本發(fā)明涉及一種制備系統(tǒng)，具體涉及用于制造納米銀及納米銀合金的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

納米銀是粉末狀銀單質(zhì)，粒徑小于100nm，一般在25-50nm之間。由于納米尺度產(chǎn)生的體積效應(yīng)和表面效應(yīng)，使得納米銀的燒結(jié)溫度降低至大約120℃，再者其自身的導(dǎo)電性優(yōu)異，適用于在普通塑料薄膜印制電路，所以在柔性電路、rfid天線等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。此外，納米銀還是優(yōu)良的抗菌、殺菌劑，極少的納米銀即可起到強(qiáng)大的殺菌作用，能快速殺死650多種細(xì)菌，廣譜殺菌且無耐藥性，能夠促進(jìn)傷口的愈合、細(xì)胞的生長及受損細(xì)胞的修復(fù)，無任何毒性反應(yīng)，對皮膚也未發(fā)現(xiàn)任何刺激反應(yīng)，所以在醫(yī)療和日化領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。納米銀目前的制備方法分為化學(xué)法和物理法，化學(xué)法又分為化學(xué)還原法、電化學(xué)還原法和光化學(xué)還原法，物理法包括激光消融法、微波輔助法、超聲波輔助還原和磁控濺射法。相比于其他方法，化學(xué)還原法容易實(shí)施，且可調(diào)控性強(qiáng)，因而得到廣泛的研究和應(yīng)用。傳統(tǒng)化學(xué)法通常在釜、罐或瓶類容器中進(jìn)行，為了控制反應(yīng)的速度需要用滴加的方式來加入還原劑，而且為了得到分散良好的納米銀，往往在低濃度條件下進(jìn)行，所用產(chǎn)率較低。

微反應(yīng)器，即微通道反應(yīng)器，利用精密加工技術(shù)制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之間的微型反應(yīng)器，微反應(yīng)器的“微”表示工藝流體的通道在微米級(jí)別，而不是指微反應(yīng)設(shè)備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。傳統(tǒng)反應(yīng)釜存在物料均混時(shí)間長、反應(yīng)過程不均一、換熱滯后等缺點(diǎn)，微反應(yīng)器將反應(yīng)物料分隔于精細(xì)的微通道內(nèi)，并通過物料在微通道內(nèi)的高速碰撞實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物料的混合和反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)的均一、連續(xù)和高效率，同時(shí)由于微反應(yīng)器為模塊化反應(yīng)系統(tǒng)，可以通過并聯(lián)方式擴(kuò)大生產(chǎn)能力而不會(huì)引起放大效應(yīng)。微反應(yīng)器目前在合成納米半導(dǎo)體、納米金屬、納米二氧化硅、納米碳酸鈣和納米聚合物方面取得了一定進(jìn)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服以往釜式化學(xué)還原法存在的效率低、納米顆粒分布不均勻、顆粒形狀不易控制的缺點(diǎn)，目的在于提供用于制造納米銀及納米銀合金的系統(tǒng)，解決上述的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

用于制造納米銀及納米銀合金的系統(tǒng)，包括溶液存儲(chǔ)設(shè)備與微反應(yīng)器組的一端連接，所述微反應(yīng)器組為多級(jí)微反應(yīng)器組成，溶液存儲(chǔ)設(shè)備將內(nèi)部存儲(chǔ)的金屬離子溶液a送入微反應(yīng)器組中的一級(jí)微反應(yīng)器，微反應(yīng)器組另一端與還原液存儲(chǔ)設(shè)備連接，當(dāng)金屬離子溶液a送入微反應(yīng)器組中時(shí)，還原液存儲(chǔ)設(shè)備將還原液a同時(shí)送入微反應(yīng)器組中的一級(jí)微反應(yīng)器進(jìn)行混合反應(yīng)，完成混合反應(yīng)后的混合液a送入微反應(yīng)器組中的二級(jí)微反應(yīng)器；混合液a在二級(jí)微反應(yīng)器內(nèi)與金屬離子溶液b或還原液b進(jìn)行混合反應(yīng)，得到混合液b；以此類推直到n級(jí)微反應(yīng)器流出合格的納米產(chǎn)物混合液，從最后一級(jí)流出的納米產(chǎn)物混合液收集于超聲分散器中的容器內(nèi)，進(jìn)行分散。微反應(yīng)器有著極好的傳熱和傳質(zhì)能力，可以實(shí)現(xiàn)物料的瞬間均勻混合和高效的傳熱，因此許多在常規(guī)反應(yīng)器中無法實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)都可以微反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)。通過多級(jí)微反應(yīng)器能夠讓金屬離子溶液和還原液充分混合，在借助超聲分散器中的超聲波分散設(shè)備由超聲波振動(dòng)部件和超聲波專用驅(qū)動(dòng)電源兩大大部分構(gòu)成。

