[发明专利]用于制备不同尺寸的微米颗粒和纳米颗粒的方法和工业过程

说明书

本发明涉及用于制备小颗粒的方法以及工业过程，可以在优选的连续方法中合成所述小颗粒，并且在所述工业过程中精确控制其尺寸。这借助于特殊的喷嘴完成，在所述喷嘴的排出口处使两种反应物如此接触，使得产生小颗粒。颗粒的尺寸主要通过喷嘴的排出口处的液体的流动参数预先确定。通过将特别的表面活性物质以不同的浓度添加至液体或改变反应溶液的浓度或温度，可以另外影响颗粒直径。2.2本发明描述了统一的工业过程并且在这种情况下依靠特别结构的喷嘴。在这种情况下带来这样的情形，即可以通过改变反应溶液的流动参数、其表面性质、其浓度或温度预先确定所获得的颗粒的直径。2.3可以将这样的方法用于制备用于各种应用的金属或非金属微米颗粒和纳米颗粒。

本发明涉及用于制备小颗粒的方法以及工业过程，可以在优选的连续方法中合成所述小颗粒，并且在所述工业过程中精确控制其尺寸。这借助于特殊的喷嘴完成，在所述喷嘴的排出口处使两种反应物如此接触，使得产生小颗粒。颗粒的尺寸主要通过喷嘴的排出口处的液体的流动参数预先确定。通过将特别的表面活性物质以不同的浓度添加至液体或改变反应溶液的浓度或温度，可以另外影响颗粒直径。取决于喷嘴的构造类型和调节，可以使颗粒直径处于从几纳米直到几微米的粒度测定范围内。通过特别设计的喷嘴，确保了所获得的颗粒的高产率和窄的尺寸分布。

近年来的发展导致对具有精确限定的粒度测定和形态性质的微米颗粒和纳米颗粒的不断增加的需求。这并不令人惊讶，因为这样的小颗粒用于不同的应用中，其中可以提及下文的一些。

1.化妆

微米颗粒和纳米颗粒，例如氧化钛、氧化锌经常在用于防晒的产品中作为所谓的UV阻断剂使用。在护发剂中例如将氧化铝颗粒作为稳定剂使用，而根据生物模型将磷酸钙颗粒在牙膏中作为活性成分使用。

2.营养品/食品

将由部分涂覆的二氧化硅组成的颗粒例如用于改进可自由流动性或加工性质或表面性质。其它颗粒例如类胡萝卜素或者二氧化钛在各种食品中作为着色剂使用。

3.涂料和漆

将大量例如由氧化钛或硫酸钡组成的颗粒作为填料或颜料使用。其它颗粒改进涂料的反射性质或其UV或腐蚀防护性。

4.药学/医药

在此将微米颗粒和纳米颗粒例如高分散性二氧化硅用作活性成分输送剂或储库。金属颗粒例如银为特别的制剂赋予抗菌效果，又将其它颗粒用作各种诊断方法的造影剂。

5.汽车

微米颗粒和纳米颗粒的大买主还有汽车工业。除了已经提及的涂料和漆以外，它们还应用于各种部件和添加物例如轮胎、传动带，或者还用于所有类型的润滑油。

6.微电子

许多电子原件例如LED或者还有特别的电容器在没有例如由镍、银、硅、碳化硅等组成的微米颗粒和纳米颗粒的情况下不能以目前的品质构造。

还将微米颗粒和纳米颗粒用于许多其它领域中，例如用于纺织工业或在制备特别的陶瓷或清洁剂时。所有这些实例都显示出对这样的产品的高需求。尤其是需要高品质的颗粒，还有尽可能高纯度和单分散性的那些。

鉴于该广泛的应用可能性，存在多种已建立的方法用于工业制备小颗粒。这可以如下分类：

1.机械方法：其基本上基于在合适的磨机例如球磨机中研磨大颗粒。

2.物理方法：这些方法的基础在于蒸发金属和随后在低的温度冷凝(例如电弧蒸发，等离子体焰喷涂法)或喷涂金属熔体并且然后冷却。

3.化学方法：该类型的制备基于在特别的试剂存在下沉淀合适的盐。