CN110197755B - 一种Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置 - Google Patents

一种Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种Fe3O4@TiO2核‑壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置，与现有技术相比解决了尚无用于制备Fe3O4@TiO2核‑壳磁性纳米颗粒硬件装置的缺陷。本发明包括Fe3O4磁性纳米颗粒合成制备组件和Fe3O4@TiO2核‑壳磁性纳米颗粒合成制备组件，所述的Fe3O4磁性纳米颗粒合成制备组件的合成产物输出口与Fe3O4@TiO2核‑壳磁性纳米颗粒合成制备组件的流体输入口相连。本发明实现了能够合成Fe3O4@TiO2核‑壳磁性纳米颗粒的制备装置，配合基于泵阀的流体控制方法，可实现Fe3O4@TiO2核‑壳磁性纳米颗粒的自动化制备。

Description

一种Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置
技术领域
本发明涉及化学制备装置技术领域，具体来说是一种Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置。
背景技术
微流控技术是使用尺寸在数十到数百微米的微通道，处理或操纵纳升量级的流体技术，具有高的表面积与体积比，精确的反应参数控制，极短的反应时间和极少量的溶剂消耗等优点。其主要载体微流控芯片通过集成不同的功能操作单元，快速实现集成化与自动化，将微流控芯片应用于多功能纳米材料的合成工艺，可显著简化制备和清洗等工艺流程，并大量节约材料。
Fe3O4磁性纳米颗粒因其具有磁导向性、低毒性、生物相容性等优点，被广泛的应用于临床诊断、造影成像、靶向药物和生物分离等领域。TiO2是一种典型的宽带隙半导体纳米材料，其具有很好的催化活性、长期稳定性、无毒性、低成本及多功能降解有机污染物等功能。因此，在Fe3O4磁性纳米颗粒的外层包覆上TiO2形成Fe3O4@TiO22核-壳结构，则使其具有很好的物理和化学稳定性，进而扩大了其应用范围。Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒的制备基于Fe3O4磁性纳米颗粒的基础上进行合成，其人工合成制备该纳米材料复合物过程较为复杂。
其中，Fe3O4磁性纳米颗粒的化学制备过程如下：溶于乙二醇的Fe3O4，依次向其中加入柠檬酸三钠、无水醋酸钠，搅拌半小时，使其充分溶解；再将其转移至反应釜中，装入釜套，放置于烘箱中200℃下反应10小时，冷却于室温后得到黑色产物。人工将外部磁铁置于烧杯底部，将产物进行收集，依次用去离子水、乙醇进行清洗，最后将其置于60℃真空干燥箱中，6小时后取出备用。
Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒的制备过程如下：将上述制备的Fe3O4超声分散于乙醇和乙腈中，待完全超声分散后(约30分钟)，向其中加入浓氨水，继续超声分散15分钟。随后向其中逐滴加入钛酸四丁酯(TBOT)，完全滴加完毕后，超声的同时进行搅拌1.5小时，最后在磁铁作用下进行收集，用无水乙醇清洗至少6次。
由此可见，传统人工化学方法制备和清洗过程繁琐、消耗试剂的量较大、周期较长，且消耗试剂的量较大合成尺寸均匀的纳米颗粒较依赖于操作者经验，不便于批量合成和使用。
与此同时，对于化学领域技术人员而言，若能研发出一套用于制备 Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒的合成装置硬件，在此基础上便可提出基于化学工艺流程的控制方法，以实现Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒的自动化非人工合成制备处理。
