CN110013847B - 一种用于纳米贵金属催化剂的制备装置及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于纳米贵金属催化剂的制备装置及其制备方法，包括低温烘干箱，所述低温烘干箱一侧表面焊接有收纳盒体，所述收纳盒体底部贯穿转动连接有连接轴，所述连接轴中部套接有工作板，所述工作板形状为L型，所述工作板的L型里侧等距离焊接有连接块，所述连接块端面胶接有收容套，所述收容套内部安装有烧杯，本发明科学合理，使用安全方便，使用量筒量取适量反应溶液，放入到收容套内的烧杯进行反应，最后使用过滤组件进行清洗过滤，完成整个制备过程，实现制备设备的单独使用，同时盖合工作板，并将L型插条插入到固定套内对工作板进行固定，对制备部件进行单独收纳，便于下次使用，并起到有效防尘作用。
Description
技术领域
本发明涉及贵金属催化剂技术领域，具体为一种用于纳米贵金属催化剂的制备装置及其制备方法。
背景技术
贵金属催化剂一种能改变化学反应速度而本身又不参与反应最终产物的贵金属材料，几乎所有的贵金属都可用作催化剂，它们的d电子轨道都未填满，表面易吸附反应物，且强度适中，利于形成中间“活性化合物”，具有较高的催化活性，同时还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性，成为最重要的催化剂材料，常用的纳米贵金属催化剂的制备采用化学还原法，在水或有机溶液内，采用适当的还原剂，将贵金属盐还原成贵金属纳米粒子。
但是目前市场上并没有针对纳米贵金属催化剂制备过程的对应设备，需要采用试验室内的其他设备和装置进行拼凑，无法对纳米贵金属催化剂制备的部件进行单独收纳和单独使用，所以人们急需一种用于纳米贵金属催化剂的制备装置及其制备方法来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种用于纳米贵金属催化剂的制备装置及其制备方法，可以有效解决上述背景技术中提出目前市场上并没有针对纳米贵金属催化剂制备过程的对应设备，需要采用试验室内的其他设备和装置进行拼凑，无法对纳米贵金属催化剂制备的部件进行单独收纳和单独使用的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于纳米贵金属催化剂的制备装置，包括低温烘干箱，所述低温烘干箱一侧表面焊接有收纳盒体，所述收纳盒体底部贯穿转动连接有连接轴，所述连接轴中部套接有工作板，所述工作板形状为L型，所述工作板的L型里侧等距离焊接有连接块，所述连接块端面胶接有收容套，所述收容套内部安装有烧杯；
所述工作板的L型外侧边部对称安装有固定套，所述收纳盒体顶端两端部对应固定套位置处均安装有安装轴，所述安装轴中部转动套接有L型插条。
优选的，所述收纳盒体顶部里侧表面环绕胶接有密封垫边，所述工作板一侧表面靠近连接轴的边部胶接有三角支撑条。
优选的，所述收纳盒体底部安装有存放组件；
所述存放组件包括固定轴、安装盘、连接海绵、固定槽口、固定塞、固定带、扣孔和量筒；
所述固定轴两端均与收纳盒体里侧表面焊接连接，所述固定轴两端部与中部均转动连接有安装盘，位于所述固定轴端部的所述安装盘与位于所述固定轴中部的所述安装盘之间均胶接有连接海绵，所述连接海绵和安装盘外侧表面等距离开设有固定槽口，所述安装盘外侧表面对应固定槽口一侧位置处胶接有固定塞，所述安装盘外侧表面对应固定槽口另一侧位置处胶接有固定带，所述固定带一端部贯穿开设有扣孔，一个所述固定槽口内部安装有量筒。
优选的，所述收纳盒体中部焊接有废液盒，所述废液盒顶部等距离贯穿开设有安装槽口，所述废液盒底部一侧表面贯穿安装有透明软管，所述透明软管顶端安装有环形块，所述安装槽口内部安装有过滤组件，所述过滤组件包括空心圆台、环形边和纱网；
所述安装槽口内部放置有空心圆台，所述空心圆台顶端边部设置有环形边，所述空心圆台底端安装有纱网；
优选的，所述收纳盒体外侧表面对应废液盒顶端位置处焊接有固定板，所述固定板设置为两个，两个所述固定板相对的侧表面边部均胶接有橡胶卡块。
