[实用新型]用于制备磁性金属及合金一维纳米材料的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种纳米材料技术领域的装置，具体是一种用于制备磁性金属及合金一维纳米材料的装置。

背景技术

磁性金属及合金一维纳米材料(纳米线，纳米链，纳米棒等)因较大的长径比和比表面积，具有不同于块体材料的特殊的物理和化学性能，比如较高的矫顽力、良好的导电性等特点，在高密度磁记录、磁传感器、光催化剂、低温超塑性、储氢材料、电磁屏蔽等方面有着广泛的应用前景。然而，由于制备方法、工艺、装置等的限制，很难实现低成本量化制备和生产，阻碍了其进一步的发展和应用，使得一维磁性金属纳米材料的优越特性难以在应用上体现。研制和开发产率高、成本低、工艺简单的一维磁性金属及合金纳米材料的大量制备方法和装置将具有重要的现实意义。

经对现有的文献检索发现，中国专利申请号200520071475.6，记载了一种“基于在氧化铝模板中制备镍纳米线的方法”，其中公开了一种电化学沉积纳米线的电解槽装置，此装置在第一批纳米线制作好之后需将槽体中的溶液倒出，拧开装置使槽体和底座分离，取出制备好的纳米线，然后重新组装槽体和底座并将反应液倒入才能够做第二批试样。这种装置制备效率较低，不能够大量得到金属镍纳米线，且操作过程繁杂。同时，这种方法得到的纳米线是通过电化学方法沉积在氧化铝模板的微孔中，制备的纳米线的数量取决于氧化铝模板的微孔数目，将模板溶解后才能得到纳米线。因此，这种方法和装置不但复杂，而且产量极低，不适合大量生产。

进一步检索发现，H.L.Niu，Q.W.Chen，M.Ning et al，Synthesis and one-dimensionalself-assembly of acicular Nickel nanocrystallites under magnetic field，J.Phys.Chem.B 108(2004)3996-3999(磁场作用下针状镍纳米晶的合成和一维自组装，(美国)物理化学杂志)，在磁场诱导下制备了镍的一维纳米线材料，文章中采用的水热还原装置是一种密闭的60mL四氟乙烯水热反应釜，因对高压密闭体系的要求，这种方法和装置也难以实现大量制备。C.Gong，L.Yu，et al，The fabrication and magnetic properties of Ni fibers systhesized under external magnetic field，Eur.J.Inorg.Chem.2884-2891(2008)(外磁场下镍纤维的制备和磁性，欧洲无机化学)，在磁场诱导下，采用肼还原法制备了准一维镍纳米材料，文章中采用的装置是将平底烧瓶置于一块钕铁硼永磁体上，60℃下进行制备。这种方法是在开放体系下制备镍的一维纳米材料，有望实现大量制备，但由于实验中镍的浓度极低，单次产量很少(每次产量少于0.1g)，得不到大量的一维镍纳米材料。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于制备磁性金属及合金一维纳米材料的装置，不但能大量制备高质量一维磁性金属纳米材料，而且对溶剂进行回收利用，成本低廉，工艺简单，克服了目前一维磁性纳米材料制备技术和装置中存在的问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括：反应室、补偿循环机构、恒温控温机构和磁场产生器，其中：反应室与补偿循环机构连接，反应室与恒温控温机构通过导线连接，反应室与磁场产生器固定连接，反应室位于磁场产生器的正上方，反应室、补偿循环机构底部和恒温控温机构底部位于同一水平面。

所述的反应室包括：反应槽、加热板、搅拌器和盖板，其中：加热板固定设置于反应槽的四周，搅拌器固定设置于反应槽的正中，搅拌器的电机位于反应槽的正上方，搅拌器的搅拌叶片位于反应槽的内部中下方，盖板固定设置于反应槽的正上方。

所述的搅拌器为机械搅拌器，转速可调，使反应槽中反应溶液的浓度和温度达到均匀。

所述的补偿循环机构包括：反应物补偿容器和连接泵，其中：反应物补偿容器与耐酸碱泵连接。

所述的磁场产生器包括：磁铁和驱动装置，其中：磁铁固定设置于驱动装置中。

所述的磁铁是永磁体或电磁铁，通过驱动装置调节永磁体与反应槽的距离或通过调节电磁铁的电流的大小来调节0～0.5T范围内的磁场。