因此，如何将Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒化学合成技术在自动化处理设备中实现，开发出一套Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒的制备硬件装置已经成为急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中尚无用于制备Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒硬件装置的缺陷，提供一种Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置来解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置，包括Fe3O4磁性纳米颗粒合成制备组件和Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒合成制备组件，所述的Fe3O4磁性纳米颗粒合成制备组件的合成产物输出口与Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒合成制备组件的流体输入口相连。
所述的Fe3O4磁性纳米颗粒合成制备组件包括第一微反应腔组件和第二微反应腔组件，所述的第一微反应腔组件包括第一微反应腔，第一微反应腔的上端接有乙二醇供应管，第一微反应腔的底部为漏斗形，第一微反应腔放置在磁力搅拌器上，第一微反应腔内设有筛孔板，筛孔板上放置有磁子，硅胶管的首端接入第一微反应腔的底部，硅胶管的末端接在第二微反应腔组件的上端；
所述第二微反应腔组件包括第二微反应腔体和磁铁旋转组件，所述第二微反应腔体底部位于磁铁旋转组件的磁铁旋转轨迹半径上方，第二微反应腔体的底部为漏斗形，所述的第二微反应腔体外壁上缠绕有电阻加热丝，第二微反应腔体外包裹有隔热石棉套，热电偶插入隔热石棉套接在电阻加热丝上；
硅胶管的末端还接有去离子水输送管和乙醇输送管，硅胶管的末端穿过第二微反应腔组件的隔热石棉套插在第二微反应腔体的上端，Fe3O4磁性纳米颗粒输送管的首端穿过第二微反应腔组件的隔热石棉套接入第二微反应腔体的底部。
所述的乙二醇供应管上安装有第一蠕动泵、第一夹管阀，所述的硅胶管上安装有第二夹管阀，所述的去离子水输送管上安装有第二蠕动泵，乙醇输送管上安装有第三蠕动泵，所述的Fe3O4磁性纳米颗粒输送管上安装有第三夹管阀，Fe3O4磁性纳米颗粒输送管上位于第三夹管阀与第二微反应腔体之间接有自控排水管。
所述的磁铁旋转组件包括旋转杆，旋转杆上固定安装有夹具，夹具上夹有磁铁，第二微反应腔体的底部位于磁铁的旋转轨迹半径上方；还包括温度控制器，所述温度控制器的一端接在热电偶上、另一端接在电阻加热丝上。
所述的Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒合成制备组件包括磁铁旋转组件、微流控芯片和乙醇溶液杯，所述Fe3O4磁性纳米颗粒输送管的末端接入乙醇溶液杯内，第一流体输送管一端接入乙醇溶液杯内、另一端接在第一三通上，第一三通的一路通过第二流体输送管接在第二三通上，第二流体输送管上接有自控排水管，第一三通的另一路接在微流控芯片的主入口上；第二三通的一路接有Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒输送管，第二三通的另一路接在微流控芯片的出口上，微流控芯片的第一入口上接有乙腈输送管、第二入口上接有浓氨水输送管、第三入口上接有钛酸四丁酯输送管；所述微流控芯片底部位于磁铁旋转组件的磁铁旋转轨迹半径上方。
所述的微流控芯片包括底板，底板上内嵌有混合通道、微通道和主通道，微通道的数量为4个，4个微通道的输入口分别与第一入口、第二入口、第三入口、主入口相通，4个微通道的输出口汇集在主通道上，主通道与混合通道的入口相通，混合通道上设有若干个弧形凸起，混合通道的出口与第二三通的一路相通。
所述混合通道、微通道和主通道的高度在微米量级，所述底板的材质为PTFE或PEEK或PDMS。
所述的弧形凸起分为两个阵列组合方式，弧形凸起第一阵列和弧形凸起第二阵列均呈鱼鳞阵列状，在弧形凸起第一阵列、弧形凸起第二阵列的末端均设有两块导流板，两块导流板的一边分别与混合通道的侧壁相连，两块导流板的另一边延长线组合成夹角度数为45-60°。
所述的导流板为矩形微结构，所述的弧形凸起高度、导流板高度与混合通道的高度相同，所述主通道最窄口宽度小于百微米。
在弧形凸起第一阵列中相邻行的弧形凸起之间呈交错布置。
有益效果
本发明的一种Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置，与现有技术相比实现了能够合成Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒的制备装置，配合基于泵阀的流体控制方法，可实现Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒的自动化制备。
