CN205495554U - 一种微纳粒子超声雾化反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微纳粒子超声雾化反应装置，属于实验设备技术领域。该装置主要包括超声雾化箱(1)、气液反应容器(2)、搅拌装置(3)、加热装置(4)、废气收集处理装置(5)和控制面板。所述装置可对制备微纳粒子的液体进行处理，解决了微纳粒子晶粒的团聚、分散性差，比表面积低，性质和性能不稳定等诸多问题，从而使制备的微纳粒子分散性大幅提升。

Description

一种微纳粒子超声雾化反应装置

技术领域

本实用新型涉及一种微纳粒子超声雾化反应装置，属于实验设备技术领域，具体涉及一种提高微纳粒子分散性的气液反应器。

背景技术

超声是指振动频率大于20000Hz以上的声波，由于频率高、简便易操作等优点常作为化工、材料制备的手段，广泛用于清洗、加湿、分散等。根据超声波的空化作用原理发明的超声雾化器是利用电子高频震荡，通过陶瓷雾化片将液体结构打散而产生自然飘逸的雾气。该方法不需加热，不需要添加任何引发剂，相比加热雾化较节能，但鲜有用于化学反应和材料制备。在通常的微纳粒子制备中，常用方法包括液相法、微乳液法、溶胶凝胶法、水热法等，但反应物均为液相，液相分子之间距离较小，溶液分子无法在实验条件下充分分散后再反应，从而导致反应前后溶液分子出现严重团聚现象；后续干燥或是煅烧过程也容易引起粒子间的团聚，致使其制备的晶粒分散性变差，比表面积降低，微纳粒子性质和性能不稳定。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提出一种便于对雾化气体进行调控，通过对液体在制备微纳粒子前的特殊处理，以到达有效提高微纳粒子分散性的微纳粒子超声雾化反应装置。

本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种微纳粒子超声雾化反应装置，包括超声雾化箱1、气液反应容器2、搅拌装置3、加热装置4、废气收集处理装置5、控制面板6、超声雾化片7、输气管8、气体流量传感器9、进气孔a10、出液口11、出气孔12、阀门13和支架15；所述支架15与搅拌装置3相连，所述超声雾化箱1通过输气管8与气液反应容器2的进气孔a10相连且端口处设有气体流量传感器9，气体流量传感器9与控制面板6相连；所述气液反应容器2设有出液口11；所述搅拌装置3、加热装置4均与控制面板相连6；所述废气收集处理装置5与气液反应容器2的出气孔12相连；控制面板6与搅拌装置3、加热装置4、气体流量传感器9的电路相连，对雾化速率、搅拌速率、加热温度和输气总量进行调控或计量；所述阀门13可控制气液反应容器2与废气收集处理装置5的联通。

优选的，所述气液反应容器2还有一个进气孔b14，所述进气孔b14也可连接一台超声雾化箱1，进气孔a10可与进气孔b14进行雾化气体对流，以满足不同微纳米粒子制备的 条件。

优选的，所述超声雾化箱1通过超声雾化片7的高频振动，将液体进行雾化。

优选的，所述气液反应容器2中雾化溶液与粒子储存介质进行反应，通过机械搅拌、加热达到对液体预处理的目的。

优选的，所述装置适用的制备对象包括无机微纳粒子或有机微纳粒子。

优选的，所述装置适用的制备对象包括二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙或氧化锌微纳粒子。

优选的，所述装置适用的制备对象包括壳聚糖、聚苯乙烯、淀粉或胶原蛋白微纳粒子。

有益效果：

本实用新型的微纳粒子超声雾化反应装置利用超声雾化方法，使制备过程中液体分子处于充分分散状态，相关反应进行彻底；将雾化器、气液反应容器、搅拌装置、加热装置、废气收集装置、控制面板等进行组装，可在对液体雾化同时进行搅拌、加热。利用多种手段对制备微纳粒子所用的液体进行预处理，提高微纳粒子的分散性。

本实用新型将超声雾化器与试验中常用的加热、搅拌装置相结合，可有效提高微纳粒子的分散性。基本原理大致如下：超声雾化器先将态，可避免分子出现团聚，也避免了反应液相分子打散生成细小单分散气雾，再进行微纳粒子制备工艺，此时细小单分散气雾分散性远远高于液态分子分散性，仅低于气态分子，反应过程中物质分散性最接近理想气体状物无法充分接触的问题；与此同时，装置中可连续完成加热、搅拌等一系列后续实验操作，制备过程可实现流程化。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的作进一步说明。

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图中：超声雾化箱-1、气液反应容器-2、搅拌装置-3、加热装置-4、废气收集处理装置-5、控制面板-6、超声雾化片-7、输气管-8、气体流量传感器-9、进气孔a-10、出液口-11、出气孔-12、阀门-13、进气孔b-14、支架-15。

