CN217856182U - 一种量子点连续生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种量子点连续生产装置，成核机构的第一储液罐通过第一输液泵与第一反应机构的第一混液管连通，成核机构的第二储液罐通过第二输液泵与第一混液管连通，第一混液管依次通过第一反应通道和第一换热器与第二反应机构的第二混液管连通，包壳机构的第三储液罐通过第三输液泵与第二混液管连通，包壳机构的第四储液罐通过第四输液泵与第二混液管连通，第二混液管依次通过第二反应通道和第二换热器与分离机构的第五储液罐连通，第五储液罐通过第五输液泵与第六储液罐连通，第五储液罐依次与离心机和第七储液罐连通。本实用新型采用上述结构的一种量子点连续生产装置，可连续生产核壳结构的量子点，节省反应时间提高生产效率。

Description

一种量子点连续生产装置

技术领域

本实用新型涉及量子点连续生产技术领域，特别是涉及一种量子点连续生产装置。

背景技术

量子点是一种优异的发光材料，受到光或电的激发可以发出不同波长的纯净的光，在显示、照明、生物医药等领域具有广泛的应用前景。

目前，随着量子点应用的普及，特别是量子点衍生产品如量子点膜、量子点扩散板和量子点棱镜的广泛应用，对量子点材料的需求越来越多，量子点材料的合成方法一般为化学合成法，对于反应工艺如温度、速率、时间等要求精度高，特别是热注射成核反应需要在极短的时间内使阴阳离子前驱体充分混合。传统的合成设备一般为反应釜，但反应釜的容量有限，因此一次反应后得到的产品数量有限，且反应釜不能连续生产使得反应时间长。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种量子点连续生产装置，可连续生产核壳结构的量子点，节省反应时间提高生产效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种量子点连续生产装置，包括成核机构、包壳机构和分离机构，所述成核机构和所述包壳机构之间由第一反应机构连通，所述包壳机构和所述分离机构之间由第二反应机构连通，所述成核机构的第一储液罐通过第一输液泵与所述第一反应机构的第一混液管连通，所述成核机构的第二储液罐通过第二输液泵与所述第一混液管连通，所述第一混液管依次通过第一反应通道和第一换热器与所述第二反应机构的第二混液管连通，所述包壳机构的第三储液罐通过第三输液泵与所述第二混液管连通，所述包壳机构的第四储液罐通过第四输液泵与所述第二混液管连通，所述第二混液管依次通过第二反应通道和第二换热器与所述分离机构的第五储液罐连通，所述第五储液罐通过第五输液泵与第六储液罐连通，所述第五储液罐依次与离心机和第七储液罐连通。

优选的，所述第一储液罐、所述第二储液罐、所述第三储液罐和所述第四储液罐外均套设有保温夹套，所有所述保温夹套与恒温槽通过管道闭环连通，所述第一储液罐的所述保温夹套的进水口与所述恒温槽的出液口连通，所述恒温槽的进液口与所述第二储液罐的所述保温夹套的出水口连通，前一所述保温夹套的所述出水口与后一所述保温夹套的所述进水口连通。

优选的，所述混液管内部交错设置有若干锯齿，所述混液管内部的液体通道呈蛇形结构。

优选的，所述第一反应通道和所述第二反应通道外均套设有加热网。

优选的，所述第五储液罐内部的搅拌叶片与其顶部的电机连接，所述离心机的出料口与所述第七储液罐连通，所述第七储液罐的排气管内设置有活性炭。

优选的，所述第一储液罐、所述第二储液罐、所述第三储液罐和所述第四储液罐均设置有进气口。

优选的，所述第一输液泵、所述第二输液泵、所述第三输液泵、所述第四输液泵和所述第五输液泵均为高压恒流输液泵。

因此，本实用新型采用上述结构的一种量子点连续生产装置，其有益效果为：

1、提前制备好成核机构和包壳机构所需的各种阴阳离子前驱体溶液，去掉前驱体溶液在生产装置内制备的过程，可以有效减轻对生产装置温度、压力的要求，节省反应时间提高生产效率；

2、采用高压恒流输液泵精确控制液体的流量与流速，避免因采用惰性气体为推动力而使液体流量与流速难以精确控制；

3、第一混液管和第二混液管将成核反应及包壳反应所用的阴阳离子前驱体溶液在向后输送流动状态下混合，混合充分并节省反应时间；

4、通过改变阴阳离子前驱体种类和调节反应参数，即可连续生产不同的核壳结构量子点。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1是本实用新型一种量子点连续生产装置剖面图；

