[发明专利]一种纳米合金材料的制备系统及制备方法

说明书

一种纳米合金材料的制备系统及制备方法，涉及纳米材料制备技术领域，包括纳米合金制备装置和收集装置，纳米合金制备装置由电源、电极、烧蚀反应容器和惰性气源组成，收集装置包括收集箱，惰性气源连通烧蚀反应容器，烧蚀反应容器连通收集箱，收集箱的底部设有排气孔；烧蚀反应容器内设有两个用于安装固定电极的电极固定座，两个电极固定座相对地设置在烧蚀反应容器的内壁，两个电极固定座分别与电源的两极电连接；电极为纯金属电极、合金电极和半导体电极中的一种；收集箱的内部设有用于承接收集纳米材料的承接基底。具有普遍的适用性，制备纳米合金材料种类范围广。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备技术领域，特别是一种纳米合金材料的制备系统及制备方法。

背景技术

纳米材料在催化、环境科学、能源、军事装备、航空航天、等领域有着重要的作用，尤其是纳米金属材料具有优良的物理化学特性，但是单一纳米金属材料总是存在着一些不足。研究表明通过两物质合成合金不仅能够形成特定的尺寸和形貌，而且能够明显地改变其光、电、磁、催化以及机械性质等物理化学等方面的性质。合金中的不同的原子之间会产生相互作用，形成特定的表面活性中心或电子结构。由于协同效应的存在，合金纳米材料往往具有优于其单一金属纳米材料的性质。目前纳米合金材料的常用合成方法有：共还原法、热解法、晶种诱导生长法、电置换法等，可制备出各种结构和组成的合金材料，但各方法上仍有一些不足之处，其中共还原法不容易把控反应速率，反应后的液体对环境易造成污染；热解法很难制备出特定组成的双金属纳米合金；晶种诱导生长法操作相对复杂，对晶种的制备，加晶种的时机都要严格把握，提高了操作难度；电置换法制备空心纳米合金材料，所制备纳米合金材料表面疏松多孔，使其接触面增大，不利于制备易氧化的纳米合金材料，且所制备的纳米合金颗粒形状单一，只能制备空心形状的纳米粒子。各种合成过程过于复杂、可控合成难以重复、催化机理不明确等等问题,激励着科研工作者不断的深入对金属合金纳米材料的研究。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种适用性广、合成方便的纳米合金材料的制备系统及制备方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种纳米合金材料的制备系统，包括纳米合金制备装置和收集装置，所述纳米合金制备装置由电源、电极、烧蚀反应容器和惰性气源组成，所述收集装置包括收集箱，所述惰性气源连通所述烧蚀反应容器，所述烧蚀反应容器连通所述收集箱，所述收集箱的底部设有排气孔；所述烧蚀反应容器内设有两个用于安装固定所述电极的电极固定座，两个所述电极固定座相对地设置在所述烧蚀反应容器的内壁，两个所述电极固定座分别与所述电源的两极电连接；所述电极为纯金属电极、合金电极和半导体电极的一种；所述收集箱的内部设有用于承接收集纳米材料的承接基底。

其中：所述烧蚀反应容器设有进气管路和出气管路，所述进气管路用于所述烧蚀反应容器连通所述惰性气源，所述出气管路用于所述烧蚀反应容器连通所述收集装置，所述进气管路和所述出气管路均设有用于控制惰性气体流速快慢的单向阀门。

其中：所述烧蚀反应容器为密闭的长方体容器，两个所述电极固定座上下相对地分别设置在所述烧蚀反应容器的上下壁，所述进气管路和所述出气管路左右相对地分别设置在所述烧蚀反应容器的左右壁，两个所述电极固定座的安装轴线在同一竖直直线，所述进气管路与所述出气管路的安装轴线在同一水平直线，所述电极固定座的安装轴线与所述进气管路的安装轴线相交于所述烧蚀反应容器的中点。

其中：所述收集装置还包括竖直设置的沉积管路，所述沉积管路的上端与所述出气管路的末端连通，所述沉积管路的下端设置在所述承接基底的正上方。

其中：所述烧蚀反应容器设有用于安装所述电极固定座的第一螺纹孔，所述电极固定座包括固定圆台、调节螺杆和电极基座，所述固定圆台设有用于与所述第一螺纹孔配合外螺纹，所述固定圆台于其中轴处设有用于与所述调节螺杆配合的第二螺纹孔，所述电极基座固定连接在所述调节螺杆的末端。

其中：所述电极基座的底端设有与所述电源电连接的导电片，所述电极基座的侧壁设有多个用于夹持所述电极的所述锁定螺杆。