CN111715219A - 一种快速制备碳纳米管负载铂纳米线催化剂的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速制备碳纳米管负载铂纳米线催化剂的装置，包括机箱、支撑柱、悬吊板、升降柱、升降气缸、升降板、超声波发生器、悬吊框、矩阵安装板、超声波换能器、超声波变幅杆、连接块、超声波工具头、挡框、超声波振板和水槽；该发明通过在矩阵安装板上集成若干个超声波换能器、超声波变幅杆和超声波工具头，从而使装置能进行大批量的工业化生产，提高了装置的产能，扩大了催化剂的制备规模，满足了日益增长的市场需求，设置悬吊框、矩阵安装板、连接块和固定座，从而方便人员根据腐蚀损坏程度的不同对装置上的易损部件进行适应性的拆除更换，降低了装置的维修更换难度，省时省力，提高了生产的效率，节省了催化剂的制备成本。
Description
技术领域
本发明涉及催化剂制造设备技术领域，具体为一种快速制备碳纳米管负载铂纳米线催化剂的装置。
背景技术
碳纳米管负载铂纳米线催化剂是一种新型的负载铂催化剂，主要用来充当燃料电池的电催化剂，凭借其各向异性、独特结构以及表面性质，不易发生奥斯瓦尔德熟化和团聚优势，显著提高燃料电池的能量转化效率和稳定性。目前，目前，行业内普遍使用超声波搅拌装置进行碳纳米管负载铂纳米线催化剂的制备。
然而传统的超声波搅拌装置大多存在以下问题：其一，装置体积小、产能低，只适用于小批量的实验室制备，无法进行大批量的工业化生产，难以满足日益增长的市场需求；其二，装置的变幅杆大多不便更换，但在制备过程中却往往需要直接浸入强酸性的反应液体中，不可避免的会受到腐蚀损坏，人员维修时更换困难，费时费力，降低了生产的效率，增加了催化剂的制备成本；其三，装置的超声波产生方向单一，振荡范围小，无法对大量反应液体进行全方位的振荡，混合效果差、制备时间长，严重限制了催化剂的制备效率，降低了装置的产能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速制备碳纳米管负载铂纳米线催化剂的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种快速制备碳纳米管负载铂纳米线催化剂的装置，包括机箱、支撑柱、悬吊板、升降柱、升降气缸、升降板、超声波发生器、安装槽、螺孔、螺钉、悬吊框、矩阵安装板、外螺纹套筒、六角螺母盖、超声波换能器、超声波变幅杆、第一连接槽、销孔、方销、连接块、第二连接槽、超声波工具头、挡框、挡块、定位柱、限位孔、限位销、固定座、超声波振板、定位板和水槽，所述机箱顶部外缘的四角均与支撑柱的底端固定连接，所述支撑柱的顶端均与悬吊板底部外缘的四角固定连接，所述悬吊板底部内缘的四角均固定嵌装有升降柱，所述升降柱的输入端与升降气缸的输出端固定连接，且升降柱输出端与升降板顶部的四角固定连接，所述升降板顶部的中心固定安装有超声波发生器，且升降板顶部的两侧通过安装槽、螺孔和螺钉与悬吊框的顶部固定连接，所述悬吊框的底部通过安装槽、螺孔和螺钉与矩阵安装板底部的两侧固定连接，所述矩阵安装板底部的中心均匀嵌装有若干个外螺纹套筒，所述外螺纹套筒的一端通过六角螺母盖固定嵌装有超声波换能器，所述超声波换能器的输出端与超声波变幅杆的一端固定连接，所述超声波变幅杆的另一端通过第一连接槽、销孔和方销与连接块顶部的中心固定连接，所述连接块底部的中心通过第二连接槽、销孔和方销与超声波工具头的一端固定连接。
根据上述技术方案，所述机箱顶部的内缘与挡框的底部固定连接，所述挡框顶部的四角均固定安装有挡块，且挡框顶部的四边均通过定位柱、限位孔和限位销与固定座底部的一侧给固定套接，所述固定座底部的另一侧与超声波振板顶部的两侧固定连接，所述超声波振板的底部通过定位板嵌装在水槽四侧的内壁上，所述水槽开设在机箱顶部的中心。
根据上述技术方案，所述安装槽设置有四个，分别开设在升降板顶部和矩阵安装板底部的两侧，且安装槽的内部嵌装有悬吊框。
根据上述技术方案，所述螺孔设置有十六个，分别开设在升降板正面和背面的两侧、悬吊框侧面的顶端和底端、矩阵安装板正面和背面的两侧，且螺孔的内部嵌装有螺钉，所述螺钉设置有十六个。
根据上述技术方案，所述第一连接槽和第二连接槽均设置有一个，分别开设在连接块顶部和底部的中心，且第一连接槽和第二连接槽的内部分别嵌装有超声波变幅杆的另一端和超声波工具头的一端。