优选的，所述收纳盒体外侧表面对应固定板一侧位置处设置有刻度线。
优选的，所述烧杯顶端安装有搅拌组件，所述搅拌组件包括安装板、限位柱、轴承、立柱、摆动板、搅拌板和泄压孔；
所述烧杯顶端放置有安装板，所述安装板底端各边角位置处均焊接有限位柱，所述安装板顶端中部通过轴承转动连接有立柱，所述立柱顶部贯穿焊接有摆动板，所述立柱底部等角度焊接有搅拌板，所述搅拌板表面均匀开设有泄压孔。
优选的，所述安装板形状为等腰梯形，位于所述安装板短边的两个所述限位柱均与连接块侧表面贴合，位于所述安装板长边的两个所述限位柱均与收容套外侧表面贴合。
一种用于纳米贵金属催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、量取溶液：使用量筒量取硝酸银溶液和抗坏血酸；
S2、混合搅拌：倒入到烧杯内混合并搅拌；
S3、过滤：在银粉析出后，进行过滤；
S4、清洗：先后经过水洗和乙醇清洗至无杂质；
S5、低温烘干：放入到低温干燥箱内烘干。
根据上述技术方案，所述步骤S1中，硝酸银溶液浓度为0.5mol/L，抗坏血酸浓度为0.3mol/L，且两者量取的体积保持相等，所述步骤S3和步骤S4中，银粉均放置在纱网上，且过滤后的废液和清洗后的清洗液均落入到废液盒内，所述步骤S5中，低温干燥箱的温度设定为40摄氏度。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明科学合理，使用安全方便：
1、使用量筒量取适量反应溶液，放入到收容套内的烧杯进行反应，最后使用过滤组件进行清洗过滤，完成整个制备过程，实现制备设备的单独使用，同时盖合工作板，并将L型插条插入到固定套内对工作板进行固定，对制备部件进行单独收纳，便于下次使用，并起到有效防尘作用。
2、设置了存放组件，通过将量筒放置到固定槽口内，通过固定塞穿过扣孔对固定带进行固定，进而对量筒进行收纳，避免量筒直接摆放容易翻倒与其他物品碰撞损坏的情况，并通过转动安装盘，便于选取不同位置的量筒进行使用。
3、设置了过滤组件和废液盒，过滤与清洗时产生的废液穿过纱网流入到废液盒内，便于对废液的集中收集，避免废液溅射造成制备环境脏乱，同时通过橡胶卡块和固定板对环形块限位，使得使用者能根据透明软管内的水液高度，判断废液盒内的水液含量，及时的将废液排出。
4、设置了搅拌组件，通过两个限位柱卡住连接块，两个限位柱卡住收容套外侧表面进行固定，便于快速的拆卸和安装，转动立柱带动搅拌板的转动，使得烧杯内部的溶液进行充分的搅拌，解决了直接用搅拌棒搅拌，容易出现搅拌棒和烧瓶碰撞损坏以及搅拌不充分的问题，并设置了泄压孔降低搅拌阻力，通过摆动板便于使用者转动立柱。
5、通过选择还原性适中的抗坏血酸进行还原反应，降低银粉析出的颗粒大小，同时低温烘干箱能保持较低的温度烘干，避免出现银粉颗粒粒径过大的情况，解决了室温晾干耗费时间较长的问题。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明密封垫边的安装结构示意图；
图3是本发明工作板的结构示意图；
图4是本发明废液盒的结构示意图；
图5是本发明图1中A区域的结构示意图；
图6是本发明图2中B区域的结构示意图；
图7是本发明存放组件的结构示意图；
图8是本发明图7中C区域的结构示意图；
图9是本发明过滤组件的结构示意图；
图10是本发明搅拌组件的结构示意图；
图11是本发明的制备方法的步骤图；
图中标号：1、低温烘干箱；2、收纳盒体；3、连接轴；4、工作板；5、连接块；6、收容套；7、烧杯；8、三角支撑条；9、固定套；10、安装轴；11、L型插条；12、密封垫边；
13、存放组件；1301、固定轴；1302、安装盘；1303、连接海绵；1304、固定槽口；1305、固定塞；1306、固定带；1307、扣孔；1308、量筒；
14、废液盒；15、安装槽口；16、透明软管；17、环形块；