具体实施方式

实施例

下面结合附图和具体实施案例，对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种微纳粒子超声雾化反应装置，包括超声雾化箱1、气液反应容器2、 搅拌装置3、加热装置4、废气收集处理装置5、控制面板6、超声雾化片7、输气管8、气体流量传感器9、进气孔a10、出液口11、出气孔12、阀门13和支架15；所述支架15与搅拌装置3相连，所述超声雾化箱1通过输气管8与气液反应容器2的进气孔a10相连且端口处设有气体流量传感器9，气体流量传感器9与控制面板6相连；所述气液反应容器2设有出液口11；所述搅拌装置3、加热装置4均与控制面板6相连；所述废气收集处理装置5与气液反应容器2的出气孔12相连；控制面板6与搅拌装置3、加热装置4、气体流量传感器9的电路相连，对雾化速率、搅拌速率、加热温度和输气总量进行调控或计量；所述阀门13可控制气液反应容器2与废气收集处理装置5的联通。

所述气液反应容器2还有一个进气孔b14，所述进气孔b14也可连接一台超声雾化箱1，进气孔a10可与进气孔b14进行雾化气体对流，以满足不同微纳米粒子制备的条件。

所述超声雾化箱1通过超声雾化片7的高频振动，将液体进行雾化。

所述控制面板6对雾化速率、搅拌速率、加热温度和输气总量进行调控或计量。

所述废气收集处理装置5对反应后的容器内剩余气体进行处理，避免污染环境。

所述气液反应容器2中雾化溶液与粒子储存介质进行反应，通过机械搅拌、加热达到对液体预处理的目的。

本实施例的微纳粒子超声雾化反应装置，可对气液反应过程中气压、温度、反应速率调节。通过反应器预处理后所形成的盐溶液，再经液相、微乳液、溶胶凝胶、高温水热等方法制备后，所生成的微纳粒子分散性显著提高。

所述装置适用的制备对象包括但不限于二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、氧化锌等无机微纳粒子。

所述装置适用的制备对象包括但不限于壳聚糖、聚苯乙烯、淀粉、胶原蛋白等有机微纳粒子。

本实用新型不局限于上述各实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种微纳粒子超声雾化反应装置，其特征在于:包括超声雾化箱(1)、气液反应容器(2)、搅拌装置(3)、加热装置(4)、废气收集处理装置(5)、控制面板(6)、超声雾化片(7)、输气管(8)、气体流量传感器(9)、进气孔a(10)、出液口(11)、出气孔(12)、阀门(13)和支架(15)；所述支架(15)与搅拌装置(3)相连，所述超声雾化箱(1)通过输气管(8)与气液反应容器(2)的进气孔a(10)相连且端口处设有气体流量传感器(9)，气体流量传感器(9)与控制面板(6)相连；所述气液反应容器(2)设有出液口(11)；所述搅拌装置(3)、加热装置(4)均与控制面板(6)相连；所述废气收集处理装置(5)与气液反应容器(2)的出气孔(12)相连；控制面板(6)与搅拌装置(3)、加热装置(4)、气体流量传感器(9)的电路相连，对雾化速率、搅拌速率、加热温度和输气总量进行调控或计量；所述阀门(13)可控制气液反应容器(2)与废气收集处理装置(5)的联通。

2.根据权利要求1所述的微纳粒子超声雾化反应装置，其特征在于：所述气液反应容器(2)还有一个进气孔b(14)，所述进气孔b(14)也可连接一台超声雾化箱(1)，进气孔a(10)可与进气孔b(14)进行雾化气体对流，以满足不同微纳米粒子制备的条件。

3.根据权利要求1所述的微纳粒子超声雾化反应装置，其特征在于：所述超声雾化箱(1)通过超声雾化片(7)的高频振动，将液体进行雾化。

4.根据权利要求1所述的微纳粒子超声雾化反应装置，其特征在于：所述气液反应容器(2)中雾化溶液与粒子储存介质进行反应，通过机械搅拌、加热达到对液体预处理的目的。

5.根据权利要求1所述的微纳粒子超声雾化反应装置，其特征在于：所述装置适用的制备对象包括无机微纳粒子或有机微纳粒子。

6.根据权利要求5所述的微纳粒子超声雾化反应装置，其特征在于：所述装置适用的制备对象包括二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙或氧化锌微纳粒子。

7.根据权利要求5所述的微纳粒子超声雾化反应装置，其特征在于：所述装置适用的制备对象包括壳聚糖、聚苯乙烯、淀粉或胶原蛋白微纳粒子。