一种制备纳米粒子的反应装置及其使用方法

本发明属于材料科学与工程，具体涉及一种制备纳米粒子的反应装置及其使用方法。

背景技术：

1、目前，存在多种不同方法来制备纳米粒子，包括物理方法如气相沉积和溅射法，化学方法如溶胶-凝胶法和溶剂热法，以及生物方法如生物合成法。除了制备纳米粒子本身，许多研究人员还致力于功能化纳米粒子，赋予其特定功能。例如，表面修饰金属纳米粒子以赋予其出色的定向识别能力，或者将荧光染料封装在纳米粒子内部，以实现生物成像等应用。

2、专利公开号为cn102671577a，名称为无机纳米粒子合成用水热反应装置的专利申请，包括依次连接的原料混合加压系统、加热反应系统、冷却装置和过滤装置，所述原料混合加压系统包括依次连接的原料槽、原料输送泵和具有第一搅拌装置的空气加压器，所述空气加压器的出口与加热反应系统的入口相连。该专利申请能够使原料在进入加热反应系统前在空气加压器内得到充分混合，但该专利申请无法准确调整并记录反应温度，且无法减少废料的产生。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种制备纳米粒子的反应装置及其使用方法，通过收集模块减少废料的产生，温度控制模块确保反应温度的精确控制，通过驻波形成模块实现更高效的反应。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种制备纳米粒子的反应装置，包括：

4、反应装置外壳，所述反应装置外壳中设置有检验模块；

5、温度采集模块，所述温度采集模块设置在所述反应装置外壳的内部；

6、反应溶液发射模块，所述反应溶液发射模块设置在所述反应装置外壳的内壁上；

7、收集模块，所述收集模块设置在所述反应装置外壳的内壁上，且所述收集模块与所述反应溶液发射模块相对设置；

8、驻波形成模块，所述驻波形成模块设置在反应装置外壳的底部；

9、其中，所述温度采集模块连接有温度控制模块；所述检验模块包括红外扫描仪；所述反应装置外壳外设置有信息处理模块，所述检测模块、温度控制模块、温度采集模块、反应溶液发射模块、收集模块及驻波形成模块均与所述信息处理模块通讯连接。

10、可选的，所述检验模块还包括摄像装置。

11、可选的，所述信息处理模块采用at89c52单片机。

12、可选的，所述信息处理模块外侧设置有按键模块和状态指示模块，所述按键模块和状态指示模块均与所述信息处理模块通讯连接。

13、可选的，所述检验模块、温度控制模块、温度采集模块、反应溶液发射模块、收集模块及驻波形成模块均与所述状态指示模块通讯连接；所述温度采集模块和温度控制模块均与所述按键模块通讯连接。

14、可选的，所述驻波形成模块设置在反应装置外壳的底部中心处。

15、可选的，所述反应溶液发射模块与所述收集模块均设置在所述驻波形成模块的驻波波节位置。

16、可选的，所述反应装置外壳外部设置有电源模块，所述检验模块、信息处理模块、温度控制模块、反应溶液发射模块、温度采集模块、收集模块及驻波形成模块均与电源模块电连接。

17、可选的，所述反应装置外壳内部设置有隔热层。

18、一种制备纳米粒子的反应装置的使用方法，包括以下步骤：

19、通过温度采集模块实时采集反应装置外壳内的温度，并通过温度控制模块维持所需的反应温度；

20、通过反应溶液发射模块先发射金纳米粒子的基础材料，再发射dna或rna修饰物质；

21、通过红外扫描仪检测实时数据，并通过信息处理模块接收并记录数据；

22、停止发射溶液，并通过收集模块收集制备好的dna或rna修饰金纳米粒子。

23、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

24、本发明的一种制备纳米粒子的反应装置，相对于现有技术，能够实时监测反应过程，提供更准确的数据，提高装置的可操作性。温度控制模块确保反应温度的精确控制，从而提高了反应的可控性。反应溶液的发射和收集模块有助于减少废料产生，提高反应的经济性。信息处理模块提供高效的数据处理，为进一步的分析提供便利和支持。驻波形成模块能够生成多个状态稳定的节点，为反应溶液提供稳定的反应场所，在反应过程中，驻波场能够提供更加均匀和稳定的反应条件，有助于实现更高效的反应。