18、过滤组件；1801、空心圆台；1802、环形边；1803、纱网；
19、固定板；20、橡胶卡块；21、刻度线；
22、搅拌组件；2201、安装板；2202、限位柱；2203、轴承；2204、立柱；2205、摆动板；2206、搅拌板；2207、泄压孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：如图1-11所示，本发明提供一种技术方案，一种用于纳米贵金属催化剂的制备装置，包括低温烘干箱1，低温烘干箱1的输入端与市电输出端电性连接，保证低温烘干箱1的正常通电工作，低温烘干箱1一侧表面焊接有收纳盒体2，收纳盒体2底部贯穿转动连接有连接轴3，连接轴3中部套接有工作板4，工作板4形状为L型，工作板4的L型里侧等距离焊接有连接块5，连接块5端面胶接有收容套6，收容套6内部安装有烧杯7。
工作板4的L型外侧边部对称安装有固定套9，收纳盒体2顶端两端部对应固定套9位置处均安装有安装轴10，安装轴10中部转动套接有L型插条11。
收纳盒体2顶部里侧表面环绕胶接有密封垫边12，避免水汽通过工作板4与收纳盒体2顶部的缝隙进入到收纳盒体2内部，工作板4一侧表面靠近连接轴3的边部胶接有三角支撑条8，通过三角支撑条8底端面抵住收纳盒体2底部，保证工作板4放平时的稳定。
收纳盒体2底部安装有存放组件13，存放组件13包括固定轴1301、安装盘1302、连接海绵1303、固定槽口1304、固定塞1305、固定带1306、扣孔1307和量筒1308；
固定轴1301两端均与收纳盒体2里侧表面焊接连接，固定轴1301两端部与中部均转动连接有安装盘1302，位于固定轴1301端部的安装盘1302与位于固定轴1301中部的安装盘1302之间均胶接有连接海绵1303，连接海绵1303和安装盘1302外侧表面等距离开设有固定槽口1304，安装盘1302外侧表面对应固定槽口1304一侧位置处胶接有固定塞1305，安装盘1302外侧表面对应固定槽口1304另一侧位置处胶接有固定带1306，固定带1306一端部贯穿开设有扣孔1307，一个固定槽口1304内部安装有量筒1308，通过六个固定槽口1304收纳有若干量筒1308。
收纳盒体2中部焊接有废液盒14，废液盒14顶部等距离贯穿开设有安装槽口15，废液盒14底部一侧表面贯穿安装有透明软管16，透明软管16顶端安装有环形块17，安装槽口15内部安装有过滤组件18，过滤组件18包括空心圆台1801、环形边1802和纱网1803；
安装槽口15内部放置有空心圆台1801，空心圆台1801顶端边部设置有环形边1802，空心圆台1801底端安装有纱网1803；
收纳盒体2外侧表面对应废液盒14顶端位置处焊接有固定板19，收纳盒体2外侧表面对应固定板19一侧位置处设置有刻度线21，便于使用者清楚的了解透明软管16内的废液含量，固定板19设置为两个，两个固定板19相对的侧表面边部均胶接有橡胶卡块20。
烧杯7顶端安装有搅拌组件22，搅拌组件22包括安装板2201、限位柱2202、轴承2203、立柱2204、摆动板2205、搅拌板2206和泄压孔2207；
烧杯7顶端放置有安装板2201，安装板2201底端各边角位置处均焊接有限位柱2202，安装板2201形状为等腰梯形，位于安装板2201短边的两个限位柱2202均与连接块5侧表面贴合，位于安装板2201长边的两个限位柱2202均与收容套6外侧表面贴合，使得限位柱2202紧密贴合的状态下保证安装板2201的稳定，安装板2201顶端中部通过轴承2203转动连接有立柱2204，立柱2204顶部贯穿焊接有摆动板2205，立柱2204底部等角度焊接有搅拌板2206，搅拌板2206表面均匀开设有泄压孔2207。
一种用于纳米贵金属催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、量取溶液：使用量筒量取硝酸银溶液和抗坏血酸；
S2、混合搅拌：倒入到烧杯内混合并搅拌；
S3、过滤：在银粉析出后，进行过滤；
S4、清洗：先后经过水洗和乙醇清洗至无杂质；