本发明通过相关组件设备实现Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒的逐步合成，为非人工合成制备提供了硬件设备基础。本发明通过Fe3O4磁性纳米颗粒合成制备组件设备，合成出Fe3O4磁性纳米颗粒；再基于Fe3O4磁性纳米颗粒合成出Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中Fe3O4磁性纳米颗粒合成制备组件的结构示意图；
图3为本发明中Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒合成制备组件的结构示意图；
图4为本发明中微流控芯片的结构示意图；
其中，1-第一微反应腔、2-乙二醇供应管、3-磁力搅拌器、4-筛孔板、 5-磁子、6-硅胶管、7-第二微反应腔体、8-电阻加热丝、9-隔热石棉套、10- 磁铁旋转组件、11-热电偶、12-去离子水输送管、13-乙醇输送管、14-第一蠕动泵、15-第一夹管阀、16-第二夹管阀、17-第二蠕动泵、18-第三蠕动泵、19- 第三夹管阀、20-旋转杆、21-夹具、22-磁铁、23-温度控制器、24-Fe3O4磁性纳米颗粒输送管、30-微流控芯片、31-乙醇溶液杯、32-第一流体输送管、33- 第一三通、34-第二流体输送管、35-第二三通、36-出口、37-第一入口、38- 乙腈输送管、39-第二入口、40-浓氨水输送管、41-第三入口、42-钛酸四丁酯输送管、43-混合通道、44-微通道、45-主通道、46-弧形凸起、47-导流板、 48-主入口。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
如图1所示，一种Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置，包括Fe3O4磁性纳米颗粒合成制备组件、Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒合成制备组件，Fe3O4磁性纳米颗粒制备合成组件的合成产物输出口与Fe3O4@TiO2核- 壳磁性纳米颗粒合成制备组件的流体输入口相连，Fe3O4磁性纳米颗粒合成制备组件用于制备Fe3O4磁性纳米颗粒，Fe3O4@TiO2核壳磁性纳米颗粒合成制备组件用于在Fe3O4磁性纳米颗粒基础上合成出Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒。
为了配合Fe3O4磁性纳米颗粒化学制备方法(控制方法)的实现，如图2 所示，Fe3O4磁性纳米颗粒合成制备组件包括第一微反应腔组件和第二微反应腔组件，第一微反应腔组件包括第一微反应腔1，第一微反应腔1用于模拟Fe3O4磁性纳米颗粒的制备过程中的磁力搅拌过程。
第一微反应腔1的上端接有乙二醇供应管2，乙二醇供应管2上可以按传统技术加装第一蠕动泵14、第一夹管阀15，以便于提供乙二醇。第一微反应腔1的底部为漏斗形，以方便对放入粉末样品的收集。第一微反应腔1放置在磁力搅拌器3上，以实现磁力搅拌效果。第一微反应腔1内设有筛孔板4，筛孔板4上放置有磁子5，以配合磁力搅拌而使用。硅胶管6的首端接入第一微反应腔1的底部，硅胶管6的末端接在第二微反应腔组件的上端，实现第一微反应腔1至第二微反应腔体7之间的传送。
第二微反应腔组件用于模拟实现聚四氟乙烯反应釜的加热等处理环节，第二微反应腔组件包括第二微反应腔体7和磁铁旋转组件10。
磁铁旋转组件10用于实现外部磁铁作用，以便于进行产物收集。磁铁旋转组件10包括旋转杆20，旋转杆20上固定安装有夹具21，夹具21可以在旋转杆20的带动下进行旋转，夹具21上夹有磁铁22，以使得磁铁22根据旋转杆20的转动而进行旋转。第二微反应腔体7的底部位于磁铁22的旋转轨迹半径上方，磁铁旋转组件10通过传统方式安装在相关的设备平台上，当需要借助磁性进行产物收集时，磁铁22在旋转杆20的控制下能够转动至第二微反应腔体7的底部，以实现磁性收集功能。
同样，第二微反应腔体7的底部也为漏斗形，从而方便合成物的收集。第二微反应腔体7外壁上缠绕有电阻加热丝8，第二微反应腔体7外包裹有隔热石棉套9，热电偶11插入隔热石棉套9接在电阻加热丝8上，以此实现聚四氟乙烯反应釜装入釜套，放置于烘箱中200℃的处理过程。在此通过传统的温度控制器23进行控温，温度控制器23的一端接在热电偶11上、另一端接在电阻加热丝8。硅胶管6的末端还接有去离子水输送管12和乙醇输送管13，同理，硅胶管6上安装有第二夹管阀16，第二夹管阀16用于控制硅胶管6内合成物的传送，去离子水输送管12上安装有第二蠕动泵17，乙醇输送管13 上安装有第三蠕动泵18，分别用于控制去离子水的输送和乙醇的输送。