超聲波振動(dòng)部件主要包括大功率超聲波換能器、變幅桿、工具頭，用于產(chǎn)生超聲波振動(dòng)，并將此振動(dòng)能量向液體中發(fā)射。

超聲波驅(qū)動(dòng)電源是專門用于驅(qū)動(dòng)超聲波振動(dòng)部件工作的設(shè)備，控制這超聲波振動(dòng)部件的各種工作狀態(tài)。它將一般的市電轉(zhuǎn)化為高頻的交流電信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)換能器產(chǎn)生超聲振動(dòng)。

當(dāng)超聲振動(dòng)傳遞到液體中時(shí)，由于聲強(qiáng)很大，會(huì)在液體中激發(fā)很強(qiáng)的空化效應(yīng)，從而在液體中產(chǎn)生大量的空化氣泡。隨著這些空化氣泡產(chǎn)生和爆破，將產(chǎn)生微射流，進(jìn)行將液體重大的固體顆粒擊碎。同時(shí)由于超聲波的振動(dòng)，使固液更加充分的混合，對大部分化學(xué)反應(yīng)起到促進(jìn)作用。

所述多級(jí)微反應(yīng)器組的級(jí)數(shù)在2～5級(jí)之間。通過多級(jí)設(shè)置能夠讓金屬離子溶液與還原液充分混合，級(jí)數(shù)在2級(jí)以上才能進(jìn)行多種不同配方的金屬離子溶液和不同配方的還原液進(jìn)行混合；在多級(jí)微反應(yīng)器組大于5級(jí)后，混合效率較低，成本升高，所以優(yōu)選多級(jí)微反應(yīng)組級(jí)數(shù)在2～5級(jí)之間。

所述的金屬離子溶液由溶劑、溶質(zhì)和分散劑組成，溶液存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)存儲(chǔ)的金屬離子溶液的配方不同。所述金屬離子溶液內(nèi)的溶劑選擇為水、丙酮、乙醇、乙二醇、n、n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮或二甲基亞砜。所述的金屬離子溶液，其溶質(zhì)為硝酸銀、檸檬酸銀、氯化銀、碘化銀、溴化銀、硫酸銅、硝酸銅、氯化銅、氯化鎳、硫酸鎳、硝酸鎳、氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水。溶劑選用為惰性液體，濃度依據(jù)所需納米銀和納米銀合金的純度要求，進(jìn)行配比。

所述還原液由溶劑、還原劑和分散劑組成，還原液存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)存儲(chǔ)的還原液的配方不同。所述的還原液，其溶劑為水、丙酮、乙醇、乙二醇、n、n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮或二甲基亞砜。所述的還原液，其所含還原劑可以為硼氫化鈉、硼氫化鉀、檸檬酸鈉、水合肼、抗壞血酸、葡萄糖、三聚甲醛或乙醛；所述的還原液，其所含的分散劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、共聚維酮、納米二氧化硅、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑或非離子表面活性劑。

所述的微反應(yīng)器的微通道為t型、十字型或y型。僅微反應(yīng)器由兩個(gè)輸入端能夠與溶液存儲(chǔ)設(shè)備和還原液存儲(chǔ)設(shè)備連接即可，輸出端接入下一個(gè)微反應(yīng)器；最后一個(gè)微反應(yīng)器輸出端接入超聲波分散器。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明用于制造納米銀及納米銀合金的系統(tǒng)，比現(xiàn)有的釜式化學(xué)還原系統(tǒng)提高了效率；

2、本發(fā)明用于制造納米銀及納米銀合金的系統(tǒng)，納米顆粒分布不均勻、顆粒形狀能夠控制；

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)流程圖。

圖2為本發(fā)明系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實(shí)施例一

如圖1、2所示，本發(fā)明用于制造納米銀及納米銀合金的系統(tǒng)，用于制造納米銀及納米銀合金的系統(tǒng)，包括溶液存儲(chǔ)設(shè)備與微反應(yīng)器組的一端連接，所述微反應(yīng)器組為多級(jí)微反應(yīng)器組成，溶液存儲(chǔ)設(shè)備將內(nèi)部存儲(chǔ)的金屬離子溶液a送入微反應(yīng)器組中的一級(jí)微反應(yīng)器，微反應(yīng)器組另一端與還原液存儲(chǔ)設(shè)備連接，當(dāng)金屬離子溶液a送入微反應(yīng)器組中時(shí)，還原液存儲(chǔ)設(shè)備將還原液a同時(shí)送入微反應(yīng)器組中的一級(jí)微反應(yīng)器進(jìn)行混合反應(yīng)，完成混合反應(yīng)后的混合液a送入微反應(yīng)器組中的二級(jí)微反應(yīng)器；混合液a在二級(jí)微反應(yīng)器內(nèi)與金屬離子溶液b或還原液b進(jìn)行混合反應(yīng)，得到混合液b；以此類推直到n級(jí)微反應(yīng)器流出合格的納米產(chǎn)物混合液，從最后一級(jí)流出的納米產(chǎn)物混合液收集于超聲分散器中的容器內(nèi)，進(jìn)行分散。

