CN114405452A - 一种用于二氧化铈纳米片的合成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于二氧化铈纳米片的合成装置，包括反应桶，反应桶的上转动设有配料桶，反应桶上设有用于驱动配料桶转动的第一驱动件，反应桶的下方设有晾干装置，反应桶包括第一桶体，第一桶体的上方固定有搅拌支架，搅拌支架的上方固定有第一气缸，第一气缸的输出轴上固定有位于配料桶内的第一搅拌件，第一桶体的下方设有对称分布的第一出料口，第一出料口为长条形。本发明合成装置通过向反应桶内加入硝酸铈水溶液，向配料桶内加入碱性溶液，打开第二出料口，启动第二电机驱动配料桶转动，转动的同时不仅能够时配料桶布料均匀，还可以同时对配料桶和反应桶内进行搅拌，既可以避免配料桶内的碱性溶液发生沉淀，又可以加快反应桶内的反应速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种合成装置，具体是一种用于二氧化铈纳米片的合成装置。
背景技术
Ce4+/Ce3+氧化还原转变以及丰富的氧空位，使纳米二氧化铈作为催化剂以及催化剂载体在能源、环境及催化等领域中具有广泛的应用。纳米二氧化铈的催化活性与其暴露的晶面密切相关，做为催化剂及催化剂载体，二氧化铈的(100)、(110)晶面具有较(111)晶面更高的活性，因此制备暴露高活性晶面的纳米二氧化铈称为研究的热点。目前制备纳米二氧化铈的方法主要有沉淀法、水(溶剂)热法、溶胶凝胶法、微乳液法等。
二氧化铈纳米片合成的过程中需要向硝酸铈水溶液加入碱性溶液进行反应生成氢氧化铈纳米片前驱体，然后将氢氧化铈纳米片前驱体进行干燥得到二氧化铈纳米片，传统的氧化铈纳米片的合成装置反应速率慢，且不具备晾干装置，为解决上式问题，现提供一种一种用于二氧化铈纳米片的合成装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于二氧化铈纳米片的合成装置，通过向反应桶内加入硝酸铈水溶液，向配料桶内加入碱性溶液，打开第二出料口，启动第二电机驱动配料桶转动，转动的同时不仅能够时配料桶布料均匀，还可以同时对配料桶和反应桶内进行搅拌，既可以避免配料桶内的碱性溶液发生沉淀，又可以加快反应桶内的反应速度，反应桶内反应完成后得到氢氧化铈纳米片前驱体，通过第二驱动件控制晾干盘依次接收反应桶内输出的氢氧化铈纳米片前驱体，接收的过程中通过控制晾干盘转动使得氢氧化铈纳米片前驱体均匀的分布在晾干盘内，将氢氧化铈纳米片前驱体晾干后得到二氧化铈纳米片。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于二氧化铈纳米片的合成装置，合成装置包括反应桶，所述反应桶的上转动设有配料桶，反应桶上设有用于驱动配料桶转动的第一驱动件，反应桶的下方设有晾干装置。
所述反应桶包括第一桶体，第一桶体的上方固定有搅拌支架，搅拌支架的上方固定有第一气缸，第一气缸的输出轴上固定有位于配料桶内的第一搅拌件，第一桶体的下方设有对称分布的第一出料口，第一出料口为长条形。
所述配料桶包括位于第一桶体上转动的第二桶体，第二桶体的下方固定有第二搅拌件，第二搅拌件位于第一桶体内。
进一步的，所述第一桶体的下方固定有第一电机，第一电机的输出轴贯穿第一桶体的底部固定有第一连接块，第一连接块的两侧均设有刮板。
进一步的，所述第二桶体的外壁设有套装有第一齿轮，第一齿轮与第二桶体固定连接，第一桶体的底部设有阵列分布的的第二出料口，第二出料口与第一桶体的内部连通，第一桶体内设有用于密封第二出料口的密封件。
进一步的，所述密封件包括密封板，第一搅拌件的下方与密封板转动连接，密封板的下方固定有阵列分布的堵杆，堵杆插入第二出料口内，堵杆为锥型。
进一步的，所述第一驱动件包括固定在搅拌支架上的第二电机，第二电机的输出轴上固定有与第一齿轮配合的第二齿轮。
进一步的，所述晾干装置包括对称分布的侧板，侧板固定在第一桶体的下方，侧板上固定有阵列分布的水平滑轨，侧板之间设有阵列分布的晾干支架，晾干支架位于水平滑轨上滑动，晾干支架上转动设有晾干盘。
