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[发明专利]一种纳米颗粒旋流火焰雾化掺杂合成系统及其合成方法-CN201910891607.6有效
发明人：李水清;伍泽赟;任翊华;卫吉丽;张易阳 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-09-20 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B01J19/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种纳米颗粒旋流火焰雾化掺杂合成系统及其合成方法。系统包括火焰腔、稀释冷却腔、旋流撞击式雾化器、组合燃烧器。组合燃烧器包括旋流燃烧器和气体导流块，环绕旋流撞击式雾化器设置且形成气液组合燃烧。气体导流块设置包括一个一次风通道和一个燃料气通道的气流通道组。旋流燃烧器包括若干贴近形成同心圆环状的旋流燃烧模块，形成与气流通道一一对应设置并连通旋流的进气通道。一次风和燃料气通过相邻的气流通道进入旋流燃烧器形成旋流气流，点燃燃料气形成旋流火焰。将金属前驱物溶液通过旋流撞击式雾化器雾化后进入旋流火焰燃烧产生纳米颗粒流。纳米颗粒流稀释冷却后完成收集。本发明具有纳米颗粒生成产量高、效果好等优点。
一种纳米颗粒流火雾化掺杂合成系统及其方法

[发明专利]液体燃料自维持燃烧火焰合成燃烧器-CN202210054349.8有效
发明人：李水清;靳星;宋民航;张易阳;伍泽赟;雷舒婷 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-01-18 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： B01J6/00 文献下载
摘要：本发明涉及液体燃料自维持燃烧火焰合成燃烧器，包括：旋流室，旋流腔内安装有中心稳定柱，旋流室的开口端设置有旋流盘，旋流盘上设有旋流气出口，旋流室上安装有与旋流腔连通的切向入口管，切向入口管的轴向与旋流室的外周面相切；稳燃筒，旋流室的开口端伸入稳燃腔，燃料能经雾化器雾化后喷入稳燃腔燃烧，经切向入口管流入旋流腔的空气围绕中心稳定柱螺旋前进以形成旋流风，旋流风经旋流气出口喷入稳燃腔后继续螺旋前进，雾化喷嘴位于旋流风的内部。本发明可在中心雾化燃料基础上实现无需常规值班火焰的自维持燃烧，以及通过射流组织间的灵活调节控制合成纳米颗粒物的粒径、形态和晶相，并提高火焰合成纳米颗粒的产量和生产效率。
液体燃料维持燃烧火焰合成

[发明专利]可实现轴向、切向组合性旋流灵活调节的火焰合成燃烧器-CN202210129593.6有效
发明人：李水清;靳星;宋民航;张易阳;伍泽赟;雷舒婷 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-02-11 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： F23D11/10 文献下载
摘要：本发明涉及可实现轴向、切向组合性旋流灵活调节的火焰合成燃烧器，包括：轴向气流混合段，其内安装有旋流雾化器，燃料能经旋流雾化器雾化后喷出，轴向气流混合段上安装轴向顺流进气管与轴向逆流进气管，轴向顺流进气管的轴向、轴向逆流进气管的轴向均与轴向气流混合段的外周面相切，且轴向顺流进气管与轴向气流混合腔的连通位置、轴向逆流进气管与轴向气流混合腔的连通位置沿轴向气流混合段的轴向错开，轴向顺流气与轴向逆流气的旋向相反，轴向顺流进气管内的空气流量与轴向逆流进气管内的空气流量的流量比在100％：0％至0％：100％之间变化。通过调整顺流气与逆流气两股气流的流量比，可对轴向气流混合腔内气流的旋流方向和旋流强度进行连续性灵活调节。
实现轴向组合性旋流灵活调节火焰合成燃烧

[发明专利]一种电喷射辅助雾化火焰合成功能纳米颗粒的装置-CN202210381918.X有效
发明人：李水清;苏利鹏;张易阳;宋民航;靳星;伍泽赟 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-04-13 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： B01J19/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种电喷射辅助雾化火焰合成功能纳米颗粒的装置，包括壳体组件、燃料供给单元以及电喷射雾化单元。电喷射雾化单元设置于壳体组件上，电喷射雾化单元包括发射极和加速组件，加速组件位于发射极沿第一方向的一侧，发射极和加速组件之间形成沿第一方向的加速电场。电喷射雾化单元包括发射极和加速组件，且在发射极和加速组件之间形成由壳体组件外向壳体组件内的电场环境，当发射极中发射含前驱液的雾化液滴后，雾化液滴经过电场的加速作用，能够快速射入至位于壳体组件内部的燃烧火焰中。即本申请的电喷射雾化单元能够减少由于燃烧火焰时的高温高压复杂环境，导致电喷射辅助雾化方式与高温燃烧火焰的耦合难度大的问题。
一种喷射辅助雾化火焰合成功能纳米颗粒装置

