[发明专利]一种纳米金属粉末的在线可逆包覆的装置及方法

摘要

本发明提供了一种纳米金属粉末的在线可逆包覆的装置及方法。该方法利用配套装置，将含有苯乙烯有机单体蒸气的惰性气流通入到具有一定温度的含有纳米金属粉末的惰性气流中，苯乙烯气体分子和纳米金属粉末发生碰撞，并吸附在纳米金属粉末的表面，由于纳米金属粉末具有一定的温度和催化聚合作用，苯乙烯气体分子在纳米金属粉末表面发生自聚合反应，形成一层数纳米厚度的聚苯乙烯有机包覆层。采用本发明的装置及方法可以制备出聚苯乙烯包覆的纳米金属粉末，能够避免纳米金属粉末的氧化，且在后期使用过程中，聚苯乙烯包覆层能够在大多数有机溶剂中完全溶解，还原出纳米金属粉末的清洁表面。

主权项

一种纳米金属粉末的在线可逆包覆的方法，其特征在于，所述的方法采用如下装置实施，所述装置包括热聚合反应管(1)、环形加热器(2)、加热控温组件(16)、惰性气体导管(4)、有机单体罐(5)、水浴恒温器(6)、有机单体蒸气导管(3)、水冷却管(11)、粉/气分离器(13)、粉末收集罐(12)、流量控制阀(14)、气流维持隔膜泵(15)；所述的热聚合反应管(1)竖直放置，上部环绕环形加热器(2)，下部与水平放置的水冷却管(11)相通，水冷却管(11)与粉/气分离器(13)相通；所述的粉/气分离器(13)的底部固连粉末收集罐(12)，在粉/气分离器(13)的顶部出口从下到上串联安装流量控制阀(14)和气流维持隔膜泵(15)；所述的加热控温组件(16)控制环形加热器(2)的加热温度；所述的水冷却管(11)的外表面有冷却水流通层，冷却水从冷却水流通层的进口流入，出口流出；所述的有机单体罐(5)浸入到水浴恒温器(6)中，惰性气体导管(4)通入到有机单体罐(5)的底部，在有机单体罐(5)的顶部引出有机单体蒸气导管(3)，有机单体蒸气导管(3)水平连接到环形加热器(2)的下方；所述的方法包括以下步骤：a.将含有纳米金属粉末的惰性气流(17)通入到热聚合反应管(1)中，通过环形加热器(2)加热后，含有纳米金属粉末的惰性气流(17)的温度达到150℃以上；b.惰性气体经过惰性气体导管(4)通入到盛有有机单体(7)液体的有机单体罐(5)中，惰性气体以鼓泡的方式形成含有有机单体(7)蒸气的混合惰性气流，混合惰性气流经过有机单体蒸气导管(3)输送到热聚合反应管(1)中，与含有纳米金属粉末的惰性气流(17)混合，形成混合气流A(8)；c.混合气流A(8)中的有机单体(7)气体分子在气相热聚合区(9)与纳米金属粉末发生碰撞，并吸附在纳米金属粉末的表面；有机单体(7)的气体分子在纳米金属粉末表面发生自聚合反应，在纳米金属粉末表面形成一层有机聚合物包覆层，产生含有有机包覆层的纳米金属粉末的混合气流B(10)；d.混合气流B(10)依次通过水冷却管(11)和粉/气分离器(13)进行冷却和粉/气分离，在粉末收集罐(12)中收集得到有机包覆的纳米金属粉末，混合气流B(10)中的惰性气体通过流量控制阀(14)和气流维持隔膜泵(15)后排出。