所述晾干盘的下方设有滑动槽，第一桶体的一侧固定有竖直板，竖直板上垂直设有阵列分布的电机支架，电机支架的下方固定有第三电机，第三电机位于第二电机的下方。
所述第三电机的输出轴贯穿电机支架固定有与滑动槽配合的滑动块，侧板上设有用于控制晾干支架滑动的第二驱动件。
进一步的，所述第二驱动件包括阵列分布的丝杆，丝杆与晾干支架之间螺纹配合，各丝杆的螺距可以不同，从上至下第1+3n个的丝杆上连接有固定齿轮，其中n>＝0,相邻的两个固定齿轮之间设有两个驱动齿轮。
所述驱动齿轮分别位于第2+3n和第3+3n个丝杆的一端滑动，驱动齿轮与其所在的的丝杆之间设有弹性件，在弹性件的作用下，相邻的两驱动齿轮之间啮合，驱动齿轮的轴心位置设有卡合块。
所述侧板上固定有U型支架，U型支架上滑动设有第一滑动块，U型支架上固定有第二气缸，第二气缸的输出轴固定在第一滑动块上，用于控制第一滑动块上下滑动。
所述第一滑动块上转动设有轴套，轴套上固定有第三齿轮，轴套内滑动设有第一滑动轴，第一滑动轴贯穿第三齿轮，第一滑动块上连接有驱动支架，驱动支架上固定有第三气缸。
所述第三气缸的输出轴与第一滑动轴的一端转动连接，第一滑动轴的另一端设有用于卡合卡合块的卡合槽，启动第三气缸将卡合槽卡合在相应的卡合块上，向弹性件一侧推动驱动齿轮可将其调整为与相邻的固定齿轮啮合。
本发明的有益效果：
1、本发明合成装置通过向反应桶内加入硝酸铈水溶液，向配料桶内加入碱性溶液，打开第二出料口，启动第二电机驱动配料桶转动，转动的同时不仅能够时配料桶布料均匀，还可以同时对配料桶和反应桶内进行搅拌，既可以避免配料桶内的碱性溶液发生沉淀，又可以加快反应桶内的反应速度；
2、本发明合成装置通过第二驱动件控制晾干盘依次接收反应桶内输出的氢氧化铈纳米片前驱体，接收的过程中通过控制晾干盘转动使得氢氧化铈纳米片前驱体均匀的分布在晾干盘内，将氢氧化铈纳米片前驱体晾干后得到二氧化铈纳米片。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明合成装置结构示意图；
图2是本发明合成装置结构示意图；
图3是本发明反应桶部分结构示意图；
图4是本发明配料桶结构示意图；
图5是本发明合成装置部分结构示意图；
图6是本发明合成装置结构示意图；
图7是图6中A处放大结构示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
一种用于二氧化铈纳米片的合成装置，合成装置包括反应桶1，如图1、图2所示，反应桶1的上转动设有配料桶2，反应桶1上设有用于驱动配料桶2转动的第一驱动件3，反应桶1的下方设有晾干装置4。
反应桶1包括第一桶体11，第一桶体11的上方固定有搅拌支架12，搅拌支架12的上方固定有第一气缸13，第一气缸13的输出轴上固定有位于配料桶2内的第一搅拌件14，第一桶体11的下方设有对称分布的第一出料口15，第一出料口15为长条形。
第一桶体11的下方固定有第一电机16，如图3所示，第一电机16的输出轴贯穿第一桶体11的底部固定有第一连接块17，第一连接块17的两侧均设有刮板18，当刮板18停留在第一出料口15上时，用于对第一出料口15进行密封，当刮板18转动时，用于将第一桶体11内的合成物刮至第一出料口15。
配料桶2包括位于第一桶体11上转动的第二桶体21，如图4所示，第二桶体21的外壁设有套装有第一齿轮22，第一齿轮22与第二桶体21固定连接，第一桶体11的底部设有阵列分布的的第二出料口23，第二出料口23与第一桶体11的内部连通，第一桶体11内设有用于密封第二出料口23的密封件24，第二桶体21的下方固定有第二搅拌件25，第二搅拌件25位于第一桶体11内。
密封件24包括密封板241，如图5所示，第一搅拌件14的下方与密封板241转动连接，密封板241的下方固定有阵列分布的堵杆242，堵杆242插入第二出料口23内，堵杆242为锥型，通过上下移动堵杆242调节第二出料口23的出料速度。