硅胶管6的末端(输出端)穿过第二微反应腔组件的隔热石棉套9插在第二微反应腔体7的上端，Fe3O4磁性纳米颗粒输送管24的首端穿过第二微反应腔组件的隔热石棉套9接入第二微反应腔体7的底部，在Fe3O4磁性纳米颗粒输送管24上位于第三夹管阀19与第二微反应腔体7之间接有自控排水管，自控排水管为传统的加装自动控制阀的排水管，用于排出处理过程中的废液，其上安装有电控阀门进行排水开关控制。Fe3O4磁性纳米颗粒输送管24用于将合成制备出的Fe3O4磁性纳米颗粒输出，输送至下一处理组件(Fe3O4@TiO2核- 壳磁性纳米颗粒合成制备组件)中。
实际使用时，本发明的工作过程如下：
(1)先称取六水氯化铁、柠檬酸三钠、无水醋酸钠三种粉末样品放入到第一微反应腔1的腔体内，开启第一蠕动泵14和第一夹管阀15，通过乙二醇供应管2对第一微反应腔1的腔体内注入乙二醇；
(2)启动磁力搅拌器3，利用第一微反应腔1内的磁子5对以上反应溶液进行搅拌，半小时后，磁力搅拌器3关闭；开启第二夹管阀16，将硅胶管6 内反应完全的液体通入第二微反应腔组件，送入第二微反应腔体7；
(3)开启温度控制器23控制电阻加热丝8加热到200℃，并持续10个小时后，关闭加热丝1，等待两小时后自然冷却完成；
(4)磁铁旋转组件10带动磁铁22放置至第二微反应腔体7下方，通过借助磁铁22的作用将产物Fe3O4磁性纳米颗粒进行收集，沉淀在第二微反应腔体7的底部；
(5)通过传统的管路控制流程技术，关闭第三夹管阀19、打开自控排水管，将第二微反应腔体7内的废液通过自控排水管排出；
(6)去离子水清洗：关闭自控排水管，磁铁旋转组件10带动磁铁22 复位，移出第二微反应腔体7下方，打开第二蠕动泵17通过去离子水输送管 12通入去离子水，再通过磁铁旋转组件10带动磁铁22移至第二微反应腔体7 下方，打开自控排水管，排出去离子水废液；进行多次去离子水清洗步骤；
(7)乙醇清洗：磁铁22复位，开启第三蠕动泵18，通过乙醇输送管13 通入乙醇，与上一步同理，重复磁铁22的移位，并配合自控排水管开启排放乙醇废液；并进行多次乙醇清洗；
(8)最终，打开第三夹管阀19，将Fe3O4磁性纳米颗粒输出至Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒合成制备组件2。
如图3和图4所示，为了配合Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒化学制备方法(控制方法)的实现，Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒合成制备组件包括磁铁旋转组件10、微流控芯片30和乙醇溶液杯31，在此的磁铁旋转组件10与 Fe3O4磁性纳米颗粒合成制备组件中的磁铁旋转组件完全相同。
所述Fe3O4磁性纳米颗粒输送管24的末端接入乙醇溶液杯31内，将Fe3O4磁性纳米颗粒合成制备组件制备出的Fe3O4磁性纳米颗粒送入90mL乙醇中待超声分散。
第一流体输送管32一端接入乙醇溶液杯31内、另一端接在第一三通33 (第一路)上，第一三通33为传统的管路三通结构，第一三通33的一路(第二路)通过第二流体输送管34接在第二三通35上，以实现循环作用；第一三通33的另一路(第三路)接在微流控芯片30的主入口48上。由上同理，第二流体输送管34上也接有自控排水管，用于相关试剂排出处理。
第二三通35的一路接有Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒输送管首端，用于将制备后的Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒送至Fe3O4@mTiO2磁性纳米颗粒合成制备组件3进行合成处理，第二三通35的另一路接在微流控芯片30的出口36上，用于配合在微流控芯片30上的循环处理。
微流控芯片30的第一入口37上接有乙腈输送管38、第二入口39上接有浓氨水输送管40、第三入口41上接有钛酸四丁酯输送管42，分别用于注入乙腈、浓氨水和钛酸四丁酯。所述微流控芯片30底部位于磁铁旋转组件10的磁铁旋转轨迹半径上方，同样，在进行循环清洗过程中，也通过磁性吸附住颗粒，以便于相关洗剂的排出。
如图4所示，微流控芯片30包括底板，底板上内嵌有混合通道43、微通道44和主通道45，微通道44的数量为4个。4个微通道44的输入口分别与第一入口37、第二入口39、第三入口41、主入口48相通，4个微通道44 的输出口汇集在主通道45上，主通道45与混合通道43的入口相通。