根据上述技术方案，所述销孔设置有若干个，分别开设在第一连接槽、第二连接槽、超声波变幅杆另一端和超声波工具头一端的两侧，且销孔的内部嵌装有方销，所述方销设置有若干个。
根据上述技术方案，所述定位柱设置有八个，分别设置在挡框顶部的四边，且定位柱的顶端开设有限位孔，所述限位孔设置有八个，且限位孔的内部嵌装有限位销，所述限位销设置有八个。
根据上述技术方案，所述定位板设置有八个，分别设置在水槽四侧的内壁上，且定位板的侧面与超声波振板的两侧相接触，所述超声波振板侧面的顶端和底端分别与挡框和水槽的内壁相接触。
根据上述技术方案，所述超声波发生器的输出端通过电缆分别与超声波换能器和超声波振板的输入端固定连接。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该快速制备碳纳米管负载铂纳米线催化剂的装置，通过在矩阵安装板上集成若干个超声波换能器、超声波变幅杆和超声波工具头，从而使装置能进行大批量的工业化生产，提高了装置的产能，扩大了催化剂的制备规模，满足了日益增长的市场需求；设置悬吊框、矩阵安装板、连接块和固定座，并增设安装槽、螺孔、螺钉、外螺纹套筒、六角螺母盖、第一连接槽、销孔、方销、第二连接槽、定位柱、限位孔和限位销，从而方便人员根据腐蚀损坏程度的不同对装置上的超声波换能器、超声波变幅杆、超声波工具头和超声波振板进行适应性的拆除更换，降低了装置的维修更换难度，省时省力，提高了生产的效率，节省了催化剂的制备成本；在水槽上增设超声波振板，从而使装置的超声波产生方向更加多样化，能对大量反应液体进行全方位的振荡，扩大了超声波的振荡范围，提高了反应液体的混合效率，缩短了催化剂的制备时间，提升了催化剂的制备效率，增加了装置的产能。
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是本发明的整体结构主视图；
图2是本发明的整体结构左视图；
图3是本发明的整体结构俯视图；
图4是本发明中连接块的立体结构示意图；
图5是图1中A处的局部放大图；
图6是图1中B处的局部放大图；
图中：1、机箱；2、支撑柱；3、悬吊板；4、升降柱；5、升降气缸；6、升降板；7、超声波发生器；8、安装槽；9、螺孔；10、螺钉；11、悬吊框；12、矩阵安装板；13、外螺纹套筒；14、六角螺母盖；15、超声波换能器；16、超声波变幅杆；17、第一连接槽；18、销孔；19、方销；20、连接块；21、第二连接槽；22、超声波工具头；23、挡框；24、挡块；25、定位柱；26、限位孔；27、限位销；28、固定座；29、超声波振板；30、定位板；31、水槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种快速制备碳纳米管负载铂纳米线催化剂的装置，包括机箱1、支撑柱2、悬吊板3、升降柱4、升降气缸5、升降板6、超声波发生器7、安装槽8、螺孔9、螺钉10、悬吊框11、矩阵安装板12、外螺纹套筒13、六角螺母盖14、超声波换能器15、超声波变幅杆16、第一连接槽17、销孔18、方销19、连接块20、第二连接槽21、超声波工具头22、挡框23、挡块24、定位柱25、限位孔26、限位销27、固定座28、超声波振板29、定位板30和水槽31，机箱1顶部的内缘与挡框23的底部固定连接，挡框23顶部的四角均固定安装有挡块24，且挡框23顶部的四边均通过定位柱25、限位孔26和限位销27与固定座28底部的一侧给固定套接，定位柱25设置有八个，分别设置在挡框23顶部的四边，且定位柱25的顶端开设有限位孔26，限位孔26设置有八个，且限位孔26的内部嵌装有限位销27，限位销27设置有八个，固定座28底部的另一侧与超声波振板29顶部的两侧固定连接，超声波振板29的底部通过定位板30嵌装在水槽31四侧的内壁上，定位板30设置有八个，分别设置在水槽31四侧的内壁上，且定位板30的侧面与超声波振板29的两侧相接触，超声波振板29侧面的顶端和底端分别与挡框23和水槽31的内壁相接触，水槽31开设在机箱1顶部的中心，在水槽31上增设超声波振板29，从而使装置的超声波产生方向更加多样化，能对大量反应液体进行全方位的振荡，扩大了超声波的振荡范围，提高了反应液体的混合效率，缩短了催化剂的制备时间，提升了催化剂的制备效率，增加了装置的产能；机箱1顶部外缘的四角均与支撑柱2的底端固定连接