JP2006272107A - ナノ粒子の製造方法とそのマイクロリアクタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
ナノ粒子を製造するに必要な3以上の溶液を層流で別々に供給し、層流を維持した状態で、3以上の溶液を合流させ、主に隣接する層流間の拡散反応でナノ粒子を製造する。溶液の供給する流量をそれぞれ変化させて、合流時の断面積のフローパターンを制御する。
【選択図】 図1
Description
本発明の目的は、管壁と中間生成物、管壁と生成物との相互作用を絶ちながら複数の原料溶液を混合・反応を行わせるナノ粒子の製造方法とそのマイクロリアクタを提供する。
本発明の第1の発明のナノ粒子の製造方法は、ナノ粒子を製造するに必要な3以上の溶液を層流で別々に供給し、前記層流を維持した状態で、前記3以上の溶液を合流させ、主に隣接する前記層流間の反応で前記ナノ粒子を製造するための方法である。
ただし、V[m/s]は流体の代表速度、L[m]は管径、ν[m2/s]は動粘性係数である。
Pe=Dt/L2 (式2)
ただし、D[m2/s]は拡散係数、t[s]は時間、L[m]は拡散のための長さ(管径)である。
t<L2/D (式3)
の時間で完全に混合する。また、拡散係数Dは、次のストークス−アインシュタインの式で大まかに計算可能である。
D=kT/(6πηα) (式4)
ただし、k[J/K]はボルツマン定数、T[K]は絶対温度、η[Pa・s]は粘性係数、α[m]は粒子径である。
2…キャピラリ管
3…微細流路
4…排出管
5…シリンジコネクタ
6…シリンジポンプ
Claims (11)
- ナノ粒子を製造するに必要な3以上の溶液を層流で別々に供給し、
前記層流を維持した状態で、前記3以上の溶液を合流させ、
主に隣接する前記層流間の反応で前記ナノ粒子を製造するためのナノ粒子の製造方法において、
前記合流される位置の前記3以上の溶液の供給路の断面積は、前記3以上の溶液の供給路の断面積の和より小さい断面積である
ことを特徴とするナノ粒子の製造方法。 - 請求項1に記載のナノ粒子の製造方法において、
供給される前記3つ以上の溶液の供給する流量をそれぞれ変化させて、前記合流時の断面積のフローパターンを制御する
ことを特徴とするナノ粒子の製造方法。 - 請求項1又は2に記載のナノ粒子の製造方法において、
前記反応は、隣接する前記層流間の拡散反応である
ことを特徴とするナノ粒子の製造方法。 - 請求項1又は2に記載のナノ粒子の製造方法において、
前記合流位置において、前記反応を促進するために加熱する
ことを特徴とするナノ粒子の製造方法。 - ナノ粒子の製造に必要な3種類以上の溶液を層流で供給するため複数の試料供給流路と、
前記試料供給流路に接続され、前記溶液の前記層流を維持した状態で混合し反応させるための微細流路と、
前記微細流路で反応が行われた後、前記反応後の反応生成物を排出させるために前記微細流路と接続された試料排出流路と
からなり、
前記微細流路の断面積は、前記複数の試料供給路の断面積の和より小さい断面積である
ことを特徴とするマイクロリアクタ。 - 請求項5に記載のマイクロリアクタにおいて、
前記試料供給流路の特定の試料供給流路を制御して、
前記微細流路内の反応を2次元的に制御する
ことを特徴とするマイクロリアクタ。 - 請求項5又は6に記載のマイクロリアクタにおいて、
前記試料供給流路は、1μmから1mmの径を有する
ことを特徴とするマイクロリアクタ。 - 請求項5又は6に記載のマイクロリアクタにおいて、
前記微細流路は、1μmから1mmの径である
ことを特徴とするマイクロリアクタ。 - 請求項5又は6に記載のマイクロリアクタにおいて、
前記微細流路内の前記溶液の温度を制御するための温度制御手段(加熱器、冷却器)と、
前記温度を測定するための温度センサ手段と
を有することを特徴とするマイクロリアクタ。 - 請求項5又は6に記載のマイクロリアクタにおいて、
前記試料供給流路はキャピラリからなり、
前記微細流路に接続されていない前記キャピラリの一端にはシリンジコネクタが接続されている
ことを特徴とするマイクロリアクタ。 - 請求項6に記載のマイクロリアクタにおいて、
前記試料供給流路の特定の試料供給流路を供給される前記溶液の流量を制御して、
前記微細流路内の反応を2次元的に制御する
ことを特徴とするマイクロリアクタ。
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