图2是本实用新型一种量子点连续生产装置第一混液管剖面图。

附图标记

1、第一储液罐；2、第一输液泵；3、第一混液管；4、第二储液罐；5、第二输液泵；6、进气口；7、第一反应通道；8、第一换热器；9、第二混液管；10、第二换热器；11、第三储液罐；12、第三输液泵；13、第四储液罐；14、第四输液泵；15、第二反应通道；16、第五储液罐；17、第五输液泵；18、第六储液罐；19、离心机；20、第七储液罐；21、保温夹套；22、恒温槽；23、液体通道；24、加热网；25、搅拌叶片；26、排气管。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

图1是本实用新型一种量子点连续生产装置剖面图，图2是本实用新型一种量子点连续生产装置第一混液管剖面图，如图所示，一种量子点连续生产装置，包括成核机构、包壳机构和分离机构。成核机构和包壳机构之间由第一反应机构连通，包壳机构和分离机构之间由第二反应机构连通。成核机构的第一储液罐1通过第一输液泵2与第一反应机构的第一混液管3连通，成核机构的第二储液罐4通过第二输液泵5与第一混液管3连通，第一混液管3依次通过第一反应通道7和第一换热器8与第二反应机构的第二混液管9连通。包壳机构的第三储液罐11通过第三输液泵12与第二混液管9连通，包壳机构的第四储液罐13通过第四输液泵14与第二混液管9连通。第二混液管9依次通过第二反应通道15和第二换热器10与分离机构的第五储液罐16连通，第五储液罐16通过第五输液泵17与第六储液罐18连通，第五储液罐16依次与离心机19和第七储液罐20连通。

成核机构进行量子点的成核反应，包壳机构进行量子点的包壳反应，分离机构对反应完成的量子点进行分离收集。第一反应通道7的数量为一个，第二反应通道15的数量可为一个或一个以上。第一换热器8和第二换热器10的设置，对于各机构所需的不同反应温度进行快速调节。

成核机构所用成核阳离子前驱体可为镉源、锌镉源、锌铟源、锌源等，所用成核阴离子前驱体可为硫源、硒源、硒硫源、膦源等。包壳机构所用包壳阳离子前驱体可为镉源、锌镉源、锌镓源、锌源等，包壳阴离子前驱体可为硫源、硒源、硒硫源、膦源等。

第一储液罐1、第二储液罐4、第三储液罐11和第四储液罐13外均套设有保温夹套21，所有保温夹套21与恒温槽22通过管道闭环连通。第一储液罐1的保温夹套21的进水口与恒温槽22的出液口连通，恒温槽22的进液口与第二储液罐4的保温夹套21的出水口连通，前一保温夹套21的出水口与后一保温夹套21的进水口连通。保温夹套21的设置，对第一储液罐1、第二储液罐4、第三储液罐11和第四储液罐13内的溶液进行预热，预热温度维持在80℃-150℃，具体为150℃，节省在第一反应通道7和第二反应通道15内加热反应的时间。

第二混液管9和第一混液管3结构相同，第一混液管3内部交错设置有若干锯齿，第一混液管3内部的液体通道23呈蛇形结构。锯齿的设置，使得液体在液体通道23内部流动的时候形成涡流，从而达到液体充分混合的目的。

第一反应通道7和第二反应通道15外均套设有加热网24，加热网24的设置，保证成核反应和包壳反应均可达到反应温度。第一反应通道7的温度为240℃-320℃，第二反应通道15的温度为200℃-300℃。

第五储液罐16内部的搅拌叶片25与其顶部的电机连接，离心机19的出料口与第七储液罐20连通，第七储液罐20的排气管26内设置有活性炭。搅拌叶片25的设置，保证量子点溶液和提纯溶液充分混合。