，支撑柱2的顶端均与悬吊板3底部外缘的四角固定连接，悬吊板3底部内缘的四角均固定嵌装有升降柱4，升降柱4的输入端与升降气缸5的输出端固定连接，且升降柱4输出端与升降板6顶部的四角固定连接，升降板6顶部的中心固定安装有超声波发生器7，超声波发生器7的输出端通过电缆分别与超声波换能器15和超声波振板29的输入端固定连接，升降板6顶部的两侧通过安装槽8、螺孔9和螺钉10与悬吊框11的顶部固定连接，安装槽8设置有四个，分别开设在升降板6顶部和矩阵安装板12底部的两侧，且安装槽8的内部嵌装有悬吊框11，螺孔9设置有十六个，分别开设在升降板6正面和背面的两侧、悬吊框11侧面的顶端和底端、矩阵安装板12正面和背面的两侧，且螺孔9的内部嵌装有螺钉10，螺钉10设置有十六个，设置悬吊框11、矩阵安装板12、连接块20和固定座28，并增设安装槽8、螺孔9、螺钉10、外螺纹套筒13、六角螺母盖14、第一连接槽17、销孔18、方销19、第二连接槽21、定位柱25、限位孔26和限位销27，从而方便人员根据腐蚀损坏程度的不同对装置上的超声波换能器15、超声波变幅杆16、超声波工具头22和超声波振板29进行适应性的拆除更换，降低了装置的维修更换难度，省时省力，提高了生产的效率，节省了催化剂的制备成本；悬吊框11的底部通过安装槽8、螺孔9和螺钉10与矩阵安装板12底部的两侧固定连接，矩阵安装板12底部的中心均匀嵌装有若干个外螺纹套筒13，外螺纹套筒13的一端通过六角螺母盖14固定嵌装有超声波换能器15，超声波换能器15的输出端与超声波变幅杆16的一端固定连接，超声波变幅杆16的另一端通过第一连接槽17、销孔18和方销19与连接块20顶部的中心固定连接，销孔18设置有若干个，分别开设在第一连接槽17、第二连接槽21、超声波变幅杆16另一端和超声波工具头22一端的两侧，且销孔18的内部嵌装有方销19，方销19设置有若干个，第一连接槽17和第二连接槽21均设置有一个，分别开设在连接块20顶部和底部的中心，且第一连接槽17和第二连接槽21的内部分别嵌装有超声波变幅杆16的另一端和超声波工具头22的一端，连接块20底部的中心通过第二连接槽21、销孔18和方销19与超声波工具头22的一端固定连接，通过在矩阵安装板12上集成若干个超声波换能器15、超声波变幅杆16和超声波工具头22，从而使装置能进行大批量的工业化生产，提高了装置的产能，扩大了催化剂的制备规模，满足了日益增长的市场需求；该发明在使用时，先将待混合的反应液体注入机箱1的水槽31中，再开启升降气缸5使升降柱4下降升降板6，进而通过悬吊框11下降矩阵安装板12，进而通过外螺纹套筒13下降超声波换能器15和超声波变幅杆16，进而通过连接块20将超声波工具头22浸入待混合的反应液体中，接着关闭升降气缸5并开启超声波发生器7，通过超声波振板29对待混合的反应液体进行振荡，同时通过超声波换能器15振动超声波变幅杆16和连接块20，进而通过超声波工具头22对待混合的反应液体进行振荡，持续一段时间后关闭超声波发生器7，并开启升降气缸5提升复位，制备出催化剂混合溶液，最后通过分离限位孔26和限位销27将固定座28和超声波振板29从挡框23的定位柱25上取下，再通过分离销孔18和方销19将超声波工具头22从连接块20上取下，通过拧下六角螺母盖14将超声波换能器15从外螺纹套筒13上取下，并通过分离螺孔9和螺钉10将悬吊框11从升降板6和矩阵安装板12上取下，进而将矩阵安装板12从升降板6上取下，从而方便人员根据腐蚀损坏程度的不同对装置上的部件进行适应性的拆除更换，降低了装置的维修更换困难，省时省力，提高了生产的效率，节省了催化剂的制备成本。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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 (9)