[发明专利]核壳纳米颗粒的气相合成原位包覆装置及方法-CN202210257610.4有效
发明人：李水清;伍泽赟;宋民航;张易阳;靳星 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-03-16 - 公布日： 2023-03-03 - 主分类号： B05B7/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种核壳纳米颗粒的气相合成原位包覆装置及方法。所述装置包括包覆环结构、前驱物输送装置及喷射装置；通过向包覆环结构进给含有用于包覆纳米颗粒的前驱物的包覆气流，采用喷射装置将包覆环结构内的包覆气流喷入位于环内的纳米颗粒合成火焰中，对纳米颗粒进行在线原位包覆。本发明采用携带有前驱物的包覆气流通过喷射实现对火焰中合成的纳米颗粒的在线原位包覆，包覆材料不会影响内核颗粒组分结构，可提高包覆后粉体的纯度，具有更广的适用范围；同时，通过包覆环结构与喷射装置配合还可实现对包覆颗粒纯度和均匀性的灵活调节和控制，例如结合对包覆气的射流位置、入射动量及流动均匀性的灵活调节，提高包覆颗粒的纯度及包覆均匀性。
纳米颗粒相合原位装置方法

[发明专利]表征和预测前驱物火焰合成特性的方法及系统-CN202210653492.9在审
发明人：张易阳;雷舒婷;李水清;伍泽赟;靳星 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-06-10 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： G01N21/3577 文献下载
摘要：本发明提供一种通过FTIR、TGA测量手段表征和预测前驱物火焰合成特性的方法及系统，其中的方法包括：测量常规前驱物固体粉末及化合物为前驱物阳离子和添加剂阴离子的固体物粉末的TGA曲线及DTG曲线；测量前驱物‑溶剂混合溶液的TGA及DTG曲线；测量纯溶剂溶液及前驱物‑溶剂的ATG‑FTIR光谱；测量纯添加剂溶液、溶剂‑添加剂的混合溶液、前驱物‑溶剂‑添加剂的混合溶液的TGA曲线；测量纯添加剂溶液、溶剂‑添加剂的混合溶液、前驱物‑溶剂‑添加剂的混合溶液的ATG‑FTIR光谱。本发明结合衰减全反射傅里叶变换红外光谱和热重分析，测量溶剂与添加剂混合前后的组分变化，能够预测采用不同添加剂‑前驱物溶液配方时溶液内前驱物的转化程度，简便快捷的推测合成产物形貌。
表征预测前驱火焰合成特性方法系统

[发明专利]基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质及制备方法-CN202210479916.4在审
发明人：李水清;伍泽赟;张易阳;靳星;雷舒婷;宋民航 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-05-05 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： B01F21/10 文献下载
摘要：本发明提供的基于火焰合成的质子传导中温燃料电池电解质及制备方法，包括如下步骤：将按照BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3‑δ质子导体电解质材料的化学组成所称取的Ba2+、Ce3+、Zr4+、Y3+、Yb3+离子相应化学计量比的金属无机盐溶质溶解于有机溶液，得到混合金属离子溶液；将混合金属离子溶液放置在50℃～70℃水浴加热的条件下，进行超声溶解，形成上层透明下层沉淀的分层混合金属离子溶液；对分层混合金属离子溶液不断搅拌，并向分层混合金属离子溶液中滴加氨水以调节分层混合金属离子溶液pH值，使分层混合金属离子溶液中的沉淀完全消失，得到澄清混合金属离子溶液。利用本发明能够解决传统制备方法合成质子传导中温燃料电池电解质时能耗大、时间长、产量低、粉体均匀性差等问题。
基于火焰合成质子传导燃料电池电解质制备方法

[发明专利]扩散荷电装置、扩散荷电系统及扩散荷电方法-CN202210382020.4在审
发明人：苏利鹏;李水清;宋民航;伍泽赟 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-04-13 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： G01N15/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种扩散荷电装置、扩散荷电系统及扩散荷电方法。该扩散荷电装置包括荷电壳体及分隔件；分隔件设置在荷电壳体内，以将荷电壳体的内腔由内至外依次分隔成相通的内旋流腔室、外旋流腔室，外旋流腔室内的流体能够带动内旋流腔室内的流体往复上升；荷电壳体上设置有第一进口与出口，第一进口用于将外旋流腔室与外部的鞘气流管路相通，出口与内、外旋流腔室相通，分隔件上设置有第二进口与第三进口，第二进口用于将内旋流腔室与外部的气体离子管路相通，第三进口用于将内旋流腔室与外部的颗粒流管路相通。该扩散荷电装置，具备荷电效率高以及可减少荷电颗粒碰壁损失的特点。
扩散装置系统方法

[实用新型]一种纳米颗粒旋流火焰雾化掺杂合成系统-CN201921578007.6有效
发明人：李水清;伍泽赟;任翊华;卫吉丽;张易阳 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-09-20 - 公布日： 2020-10-27 - 主分类号： B01J19/26 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种纳米颗粒旋流火焰雾化掺杂合成系统，包括火焰腔、稀释冷却腔、旋流撞击式雾化器、组合燃烧器。组合燃烧器包括旋流燃烧器和气体导流块，环绕旋流撞击式雾化器设置且形成气液组合燃烧。气体导流块设置包括一个一次风通道和一个燃料气通道的气流通道组。旋流燃烧器包括若干贴近形成同心圆环状的旋流燃烧模块，形成与气流通道一一对应设置并连通旋流的进气通道。一次风和燃料气通过相邻的气流通道进入旋流燃烧器形成旋流气流，点燃燃料气形成旋流火焰。将金属前驱物溶液通过旋流撞击式雾化器雾化后进入旋流火焰燃烧产生纳米颗粒流。纳米颗粒流稀释冷却后完成收集。本实用新型具有纳米颗粒生成产量高、效果好等优点。
一种纳米颗粒流火雾化掺杂合成系统

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