CN1488444A - 纳米材料高效收集方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气相法和液相法等一切纳米材料高效收集方法及设备，收率高达98～99％，因此对环境无污染，自动连续作业，运行费用低，收集能力每小时几公斤至数吨均可，亦可同品种的数条生产线共用一台收集设备，气相法不用冷阱，适用于一切纳米材料生产企业应用。

Description

纳米材料高效收集方法

本发明为一种纳米材料收集方法及设备。

纳米材料生产方法大体分气相法和液相法两大类。气相法包括低压加热蒸发法、激光法、爆炸丝法、等离子加热法……；液相法包括溶胶—凝胶法、沉淀法、幅射法……。当生成纳米微粒后，收集方法分两大类，分述于后。

气相法生成纳米微粒后，传统的收集方法是：用旋转的装液氮容器—冷阱将气相纳米微粒变为固态，当冷阱转动时，固定的刮刀将附在冷阱壁上的纳米微粒刮下，并落在下方的容器中，这种收集方法是间歇式的，每收集一次必须开启相关部件，手续麻烦，且不利大批量生产，同时，为了获得必要的负压，生产中还必须不断地抽气——保护载气或副产物，这样一来，30％的成品——纳米材料随载气抽走，不但影响收率，这些微粒飘浮在大气中很难沉降，造成大气污染，对于那些有毒的或贵重的产品尤为有害。

液相法生成纳米微粒——晶核后，为了不使晶核长大，必须事先加入表面活性剂，以隔离溶液中新生成或即将生成的微粒，由于表面活性剂的亲水基致使过滤困难，且过滤后渣中水份太多，使后处理——焙烧耗能多，且纳米微粒之粒径小于滤材——滤纸或滤布的孔粒，致使其粒径小的微粒穿滤于滤液中，不但浪费，也会污染水体，另外过滤速度慢，会使粒径逐渐长大，而且处理量小，鉴于传统工艺之不足，本发明提出如下的技术解决方案。

A、对气相法纳米材料生产而言，取消冷阱和刮刀，直接将生成的纳米微粒连同载气先经静电除尘器收集产品，再接真空泵，并由真空泵排出载气，当载气进入静电除尘器后，先经阴极，使纳米微粒带电，再经阳极时附于阳极板上，阳极板定期振打，纳米材料落于灰斗中，并定期收集即可，为了提高收率(一般为98-99％)，对那些比电阻过小的产品，还须加入H₂O蒸汽或NH₄OH，使比电阻达10⁵-10¹³Ω，静电除尘器的工作温度以100-480℃为宜，为此须适当热交换，并将静电除尘器保温绝热。

B、对于液相法而言，待生成纳米微粒后，尽快用分离因数高的离心分离机——管式、室式或碟式离心机离心，必要时渣可用水清洗后再离心。

现结合实施例对本发明作进一步的说明：

实施例1：将气相法生成的纳米材料Si或SiO₂微粒及载气的出口处，通过节流阀补加0-20％的水蒸汽或NH₃蒸汽，使气流的比阻为10³～10¹³Ω之间，调节温度至100-400℃之间，产品连同载气进入经保温绝热处理过的静电除尘器，产品在静电除尘器阳极被收集，经振打落在灰斗中，并定期排出，载气经真空泵抽走。

实施例2：将气相法生成的纳米材料Fe₂O₃，连同载气经热交换至100-400℃，将其带入静电除尘器，产品被收集后，载气、废气经真空泵排除。

实施例3：由液相法生成的纳米材料微粒或半成品——絮状沉淀泵至管式离心分离机离心，废液被排弃，渣投入无离子水中搅拌，再离心，渣经焙烧即为产品——纳米材料。

Claims (5)

1、一类气相法生产的纳米材料收集方法，其特征是将物料调温，增加比电阻后进入保温的静电除尘器，产品(或半成品)由静电除尘器下方灰斗收集，并定期排出，废气或载气经真空泵排除。

2、权利要求1所述的调温，是通过换热使温度达100～480℃之间。

3、权利要求1所述的增加比电阻，是在生成纳米微粒后，进入静电除尘器前的途中用H₂O或NH₃蒸汽，将比电阻调至10³～10¹³Ω之间。

4、权利要求1所述的排放废(载)气，是将静电除尘器接于纳米材料生成容器与真空泵之间，使含纳米材料的气体在进入真空泵前，必先经静电除尘器。

5、一种液相法生产的纳米材料收集方法，其特征是将含纳米材料微粒或絮状物的混合液泵入高分离因数的离心分离机，离心去水，再与水混合离心0-2次，供后处理用。