25、进一步的，检验模块包括摄像头和红外扫描仪，通过对摄像头拍摄的图像或视频进行分析，能够观察到生成物的形态、颜色等特征，而红外扫描仪则能够提供生成物的红外光谱信息。这些数据能够与其他传感器所获得的数据进行综合分析，以实现更准确和全面的生成物判定。

26、进一步的，温度采集模块和温度控制模块能够实现温度监测和数据采集，温度控制和调节以及对反应过程的优化。能够有效控制反应温度。

27、进一步的，驻波发生装置能够提供稳定的反应环境，有利于均匀混合反应溶液，提高反应效率。

28、进一步的，在发射过程中，反应溶液通过输送系统被输送到发射点，将液体释放到环境中。在收集过程中，生成的液体被导入收集装置中并最终导入到收集容器中，实现非接触式反应。

29、进一步的，信息处理模块设置在反应装置外壳外部，并与检测模块、温度控制模块、温度采集模块、反应溶液发射模块、收集模块、驻波形成模块进行通讯连接，能够实现数据传输和控制功能，提高整个系统的灵活性和可扩展性。

30、进一步的，按键模块的设置，使得该反应装置能够实现手动操作控制，有效提高了该反应装置的可操作性。

技术特征：

1.一种制备纳米粒子的反应装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种制备纳米粒子的反应装置，其特征在于，所述检验模块还包括摄像装置(4)。

3.根据权利要求1所述的一种制备纳米粒子的反应装置，其特征在于，所述信息处理模块(6)采用at89c52单片机。

4.根据权利要求1所述的一种制备纳米粒子的反应装置，其特征在于，所述信息处理模块(6)外侧设置有按键模块(13)和状态指示模块(14)，所述按键模块(13)和状态指示模块(14)均与所述信息处理模块(6)通讯连接。

5.根据权利要求4所述的一种制备纳米粒子的反应装置，其特征在于，所述检验模块、温度控制模块(7)、温度采集模块(8)、反应溶液发射模块(9)、收集模块(10)及驻波形成模块(11)均与所述状态指示模块(14)通讯连接；所述温度采集模块(8)和温度控制模块(7)均与所述按键模块(13)通讯连接。

6.根据权利要求1所述的一种制备纳米粒子的反应装置，其特征在于，所述驻波形成模块(11)设置在反应装置外壳(1)的底部中心处。

7.根据权利要求1所述的一种制备纳米粒子的反应装置，其特征在于，所述反应溶液发射模块(9)与所述收集模块(10)均设置在所述驻波形成模块(11)的驻波波节位置。

8.根据权利要求1所述的一种制备纳米粒子的反应装置，其特征在于，所述反应装置外壳(1)外部设置有电源模块(12)，所述检验模块、信息处理模块(6)、温度控制模块(7)、反应溶液发射模块(9)、温度采集模块(8)、收集模块(10)及驻波形成模块(11)均与电源模块(12)电连接。

9.根据权利要求1所述的一种制备纳米粒子的反应装置，其特征在于，所述反应装置外壳(1)内部设置有隔热层(2)。

10.一种制备纳米粒子的反应装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种制备纳米粒子的反应装置及其使用方法，反应装置外壳中设置有检验模块；温度采集模块设置在反应装置外壳的内部；反应溶液发射模块设置在反应装置外壳的内壁上；收集模块设置在反应装置外壳的内壁上；温度采集模块连接有温度控制模块；检验模块包括红外扫描仪；反应装置外壳外设置有信息处理模块，检测模块、温度控制模块、温度采集模块、反应溶液发射模块、收集模块及驻波形成模块均与信息处理模块通讯连接。本发明的温度控制模块确保反应温度的精确控制。反应溶液的发射和收集模块有助于减少废料产生，信息处理模块提供高效的数据处理，为进一步的分析提供便利和支持。驻波形成模块能够为反应溶液提供稳定的反应场所。

技术研发人员：郭佳琦,周利斌,景培洁,陈思杰,严永彬,梁梦宁
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29