第一驱动件3包括固定在搅拌支架12上的第二电机31，第二电机31的输出轴上固定有与第一齿轮22配合的第二齿轮32。
晾干装置4包括对称分布的侧板41，侧板41固定在第一桶体11的下方，侧板41上固定有阵列分布的水平滑轨42，侧板41之间设有阵列分布的晾干支架43，晾干支架43位于水平滑轨42上滑动，晾干支架43上转动设有晾干盘44。
晾干盘44的下方设有滑动槽45，第一桶体11的一侧固定有竖直板46，竖直板46上垂直设有阵列分布的电机支架47，电机支架47的下方固定有第三电机48，第三电机48位于第二电机31的下方，第三电机48的输出轴贯穿电机支架47固定有与滑动槽45配合的滑动块49，侧板41上设有用于控制晾干支架43滑动的第二驱动件410。
第二驱动件410包括阵列分布的丝杆4101，如图6、图7所示，丝杆4101与晾干支架43之间螺纹配合，各丝杆4101的螺距可以不同，从上至下第1+3n个的丝杆4101上连接有固定齿轮4102，其中n>＝0,相邻的两个固定齿轮4102之间设有两个驱动齿轮4103。
驱动齿轮4103分别位于第2+3n和第3+3n个丝杆4101的一端滑动，驱动齿轮4103与其所在的的丝杆4101之间设有弹性件4104，在弹性件4104的作用下，相邻的两驱动齿轮4103之间啮合，驱动齿轮4103的轴心位置设有卡合块4105。
侧板41上固定有U型支架4106，U型支架4106上滑动设有第一滑动块4107，U型支架4106上固定有第二气缸4108，第二气缸4018的输出轴固定在第一滑动块4107上，用于控制第一滑动块4107上下滑动。
第一滑动块4107上转动设有轴套(图中未标出)，轴套上固定有第三齿轮4109，轴套内滑动设有第一滑动轴4110，第一滑动轴4110贯穿第三齿轮4109，第一滑动块4107上连接有驱动支架4111，驱动支架4111上固定有第三气缸4112。
第三气缸4112的输出轴与第一滑动轴4110的一端转动连接，第一滑动轴4110的另一端设有用于卡合卡合块4105的卡合槽4115，启动第三气缸4112将卡合槽4115卡合在相应的卡合块4105上，向弹性件4104一侧推动驱动齿轮4103可将其调整为与相邻的固定齿轮4102啮合。
使用时，通过向反应桶1内加入硝酸铈水溶液，向配料桶2内加入碱性溶液，打开第二出料口23，启动第二电机31驱动配料桶2转动，转动的同时不仅能够时配料桶2布料均匀，还可以同时对配料桶2和反应桶1内进行搅拌，既可以避免配料桶2内的碱性溶液发生沉淀，又可以加快反应桶1内的反应速度，反应桶1内反应完成后得到氢氧化铈纳米片前驱体，通过第二驱动件410控制晾干盘44依次接收反应桶1内输出的氢氧化铈纳米片前驱体，接收的过程中通过控制晾干盘44转动使得氢氧化铈纳米片前驱体均匀的分布在晾干盘44内，将氢氧化铈纳米片前驱体晾干后得到二氧化铈纳米片。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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说明本发明的原理，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范围内。
Claims (7)
1.一种用于二氧化铈纳米片的合成装置，合成装置包括反应桶(1)，其特征在于，所述反应桶(1)的上转动设有配料桶(2)，反应桶(1)上设有用于驱动配料桶(2)转动的第一驱动件(3)，反应桶(1)的下方设有晾干装置(4)；
所述反应桶(1)包括第一桶体(11)，第一桶体(11)的上方固定有搅拌支架(12)，搅拌支架(12)的上方固定有第一气缸(13)，第一气缸(13)的输出轴上固定有位于配料桶(2)内的第一搅拌件(14)，第一桶体(11)的下方设有对称分布的第一出料口(15)，第一出料口(15)为长条形；
所述配料桶(2)包括位于第一桶体(11)上转动的第二桶体(21)，第二桶体(21)的下方固定有第二搅拌件(25)，第二搅拌件(25)位于第一桶体(11)内。