S5、低温烘干：放入到低温干燥箱内烘干。
根据上述技术方案，所述步骤S1中，硝酸银溶液浓度为0.5mol/L，抗坏血酸浓度为0.3mol/L，且两者量取的体积保持相等，所述步骤S3和步骤S4中，银粉均放置在纱网上，且过滤后的废液和清洗后的清洗液均落入到废液盒内，所述步骤S5中，低温干燥箱的温度设定为40摄氏度。
本发明的工作原理及使用流程：该用于纳米贵金属催化剂的制备装置使用时，首先转动L型插条11，将L型插条11端部从固定套9内脱离，失去固定工作板4以连接轴3为轴心摆动，进而工作板4摆放水平，并通过工作板4一侧表面设置的三角支撑条8与收纳盒体2底部贴合，对工作板4进行辅助支撑，使用者可以在工作板4表面进行制备操作；
首先转动安装盘1302到合适位置，选择固定有量筒1308的固定槽口1304，将该固定槽口1304一侧固定塞1305从扣孔1307处抽出，取出量筒1308，量取等体积的硝酸银溶液和抗坏血酸，并将量取后的溶液倒入到烧杯7内部，将使用完毕后量筒1308在水池处清洗，清洗完毕后放置到固定槽口1304内，并摆动固定带1306，通过固定塞1305扣入到扣孔1307内，对量筒1308进行固定，此时烧杯7受到收容套6的束缚固定，位于安装板2201短边的两个限位柱2202均与连接块5侧表面贴合，位于安装板2201长边的两个限位柱2202均与收容套6外侧表面贴合，使得限位柱2202紧密贴合，即可将安装板2201的稳定放置到烧杯7顶端，接着转动摆动板2205，带动立柱2204转动，进而立柱2204底部的搅拌板2206转动，通过搅拌板2206对混合溶液进行搅拌，并通过泄压孔2207降低搅拌阻力，并使得溶液穿过泄压孔2207后混合更充分，搅拌完毕后，取下搅拌组件22，通过上述操作将搅拌组件22放置到其他收容套6上方进行固定，将烧杯7静置，等待银粉析出，在银粉析出后，将烧杯7从收容套6处取出，在纱网1803顶端放置一片滤纸，并向混合溶液倒入到空心圆台1801内，混合溶液通过纱网1803顶端的滤纸进行过滤，析出的银粉留在滤纸上，废液通过安装槽口15进入到废液盒14内，取纯净水倒入到空心圆台1801内对银粉进行一次清洗，再去乙醇倒入到空心圆台1801内对银粉进行二次清洗，清洗后的液体也流入到废液盒14内；
废液盒14内的废液通过透明软管16展示给使用者查看，环形块17被固定板19和橡胶卡块20限位，使得环形块17位置高于废液盒14顶端，通过连通器原理，使用者能通过透明软管16内液体高度了解废液高度，进而了解废液在废液盒14内的含量，当废液盒14内废液过多时，拉动环形块17，使得透明软管16穿过橡胶卡块20开口向下，将废液通过透明软管16排出；
在清洗完毕后，通过手部拉动环形边1802将空心圆台1801从安装槽口15处取出，放置到低温烘干箱1内，设定温度进行烘干，完成制备操作。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于纳米贵金属催化剂的制备装置，包括低温烘干箱（1），其特征在于：所述低温烘干箱（1）一侧表面焊接有收纳盒体（2），所述收纳盒体（2）底部安装有存放组件（13），所述收纳盒体（2）底部贯穿转动连接有连接轴（3），所述连接轴（3）中部套接有工作板（4），所述工作板（4）形状为L型，所述工作板（4）的L型里侧等距离焊接有连接块（5），所述连接块（5）端面胶接有收容套（6），所述收容套（6）内部安装有烧杯（7），所述烧杯（7）顶端安装有搅拌组件（22）；
所述工作板（4）的L型外侧边部对称安装有固定套（9），所述收纳盒体（2）顶端两端部对应固定套（9）位置处均安装有安装轴（10），所述安装轴（10）中部转动套接有L型插条（11）；
所述收纳盒体（2）中部焊接有废液盒（14），所述废液盒（14）顶部等距离贯穿开设有安装槽口（15），所述废液盒（14）底部一侧表面贯穿安装有透明软管（16），所述透明软管（16）顶端安装有环形块（17），所述安装槽口（15）内部安装有过滤组件（18）；
