[发明专利]硅纳米粒子的生产改进及其用途

权利要求书

1.一种用于从硅原材料产生硅纳米粒子的方法，所述方法包括以下步骤：

(i)将所述硅原材料与至少一种合金化金属合金化以形成合金；

(ii)加工所述合金以形成合金纳米粒子；以及

(iii)从所述合金纳米粒子中蒸馏出所述合金化金属，从而产生硅纳米粒子。

2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(ii)包括形成直径约在100nm-150nm范围内的合金粒子。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤(ii)包括将所述合金球磨以形成所述合金纳米粒子。

4.根据权利要求3所述的方法，其中步骤(ii)在受控环境中进行以减少所述合金纳米粒子的氧化和/或减少由研磨室内压力增大引起的爆炸。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述受控环境包括研磨室，在所述研磨室中，将所述合金与设置在所述研磨室中的惰性气体、油、柴油、煤油和脱水乙醇填充物中的至少一种进行球磨。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述合金为液态并且步骤(ii)包括将所述合金雾化以形成所述合金纳米粒子。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(iii)包括在真空炉中从所述合金纳米粒子中蒸馏出所述合金化金属。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中根据步骤(iii)产生的所述硅纳米粒子包括约50nm-150nm的直径。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法在步骤(iii)之后包括另一个步骤，该步骤包括使所述硅纳米粒子在受控环境中经受进一步的研磨过程以使由所述纳米硅粒子构成的多孔结构分裂。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述合金化金属包括锌和镁中的至少一种。

11.一种用于从硅原材料产生硅纳米粒子的装置，所述装置包括：

用于将所述硅原材料与至少一种合金化金属合金化以形成合金的装置；

用于加工所述合金以形成合金纳米粒子的装置；以及

用于从所述合金纳米粒子中蒸馏出所述合金化金属从而产生硅纳米粒子的装置。

12.根据权利要求11所述的装置，其中用于加工所述合金以形成所述合金粒子的所述装置被配置用于形成直径约在100nm-150nm范围内的合金纳米粒子。

13.根据权利要求11或12所述的装置，其中用于加工所述合金以形成所述合金粒子的所述装置包括具有研磨室的球磨装置，在所述研磨室中，所述合金粒子能够在受控环境中进行球磨来减少所述合金纳米粒子的氧化。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述受控环境包括所述研磨室，在所述研磨室中，将所述合金与设置在其中的惰性气体、油、柴油、煤油和脱水乙醇中的至少一种进行球磨。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的装置，其中用于加工所述合金以形成所述合金纳米粒子的所述装置包括用于在所述合金为液态时执行所述合金的雾化的装置。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的装置，其中用于从所述合金纳米粒子中蒸馏出所述合金化金属以产生所述硅纳米粒子的所述装置包括真空炉。

17.根据权利要求11至16中任一项所述的装置，其中用于从所述合金纳米粒子蒸馏出所述合金化金属以产生所述硅纳米粒子的所述装置被配置用于产生直径为约50nm-150nm的硅纳米粒子。