2.根据权利要求1所述的一种用于二氧化铈纳米片的合成装置，其特征在于，所述第一桶体(11)的下方固定有第一电机(16)，第一电机(16)的输出轴贯穿第一桶体(11)的底部固定有第一连接块(17)，第一连接块(17)的两侧均设有刮板(18)。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于二氧化铈纳米片的合成装置，其特征在于，所述第二桶体(21)的外壁设有套装有第一齿轮(22)，第一齿轮(22)与第二桶体(21)固定连接，第一桶体(11)的底部设有阵列分布的的第二出料口(23)，第二出料口(23)与第一桶体(11)的内部连通，第一桶体(11)内设有用于密封第二出料口(23)的密封件(24)。
4.根据权利要求3所述的一种用于二氧化铈纳米片的合成装置，其特征在于，所述密封件(24)包括密封板(241)，第一搅拌件(14)的下方与密封板(241)转动连接，密封板(241)的下方固定有阵列分布的堵杆(242)，堵杆(242)插入第二出料口(23)内，堵杆(242)为锥型。
5.根据权利要求3所述的一种用于二氧化铈纳米片的合成装置，其特征在于，所述第一驱动件(3)包括固定在搅拌支架(12)上的第二电机(31)，第二电机(31)的输出轴上固定有与第一齿轮(22)配合的第二齿轮(32)。
6.根据权利要求5所述的一种用于二氧化铈纳米片的合成装置，其特征在于，所述晾干装置(4)包括对称分布的侧板(41)，侧板(41)固定在第一桶体(11)的下方，侧板(41)上固定有阵列分布的水平滑轨(42)，侧板(41)之间设有阵列分布的晾干支架(43)，晾干支架(43)位于水平滑轨(42)上滑动，晾干支架(43)上转动设有晾干盘(44)；
所述晾干盘(44)的下方设有滑动槽(45)，第一桶体(11)的一侧固定有竖直板(46)，竖直板(46)上垂直设有阵列分布的电机支架(47)，电机支架(47)的下方固定有第三电机(48)，第三电机(48)位于第二电机(31)的下方；
所述第三电机(48)的输出轴贯穿电机支架(47)固定有与滑动槽(45)配合的滑动块(49)，侧板(41)上设有用于控制晾干支架(43)滑动的第二驱动件(410)。
7.根据权利要求6所述的一种用于二氧化铈纳米片的合成装置，其特征在于，所述第二驱动件(410)包括阵列分布的丝杆(4101)，丝杆(4101)与晾干支架(43)之间螺纹配合，各丝杆(4101)的螺距可以不同，从上至下第1+3n个的丝杆(4101)上连接有固定齿轮(4102)，其中n>＝0,相邻的两个固定齿轮(4102)之间设有两个驱动齿轮(4103)；
所述驱动齿轮(4103)分别位于第2+3n和第3+3n个丝杆(4101)的一端滑动，驱动齿轮(4103)与其所在的的丝杆(4101)之间设有弹性件(4104)，在弹性件(4104)的作用下，相邻的两驱动齿轮(4103)之间啮合，驱动齿轮(4103)的轴心位置设有卡合块(4105)；
所述侧板(41)上固定有U型支架(4106)，U型支架(4106)上滑动设有第一滑动块(4107)，U型支架(4106)上固定有第二气缸(4108)，第二气缸(4018)的输出轴固定在第一滑动块(4107)上，用于控制第一滑动块(4107)上下滑动；
所述第一滑动块(4107)上转动设有轴套(图中未标出)，轴套上固定有第三齿轮(4109)，轴套内滑动设有第一滑动轴(4110)，第一滑动轴(4110)贯穿第三齿轮(4109)，第一滑动块(4107)上连接有驱动支架(4111)，驱动支架(4111)上固定有第三气缸(4112)；
所述第三气缸(4112)的输出轴与第一滑动轴(4110)的一端转动连接，第一滑动轴(4110)的另一端设有用于卡合卡合块(4105)的卡合槽(4115)，启动第三气缸(4112)将卡合槽(4115)卡合在相应的卡合块(4105)上，向弹性件(4104)一侧推动驱动齿轮(4103)可将其调整为与相邻的固定齿轮(4102)啮合。
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