所述存放组件（13）包括固定轴（1301）、安装盘（1302）、连接海绵（1303）、固定槽口（1304）、固定塞（1305）、固定带（1306）、扣孔（1307）和量筒（1308）；
所述固定轴（1301）两端均与收纳盒体（2）里侧表面焊接连接，所述固定轴（1301）两端部与中部均转动连接有安装盘（1302），位于所述固定轴（1301）端部的所述安装盘（1302）与位于所述固定轴（1301）中部的所述安装盘（1302）之间均胶接有连接海绵（1303），所述连接海绵（1303）和安装盘（1302）外侧表面等距离开设有固定槽口（1304），所述安装盘（1302）外侧表面对应固定槽口（1304）一侧位置处胶接有固定塞（1305），所述安装盘（1302）外侧表面对应固定槽口（1304）另一侧位置处胶接有固定带（1306），所述固定带（1306）一端部贯穿开设有扣孔（1307），一个所述固定槽口（1304）内部安装有量筒（1308）；
所述搅拌组件（22）包括安装板（2201）、限位柱（2202）、轴承（2203）、立柱（2204）、摆动板（2205）、搅拌板（2206）和泄压孔（2207）；
所述烧杯（7）顶端放置有安装板（2201），所述安装板（2201）底端各边角位置处均焊接有限位柱（2202），所述安装板（2201）顶端中部通过轴承（2203）转动连接有立柱（2204），所述立柱（2204）顶部贯穿焊接有摆动板（2205），所述立柱（2204）底部等角度焊接有搅拌板（2206），所述搅拌板（2206）表面均匀开设有泄压孔（2207）。
2.根据权利要求1所述的一种用于纳米贵金属催化剂的制备装置，其特征在于：所述收纳盒体（2）顶部里侧表面环绕胶接有密封垫边（12），所述工作板（4）一侧表面靠近连接轴（3）的边部胶接有三角支撑条（8）。
3.根据权利要求1所述的一种用于纳米贵金属催化剂的制备装置，其特征在于：所述过滤组件（18）包括空心圆台（1801）、环形边（1802）和纱网（1803）；
所述安装槽口（15）内部放置有空心圆台（1801），所述空心圆台（1801）顶端边部设置有环形边（1802），所述空心圆台（1801）底端安装有纱网（1803）。
4.根据权利要求1所述的一种用于纳米贵金属催化剂的制备装置，其特征在于：所述收纳盒体（2）外侧表面对应废液盒（14）顶端位置处焊接有固定板（19），所述固定板（19）设置为两个，两个所述固定板（19）相对的侧表面边部均胶接有橡胶卡块（20）。
5.根据权利要求4所述的一种用于纳米贵金属催化剂的制备装置，其特征在于：所述收纳盒体（2）外侧表面对应固定板（19）一侧位置处设置有刻度线（21）。
6.根据权利要求1所述的一种用于纳米贵金属催化剂的制备装置，其特征在于：所述安装板（2201）形状为等腰梯形，位于所述安装板（2201）短边的两个所述限位柱（2202）均与连接块（5）侧表面贴合，位于所述安装板（2201）长边的两个所述限位柱（2202）均与收容套（6）外侧表面贴合。
7.一种根据权利要求1所述的装置制备纳米贵金属催化剂的方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、量取溶液：使用量筒量取硝酸银溶液和抗坏血酸；
S2、混合搅拌：倒入到烧杯内混合并搅拌；
S3、过滤：在银粉析出后，进行过滤；
S4、清洗：先后经过水洗和乙醇清洗至无杂质；
S5、低温烘干：放入到低温干燥箱内烘干。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤S1中，硝酸银溶液浓度为0.5mol/L，抗坏血酸浓度为0.3 mol/L，且两者量取的体积保持相等，所述步骤S3和步骤S4中，银粉均放置在纱网上，且过滤后的废液和清洗后的清洗液均落入到废液盒内，所述步骤S5中，低温干燥箱的温度设定为40摄氏度。
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