第一储液罐1、第二储液罐4、第三储液罐11和第四储液罐13均设置有进气口6，可通过进气口6通入惰性气体。

第一输液泵2、第二输液泵5、第三输液泵12、第四输液泵14和第五输液泵17均为高压恒流输液泵。

工作过程为：

恒温槽22和保温夹套21对第一储液罐1、第二储液罐4、第三储液罐11和第四储液罐13内的溶液进行预热，预热温度维持在150℃。

成核机构的第一储液罐1和第二储液罐4内分别放有成核阴离子前驱体溶液和成核阳离子前驱体溶液，第一输液泵2将第一储液罐1内的溶液泵入第一混液管3，第二输液泵5将第二储液罐4内的溶液泵入第一混液管3。成核阴离子前驱体溶液和成核阳离子前驱体溶液在第一混液管3内混合后进入第一反应通道7加热反应，第一反应通道7的温度为310℃，得到量子点成核溶液。经第一换热器8至第二混液管9，第一换热器8换热后的温度为150℃。

包壳机构的第三储液罐11和第四储液罐13内分别放有包壳阴离子前驱体溶液和包壳阳离子前驱体溶液。第三输液泵12将第三储液罐11内的溶液泵入第二混液管9，第四输液泵14将第四储液罐13内的溶液泵入第二混液管9，包壳阴离子前驱体溶液和包壳阳离子前驱体溶液在第二混液管9内混合。

包壳阴离子前驱体溶液和包壳阳离子前驱体溶液在第二混液管9内与量子点成核溶液混合，混合溶液进入第二反应通道15加热反应，第二反应通道15的温度为310℃，得到量子点包壳溶液。经第二换热器10换热后进入第五储液罐16，第二换热器10换热后的温度为80℃。

分离机构的第五储液罐16中量子点包壳溶液与第六储液罐18中提纯溶液混合，混合溶液进入离心机19进行固液分离。分离后的废液进入第七储液罐20，第七储液罐20中的废气经活性炭吸附后排出，分离后的量子点固体位于离心机19内。

因此，本实用新型采用上述结构的一种量子点连续生产装置，可连续生产核壳结构的量子点，节省反应时间提高生产效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种量子点连续生产装置，包括成核机构、包壳机构和分离机构，所述成核机构和所述包壳机构之间由第一反应机构连通，所述包壳机构和所述分离机构之间由第二反应机构连通，其特征在于：所述成核机构的第一储液罐通过第一输液泵与所述第一反应机构的第一混液管连通，所述成核机构的第二储液罐通过第二输液泵与所述第一混液管连通，所述第一混液管依次通过第一反应通道和第一换热器与所述第二反应机构的第二混液管连通，所述包壳机构的第三储液罐通过第三输液泵与所述第二混液管连通，所述包壳机构的第四储液罐通过第四输液泵与所述第二混液管连通，所述第二混液管依次通过第二反应通道和第二换热器与所述分离机构的第五储液罐连通，所述第五储液罐通过第五输液泵与第六储液罐连通，所述第五储液罐依次与离心机和第七储液罐连通。

2.根据权利要求1所述的一种量子点连续生产装置，其特征在于：所述第一储液罐、所述第二储液罐、所述第三储液罐和所述第四储液罐外均套设有保温夹套，所有所述保温夹套与恒温槽通过管道闭环连通，所述第一储液罐的所述保温夹套的进水口与所述恒温槽的出液口连通，所述恒温槽的进液口与所述第二储液罐的所述保温夹套的出水口连通，前一所述保温夹套的所述出水口与后一所述保温夹套的所述进水口连通。

3.根据权利要求1所述的一种量子点连续生产装置，其特征在于：所述第二混液管和所述第一混液管结构相同，所述第一混液管内部交错设置有若干锯齿，所述第一混液管内部的液体通道呈蛇形结构。

4.根据权利要求1所述的一种量子点连续生产装置，其特征在于：所述第一反应通道和所述第二反应通道外均套设有加热网。

5.根据权利要求1所述的一种量子点连续生产装置，其特征在于：所述第五储液罐内部的搅拌叶片与其顶部的电机连接，所述离心机的出料口与所述第七储液罐连通，所述第七储液罐的排气管内设置有活性炭。

6.根据权利要求1所述的一种量子点连续生产装置，其特征在于：所述第一储液罐、所述第二储液罐、所述第三储液罐和所述第四储液罐均设置有进气口。

7.根据权利要求1所述的一种量子点连续生产装置，其特征在于：所述第一输液泵、所述第二输液泵、所述第三输液泵、所述第四输液泵和所述第五输液泵均为高压恒流输液泵。

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