在此，微流控芯片30设有三路进样口和一个主入口，三路进样口可满足两至三种溶液的混合需求，同时三路进样口和一个主入口汇聚于主通道的第一狭窄汇聚口(主通道45)，狭窄汇聚口(主通道45)用于汇聚微通道内溶液，干扰层流并提升了液压。
多个弧形凸起46分为两个阵列组合方式：弧形凸起46第一阵列和弧形凸起46第二阵列，两者均呈鱼鳞阵列状，在弧形凸起46第一阵列末端、弧形凸起46第二阵列末端均设有两块导流板47，两块导流板47呈“八”字形、且两块导流板47的宽开口朝向来流方向、窄开口朝向去流方向，两块导流板47 的一边均分别与混合通道43的侧壁相连，两块导流板47的另一边延长线组合成夹角度数为45-60°。导流板47为矩形微结构，弧形凸起46高度、导流板47高度与混合通道43的高度相同，主通道45的最窄口宽度小于百微米，在弧形凸起46第一阵列中相邻行的弧形凸起46之间呈交错布置。
混合通道43上设有若干个弧形凸起46，弧形凸起46从俯视角度呈鱼鳞状，多个弧形凸起46由此形成鱼鳞状微结构阵列，鱼鳞状微结构阵列强微混合功能，微流控中层流混合比较难，通过设置鱼鳞阵列增强混合效果。同时还可以通过外置蠕动泵进行循环，从而实现重复混合。同时，混合通道43、微通道44和主通道45的高度在微米量级，底板的材质为PTFE/PEEK或PDMS。混合通道43的出口36与第二三通35的一路相通，用于进行水路循环或将合成后的Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒输出。
在此，通过微流控芯片30的设计，模拟了化工加工方法中超声分散效果，在紧挨着第一狭窄汇聚口设置第一鱼鳞状微结构阵列，第一鱼鳞状微结构阵列高度与通道高度等同，沿着主通道方向设置三排鱼鳞状微结构，相邻两排微结构呈交替形式排列。单个微结构为半圆形结构，第一个距离狭窄口小于百微米。溶液通过高液压的狭窄汇聚口后即刻撞向第一鱼鳞阵列状微结构，彻底干扰层流，微扰动下完成混合。第一鱼鳞阵列状微结构阵列后端设置第一导流块，导流块为矩形微结构，高度等同于微通道高度。导流块起于主通道侧壁，与主通道夹角45-60°之间，起到第二狭窄汇聚口作用。第一导流块后设置第二鱼鳞阵列状微结构阵列与第二导流块，结构与第一相同，进一步在单次循环中提升混合效果。
Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒合成制备组件2的工作过程如下：
(1)将溶于乙醇的Fe3O4磁性纳米颗粒，送入微流控芯片30，同时控制通入浓氨水和钛酸四丁酯(TBOT)；
(2)混入乙醇、浓氨水和钛酸四丁酯(TBOT)的Fe3O4磁性纳米颗粒在微流控芯片30上进行混合合成，充分反应，在实际应用中，若为了增加合成效果，还可以按传统方式针对微流控芯片30加装蠕动泵；
(3)磁铁旋转组件10将磁铁移于微流控芯片30上方，通过磁铁作用，将产物Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒进行收集，沉淀在微流控芯片30的底部；
(4)再通入乙醇，持续10秒进行循环冲洗，排出废液，重复五次后；
(5)磁铁旋转组件10复位，将Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒送至 Fe3O4@TiO2核-壳磁性纳米颗粒输送管或溶入乙醇去离子水中备用。
与之前同理，以上过程中的管路控制采用传统的蠕动泵、电磁阀等和传统的管路控制技术进行调控。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置，其特征在于：包括磁性纳米颗粒合成制备组件和核-壳磁性纳米颗粒合成制备组件，所述的磁性纳米颗粒合成制备组件的合成产物输出口与核-壳磁性纳米颗粒合成制备组件的流体输入口相连；
所述的磁性纳米颗粒合成制备组件包括第一微反应腔组件和第二微反应腔组件，所述的第一微反应腔组件包括第一微反应腔（1），第一微反应腔（1）的上端接有乙二醇供应管（2），第一微反应腔（1）的底部为漏斗形，第一微反应腔（1）放置在磁力搅拌器（3）上，第一微反应腔（1）内设有筛孔板（4），筛孔板（4）上放置有磁子（5），硅胶管（6）的首端接入第一微反应腔（1）的底部，硅胶管（6）的末端接在第二微反应腔组件的上端；
所述第二微反应腔组件包括第二微反应腔体（7）和磁铁旋转组件（10），所述第二微反应腔体（7）底部位于磁铁旋转组件（10）的磁铁旋转轨迹半径上方，第二微反应腔体（7）的底部为漏斗形，所述的第二微反应腔体（7）外壁上缠绕有电阻加热丝（8），第二微反应腔体（7）外包裹有隔热石棉套（9），热电偶（11）插入隔热石棉套（9）接在电阻加热丝（8）上；