微反應(yīng)器有著極好的傳熱和傳質(zhì)能力，可以實(shí)現(xiàn)物料的瞬間均勻混合和高效的傳熱，因此許多在常規(guī)反應(yīng)器中無法實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)都可以微反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)。通過多級(jí)微反應(yīng)器能夠讓金屬離子溶液和還原液充分混合，在借助超聲分散器中的超聲波分散設(shè)備由超聲波振動(dòng)部件和超聲波專用驅(qū)動(dòng)電源兩大大部分構(gòu)成。

超聲波振動(dòng)部件主要包括大功率超聲波換能器、變幅桿、工具頭，用于產(chǎn)生超聲波振動(dòng)，并將此振動(dòng)能量向液體中發(fā)射。

超聲波驅(qū)動(dòng)電源是專門用于驅(qū)動(dòng)超聲波振動(dòng)部件工作的設(shè)備，控制這超聲波振動(dòng)部件的各種工作狀態(tài)。它將一般的市電轉(zhuǎn)化為高頻的交流電信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)換能器產(chǎn)生超聲振動(dòng)。

當(dāng)超聲振動(dòng)傳遞到液體中時(shí)，由于聲強(qiáng)很大，會(huì)在液體中激發(fā)很強(qiáng)的空化效應(yīng)，從而在液體中產(chǎn)生大量的空化氣泡。隨著這些空化氣泡產(chǎn)生和爆破，將產(chǎn)生微射流，進(jìn)行將液體重大的固體顆粒擊碎。同時(shí)由于超聲波的振動(dòng)，使固液更加充分的混合，對大部分化學(xué)反應(yīng)起到促進(jìn)作用。

實(shí)施例二

本實(shí)施例在實(shí)施例一基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)選，所述多級(jí)微反應(yīng)器組的級(jí)數(shù)在2～5級(jí)之間。通過多級(jí)設(shè)置能夠讓金屬離子溶液與還原液充分混合，級(jí)數(shù)在2級(jí)以上才能進(jìn)行多種不同配方的金屬離子溶液和不同配方的還原液進(jìn)行混合；在多級(jí)微反應(yīng)器組大于5級(jí)后，混合效率較低，成本升高，所以優(yōu)選多級(jí)微反應(yīng)組級(jí)數(shù)在2～5級(jí)之間。

實(shí)施例三

本實(shí)施例在實(shí)施例一基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)選，所述的金屬離子溶液由溶劑、溶質(zhì)和分散劑組成，溶液存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)存儲(chǔ)的金屬離子溶液的配方不同。所述金屬離子溶液內(nèi)的溶劑選擇為水、丙酮、乙醇、乙二醇、n、n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮或二甲基亞砜。所述的金屬離子溶液，其溶質(zhì)為硝酸銀、檸檬酸銀、氯化銀、碘化銀、溴化銀、硫酸銅、硝酸銅、氯化銅、氯化鎳、硫酸鎳、硝酸鎳、氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水。溶劑選用為惰性液體，濃度依據(jù)所需納米銀和納米銀合金的純度要求，進(jìn)行配比。

實(shí)施例四

本實(shí)施例在實(shí)施例一基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)選，所述還原液由溶劑、還原劑和分散劑組成，還原液存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)存儲(chǔ)的還原液的配方不同。所述的還原液，其溶劑為水、丙酮、乙醇、乙二醇、n、n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮或二甲基亞砜。所述的還原液，其所含還原劑可以為硼氫化鈉、硼氫化鉀、檸檬酸鈉、水合肼、抗壞血酸、葡萄糖、三聚甲醛或乙醛；所述的還原液，其所含的分散劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、共聚維酮、納米二氧化硅、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑或非離子表面活性劑。

實(shí)施例五

本實(shí)施例在實(shí)施例一基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)選，所述的微反應(yīng)器的微通道為t型、十字型或y型。僅微反應(yīng)器由兩個(gè)輸入端能夠與溶液存儲(chǔ)設(shè)備和還原液存儲(chǔ)設(shè)備連接即可，輸出端接入下一個(gè)微反應(yīng)器；最后一個(gè)微反應(yīng)器輸出端接入超聲波分散器。

以上所述的具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。