[发明专利]一种连续自循环制备纳米颗粒的毫流控装置及控制方法

说明书

本发明属于无机纳米材料与微化学机械技术领域，公开了一种连续自循环制备纳米颗粒的毫流控装置及控制方法，前驱体容器组上端通过内壁光滑的圆柱形毫流控管道连接有蠕动泵，在蠕动泵末端连接有可拔插管道接头，通过多头混合接头将可拔插管道接头连接在一起，外置加热装置通过内壁光滑的圆柱形毫流控管道连接产物收集容器，产物收集容器上端通过内壁光滑的圆柱形毫流控管道连接有产物后处理装置。前驱体容器或产物收集容器、内壁光滑的圆柱形毫流控管道、蠕动泵可组成自循环装置，实现不延长管道的自循环功能，有利于纳米颗粒的熟化作用，通过自循环毫流控装置用来制备纳米颗粒，有助于高质量纳米颗粒的批量连续制备。

技术领域

本发明属于无机纳米材料与微化学机械技术领域，尤其涉及一种连续自循环制备纳米颗粒的毫流控装置及控制方法。

背景技术

目前，材料是人类生存和社会发展的基础。人们的生存离不开材料，人类文明的发展也往往基于材料的革新。伴随着现代科学技术的飞速发展，越来越多的新型材料正在被开发和广泛使用，比如纳米材料。因为当材料的尺度降低至1-100nm长度范围内时，该材料的性能通常会发生突变，显示出不同于块体材料的独特性能。纳米材料全称为纳米级结构材料，即在三维空间尺度中至少有一维处于纳米范围内(1-100nm)，或者由它们作为基本物质单元构筑而成的材料。

随着纳米技术的发展，大批量制备高质量纳米材料逐渐成为产业化的需求。比如在氢燃料电池领域，需要将克级的纳米材料催化剂涂覆于电池电极表面，以便实现更高的活性和动力；在生物医药领域，根据药物特性设计相应的纳米材料载体，可实现疾病的靶向高效治疗。但是功能化纳米材料常用的实验室制备方法(比如水热法、化学还原法等)得到的纳米材料量级一般是毫克级而且重复性低，不利于纳米材料的推广和应用。

为了解决材料批量制备的问题，截至目前已经有多种基于微流控的纳米材料制备技术被提出。比如专利(CN108555309A)提出了一种尺寸可控的单分散金纳米颗粒的微流控制备技术，实现了对贵金属纳米颗粒的尺寸、形貌、单分散性等特征精确可控的高通量制备。专利(CN104549585B)提出了一种微流控芯片及使用其制备纳米胶囊的方法，其制备的空心纳米颗粒可以实现对不同药物(如水溶性药物和脂溶性药物)进行包载；专利(CN105688772A)提出了一种微纳材料微反应芯片，以实现形貌尺寸均一的纳米材料的连续制备。

但是以上方法在实际应用过程中通常会面临两个问题，一是微流控管道内径通常为100nm-1mm，在连续制备时，特别是管道弯曲的位置容易发生堵塞以及不容易清洗的问题，进而影响所制备纳米材料的尺寸均一性；二是当制备的纳米颗粒需要长时间熟化以使颗粒尺寸更均匀时，通常需要延长管道来延长反应时间，这使得设备的搭建更加复杂，也更容易导致堵塞问题的发生。

因此，本发明基于外加动力泵，提出了一种自循环毫流控装置(管道内径1-10mm)用来制备纳米颗粒，有助于高质量纳米颗粒的批量连续制备。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)：微流控管道内径通常为100nm-1mm，在连续制备时，特别是管道弯曲的位置容易发生堵塞以及不容易清洗。

(2)制备的纳米颗粒需要长时间熟化以使颗粒尺寸更均匀时，通常需要延长管道来延长反应时间，这使得设备的搭建更加复杂。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种连续自循环制备纳米颗粒的毫流控装置及控制方法。

本发明是这样实现的，一种连续自循环制备纳米颗粒的毫流控装置包括：

前驱体容器；