硅胶管（6）的末端还接有去离子水输送管（12）和乙醇输送管（13），硅胶管（6）的末端穿过第二微反应腔组件的隔热石棉套（9）插在第二微反应腔体（7）的上端，磁性纳米颗粒输送管（24）的首端穿过第二微反应腔组件的隔热石棉套（9）接入第二微反应腔体（7）的底部。
2.根据权利要求1所述的一种核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置，其特征在于：所述的乙二醇供应管（2）上安装有第一蠕动泵（14）、第一夹管阀（15），所述的硅胶管（6）上安装有第二夹管阀（16），所述的去离子水输送管（12）上安装有第二蠕动泵（17），乙醇输送管（13）上安装有第三蠕动泵（18），所述的磁性纳米颗粒输送管（24）上安装有第三夹管阀（19），磁性纳米颗粒输送管（24）上位于第三夹管阀（19）与第二微反应腔体（7）之间接有自控排水管。
3.根据权利要求1所述的一种核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置，其特征在于：所述的磁铁旋转组件（10）包括旋转杆（20），旋转杆（20）上固定安装有夹具（21），夹具（21）上夹有磁铁（22），第二微反应腔体（7）的底部位于磁铁（22）的旋转轨迹半径上方；还包括温度控制器（23），所述温度控制器（23）的一端接在热电偶（11）上、另一端接在电阻加热丝（8）上。
4.根据权利要求1所述的一种核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置，其特征在于：所述的核-壳磁性纳米颗粒合成制备组件包括磁铁旋转组件（10）、微流控芯片（30）和乙醇溶液杯（31），所述磁性纳米颗粒输送管（24）的末端接入乙醇溶液杯（31）内，第一流体输送管（32）一端接入乙醇溶液杯（31）内、另一端接在第一三通（33）上，第一三通（33）的一路通过第二流体输送管（34）接在第二三通（35）上，第二流体输送管（34）上接有自控排水管，第一三通（33）的另一路接在微流控芯片（30）的主入口（48）上；第二三通（35）的一路接有核-壳磁性纳米颗粒输送管，第二三通（35）的另一路接在微流控芯片（30）的出口（36）上，微流控芯片（30）的第一入口（37）上接有乙腈输送管（38）、第二入口（39）上接有浓氨水输送管（40）、第三入口（41）上接有钛酸四丁酯输送管（42）；所述微流控芯片（30）底部位于磁铁旋转组件（10）的磁铁旋转轨迹半径上方。
5.根据权利要求4所述的一种核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置，其特征在于：所述的微流控芯片（30）包括底板，底板上内嵌有混合通道（43）、微通道（44）和主通道（45），微通道（44）的数量为4个，4个微通道（44）的输入口分别与第一入口（37）、第二入口（39）、第三入口（41）、主入口（48）相通，4个微通道（44）的输出口汇集在主通道（45）上，主通道（45）与混合通道（43）的入口相通，混合通道（43）上设有若干个弧形凸起（46），混合通道（43）的出口（36）与第二三通（35）的一路相通。
6.根据权利要求5所述的一种核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置，其特征在于：所述混合通道（43）、微通道（44）和主通道（45）的高度在微米量级，所述底板的材质为PTFE、PEEK或PDMS。
7.根据权利要求5所述的一种核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置，其特征在于：所述的弧形凸起（46）分为两个阵列组合方式，弧形凸起（46）第一阵列和弧形凸起（46）第二阵列均呈鱼鳞阵列状，在弧形凸起（46）第一阵列、弧形凸起（46）第二阵列的末端均设有两块导流板（47），两块导流板（47）的一边分别与混合通道（43）的侧壁相连，两块导流板（47）的另一边延长线组合成夹角度数为45-60°。
8.根据权利要求7所述的一种核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置，其特征在于：所述的导流板（47）为矩形微结构，所述的弧形凸起（46）高度、导流板（47）高度与混合通道（43）的高度相同，所述主通道（45）的最窄口宽度小于百微米。
9.根据权利要求5所述的一种核-壳磁性纳米颗粒流体合成制备装置，其特征在于：在弧形凸起（46）第一阵列中相邻行的弧形凸起（46）之间呈交错布置。
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