[发明专利]一种利用氢气和空气爆轰制备纳米颗粒的系统及制备方法

权利要求书

1.一种利用氢气和空气爆轰制备纳米颗粒的系统，其特征在于：包括控制柜(1)、反应器(2)、数据采集器(3)、执行器(4)、清洗器(5)、收集器(6)、第一输送器(7)和第二输送器(8)，控制柜(1)的一侧设置有反应器(2)，反应器(2)上安装有数据采集器(3)和执行器(4)，且数据采集器(3)和执行器(4)均与控制柜(1)建立电性连接，反应器(2)的一侧通过第一输送器(7)连接有清洗器(5)，清洗器(5)的一侧通过第二输送器(8)连接有收集器(6)，且清洗器(5)、收集器(6)、第一输送器(7)和第二输送器(8)均与控制柜(1)建立电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用氢气和空气爆轰制备纳米颗粒的系统，其特征在于：控制柜(1)内部设置有数据处理模块(10)，数据处理模块(10)电性连接有数据存储模块(11)、人机界面(12)和控制器(13)；数据采集器(3)包括真空度检测模块(30)和温度检测模块(31)，且均与数据处理模块(10)建立电性连接；执行器(4)包括真空泵(40)、加热丝(41)、冷却管(42)、气液泵(43)和点火器(44)，且均与控制器(13)建立电性连接；收集器(6)内部设置有粒子粒度分析模块(60)和电磁波吸收特性分析模块(61)，且均与数据处理模块(10)建立电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种利用氢气和空气爆轰制备纳米颗粒的系统，其特征在于：所述数据处理模块(10)内部设置有反应参数分析子模块(100)和参数补偿子模块(101)。

4.采用权利要求1至3任意一项所述的一种利用氢气和空气爆轰制备纳米颗粒的系统的制备方法，包括以下步骤：步骤一，布置纳米颗粒制备系统；步骤二，获取最优参数模板；步骤三，调用模板；步骤四，制备纳米颗粒；步骤五，清洗烘干；步骤六，收集检验；其特征在于：

其中在上述步骤二中，通过控制柜(1)设定所需的纳米颗粒粒度和电磁波吸收特性以及反应参数理论值，执行器(4)按设定执行反应程序，向反应器(2)内添加实验原料，数据采集器(3)检测反应过程中的各阶段的温度和真空度参数输送给控制柜(1)，反应器(2)制备出纳米颗粒，并通过第一输送器(7)输送给清洗器(5)进行清洗烘干，洗净后的纳米颗粒通过第二输送器(8)输送给收集器(6)，收集器(6)收集并检测纳米颗粒的粒度和电磁波吸收特性，并将结果输送至控制柜(1)，反应参数分析子模块(100)结合纳米颗粒的粒度和电磁波吸收特性，分析实际反应过程中的各项参数，对反应参数理论值进行优化，并将优化后的反应参数理论值作为下一次实验的反应条件参数，重复该过程，直至所制备的纳米离子复合要求，则此次所使用的反应条件参数即为该种原料的最优参数模板；

其中在上述步骤三中，根据原料种类，通过人机界面(12)调用数据存储模块(11)中所储存的该种原料的最优参数模板，输入原料重量和所需粒度后，由参数补偿子模块(101)自动对反应条件参数进行补偿；

其中在上述步骤四中，通过人机界面(12)启动运行模板程序，数据处理模块(10)发出控制指令给控制器(13)，控制器(13)控制执行器(4)运行，将原料加入反应器(2)，制备出纳米颗粒；

其中在上述步骤五中，纳米颗粒通过第一输送器(7)输送至清洗器(5)，清洗器(5)按设定程序运行，将纳米颗粒清洗烘干；

其中在上述步骤六中，清洗烘干后的纳米颗粒通过第二输送器(8)输送至收集器(6)，收集器(6)收集并通过粒子粒度分析模块(60)和电磁波吸收特性分析模块(61)检测成品纳米颗粒的品质。

5.根据权利要求4所述的一种利用氢气和空气爆轰制备纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，实验原料为3ml二茂铁有机溶液；反应程序为：反应器(2)抽真空并加热至140℃，注入二茂铁有机溶液、氢气、空气，使有机蒸汽与氧的摩尔比为1：6，10min后点燃混合气体，5min加热粉末至700℃，热处理1h，第一输送器(7)启动，将粉末输送给清洗器(5)，清洗器(5)清洗20min，烘干10min，第二输送器(8)启动，将粉末输送给收集器(6)，收集器(6)检测纳米颗粒的粒度和电磁波吸收特性。