1.一种快速制备碳纳米管负载铂纳米线催化剂的装置，包括机箱(1)、支撑柱(2)、悬吊板(3)、升降柱(4)、升降气缸(5)、升降板(6)、超声波发生器(7)、安装槽(8)、螺孔(9)、螺钉(10)、悬吊框(11)、矩阵安装板(12)、外螺纹套筒(13)、六角螺母盖(14)、超声波换能器(15)、超声波变幅杆(16)、第一连接槽(17)、销孔(18)、方销(19)、连接块(20)、第二连接槽(21)、超声波工具头(22)、挡框(23)、挡块(24)、定位柱(25)、限位孔(26)、限位销(27)、固定座(28)、超声波振板(29)、定位板(30)和水槽(31)，其特征在于：所述机箱(1)顶部外缘的四角均与支撑柱(2)的底端固定连接，所述支撑柱(2)的顶端均与悬吊板(3)底部外缘的四角固定连接，所述悬吊板(3)底部内缘的四角均固定嵌装有升降柱(4)，所述升降柱(4)的输入端与升降气缸(5)的输出端固定连接，且升降柱(4)输出端与升降板(6)顶部的四角固定连接，所述升降板(6)顶部的中心固定安装有超声波发生器(7)，且升降板(6)顶部的两侧通过安装槽(8)、螺孔(9)和螺钉(10)与悬吊框(11)的顶部固定连接，所述悬吊框(11)的底部通过安装槽(8)、螺孔(9)和螺钉(10)与矩阵安装板(12)底部的两侧固定连接，所述矩阵安装板(12)底部的中心均匀嵌装有若干个外螺纹套筒(13)，所述外螺纹套筒(13)的一端通过六角螺母盖(14)固定嵌装有超声波换能器(15)，所述超声波换能器(15)的输出端与超声波变幅杆(16)的一端固定连接，所述超声波变幅杆(16)的另一端通过第一连接槽(17)、销孔(18)和方销(19)与连接块(20)顶部的中心固定连接，所述连接块(20)底部的中心通过第二连接槽(21)、销孔(18)和方销(19)与超声波工具头(22)的一端固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种快速制备碳纳米管负载铂纳米线催化剂的装置，其特征在于：所述机箱(1)顶部的内缘与挡框(23)的底部固定连接，所述挡框(23)顶部的四角均固定安装有挡块(24)，且挡框(23)顶部的四边均通过定位柱(25)、限位孔(26)和限位销(27)与固定座(28)底部的一侧给固定套接，所述固定座(28)底部的另一侧与超声波振板(29)顶部的两侧固定连接，所述超声波振板(29)的底部通过定位板(30)嵌装在水槽(31)四侧的内壁上，所述水槽(31)开设在机箱(1)顶部的中心。
3.根据权利要求1所述的一种快速制备碳纳米管负载铂纳米线催化剂的装置，其特征在于：所述安装槽(8)设置有四个，分别开设在升降板(6)顶部和矩阵安装板(12)底部的两侧，且安装槽(8)的内部嵌装有悬吊框(11)。
4.根据权利要求1所述的一种快速制备碳纳米管负载铂纳米线催化剂的装置，其特征在于：所述螺孔(9)设置有十六个，分别开设在升降板(6)正面和背面的两侧、悬吊框(11)侧面的顶端和底端、矩阵安装板(12)正面和背面的两侧，且螺孔(9)的内部嵌装有螺钉(10)，所述螺钉(10)设置有十六个。
5.根据权利要求1所述的一种快速制备碳纳米管负载铂纳米线催化剂的装置，其特征在于：所述第一连接槽(17)和第二连接槽(21)均设置有一个，分别开设在连接块(20)顶部和底部的中心，且第一连接槽(17)和第二连接槽(21)的内部分别嵌装有超声波变幅杆(16)的另一端和超声波工具头(22)的一端。
6.根据权利要求1所述的一种快速制备碳纳米管负载铂纳米线催化剂的装置，其特征在于：所述销孔(18)设置有若干个，分别开设在第一连接槽(17)、第二连接槽(21)、超声波变幅杆(16)另一端和超声波工具头(22)一端的两侧，且销孔(18)的内部嵌装有方销(19)，所述方销(19)设置有若干个。
7.根据权利要求1所述的一种快速制备碳纳米管负载铂纳米线催化剂的装置，其特征在于：所述定位柱(25)设置有八个，分别设置在挡框(23)顶部的四边，且定位柱(25)的顶端开设有限位孔(26)，所述限位孔(26)设置有八个，且限位孔(26)的内部嵌装有限位销(27)，所述限位销(27)设置有八个。
8.根据权利要求1所述的一种快速制备碳纳米管负载铂纳米线催化剂的装置，其特征在于：所述定位板(30)设置有八个，分别设置在水槽(31)四侧的内壁上，且定位板(30)的侧面与超声波振板(29)的两侧相接触，所述超声波振板(29)侧面的顶端和底端分别与挡框(23)和水槽(31)的内壁相接触。
9.根据权利要求1所述的一种快速制备碳纳米管负载铂纳米线催化剂的装置，其特征在于：所述超声波发生器(7)的输出端通过电缆分别与超声波换能器(15)和超声波振板(29)的输入端固定连接。
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