專利名稱：制備銳鈦礦型納米二氧化鈦溶膠的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種制備銳鈦礦型納米二氧化鈦溶膠的裝置，特別是采用微波加熱法制備銳鈦礦型納米TiO2溶膠的裝置。
背景技術(shù)：
目前，納米TiO2溶膠的制備是在常壓下采用溶液化學(xué)法制備，其過程需將含有鈦鹽溶液加熱，加熱的方法是將鈦鹽溶液置于玻璃容器中，通過玻璃容器受熱，以熱傳遞方式達(dá)到使溶液升溫的目的。采用加熱裝置為烘箱等常用普通裝置，這種方法制備的膠團粒子由于長時間的加熱而引起的劇烈的布朗運動發(fā)生團聚形成二次粒子，造成顆粒分布不均勻，化學(xué)反應(yīng)速度慢，且形成的TiO2常常為非晶型，難以滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是為了克服在上述制備納米TiO2溶膠中存在的化學(xué)反應(yīng)速度慢、顆粒粒度分布不均勻、且結(jié)構(gòu)為非晶型的不足，提供一種化學(xué)反應(yīng)速度快、顆粒粒度分布均勻、且所制備的TiO2顆粒結(jié)構(gòu)為銳鈦型礦的一種制備銳鈦礦型納米TiO2溶膠的裝置。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
制備銳鈦礦型納米二氧化鈦溶膠的裝置，其特征在于它的結(jié)構(gòu)組成為一微波發(fā)生器--該微波發(fā)生器為一箱體，其箱體內(nèi)垂直壁上附著固定有微波發(fā)生管，箱體外壁有微波發(fā)生器電源控制板，在箱體的上箱板和下箱板分別各有一通孔；循環(huán)石英反應(yīng)管--該循環(huán)石英反應(yīng)管穿過微波發(fā)生器上箱板和下箱板的通孔，循環(huán)石英反應(yīng)管在箱體內(nèi)的一部份為多繞螺旋形體；一液體輸送泵--該液體輸送泵，輸出端與循環(huán)石英反應(yīng)管微波發(fā)生器下箱體通孔端的石英相連；一四通閥門--該四通閥的一閥門與液體輸送泵輸入端相接，另一端與循環(huán)石英反應(yīng)管穿出微波發(fā)生器下箱體通孔端的石英管相連。
本實用新型由于采用了上述技術(shù)方案，含鈦鹽水溶液的多繞螺旋石英管部分被置于微波發(fā)生器產(chǎn)生的波場中，與外循環(huán)管道通過閥門和泵組成封閉的循環(huán)管路，使含鈦鹽的水溶液在微波發(fā)生器中被循環(huán)輻照，利用微波發(fā)生器直接取代普通熱源，溶劑作為吸波材料，使溶液的熱慣性小，溫度迅速升高；同時化學(xué)反應(yīng)速度迅速提高，致使晶體的成核速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于晶體的生長速度，從而快速制備出均勻的納米TiO2顆粒。實驗結(jié)果表明隨著微波輻照時間的延長，納米TiO2的晶型由金紅石型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦型，從而可以通過循環(huán)管路延長微波輻照時間來獲得銳鈦礦型的納米TiO2，可以快速制備膠團粒徑均勻分布的銳鈦礦型納米TiO2溶膠。


附圖為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例本用新型進一步說明。
制備銳鈦礦型納米二氧化鈦溶膠的裝置，其特征在于它的結(jié)構(gòu)組成為一微波發(fā)生器1--該微波發(fā)生器為一箱體，其箱體內(nèi)垂直壁上附著固定有微波發(fā)生管2，箱體外壁有微波發(fā)生器電源控制板3，在箱體的上箱板和下箱板分別各有一通孔4、5；循環(huán)石英反應(yīng)管6--該循環(huán)石英反應(yīng)管穿過微波發(fā)生器上箱板和下箱板的通孔，循環(huán)石英反應(yīng)管在箱體內(nèi)的一部份為多繞螺旋形體；一液體輸送泵7--該液體輸送泵，輸出端與循環(huán)石英反應(yīng)管微波發(fā)生器下箱體通孔端的石英相連；一四通閥門8--該四通閥的一閥門與液體輸送泵輸入端相接，另一端與循環(huán)石英反應(yīng)管穿出微波發(fā)生器下箱體通孔端的石英管相連。
將配制的含鈦鹽的初始反應(yīng)液經(jīng)四通閥門和泵進入循環(huán)石英反應(yīng)管，螺旋管部置于微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波場中，這樣初始反應(yīng)液經(jīng)過微波輻照，能夠快速生成含有均勻分布的納米TiO2膠團的溶膠，然后流經(jīng)與循環(huán)石英反應(yīng)管螺旋形反應(yīng)器組成閉路循環(huán)管路處循環(huán)管道，溶膠在泵的作用下重新流回到螺旋形反應(yīng)器中被微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波場再次輻照，如此循環(huán)，直至納米TiO2的晶體結(jié)構(gòu)全部轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦型(相比重＞95％)，通過四通閥門放出。
權(quán)利要求1.制備銳鈦礦型納米二氧化鈦溶膠的裝置，其特征在于它的結(jié)構(gòu)組成為一微波發(fā)生器--該微波發(fā)生器為一箱體，其箱體內(nèi)垂直壁上附著固定有微波發(fā)生管，箱體外壁有微波發(fā)生器電源控制板及按鍵，在箱體的上箱板和下箱板分別各有一通孔；循環(huán)石英反應(yīng)管--該循環(huán)石英反應(yīng)管穿過微波發(fā)生器上箱板和下箱板的通孔，循環(huán)石英反應(yīng)管在箱體內(nèi)的一部份為多繞螺旋形體；一液體輸送泵--該液體輸送泵，輸出端與循環(huán)石英反應(yīng)管微波發(fā)生器下箱體通孔端的石英相連；一四通閥門--該四通閥的一閥門與液體輸送泵輸入端相接，另一端與循環(huán)石英反應(yīng)管穿出微波發(fā)生器下箱體通孔端的石英管相連。
專利摘要制備銳鈦礦型納米二氧化鈦溶膠的裝置，特別是采用微波加熱法制備銳鈦礦型納米二氧化鈦溶膠的裝置。它由微波發(fā)生器、循環(huán)石英反應(yīng)管、液體輸送泵、四通閥門組成。本實用新型的含鈦鹽水溶液的螺旋狀反應(yīng)器置于微波發(fā)生器產(chǎn)生的波場中，與外循環(huán)管道通過閥門和泵組成封閉的循環(huán)管路，使含鈦鹽的水溶液在微波發(fā)生器中被循環(huán)輻照，化學(xué)反應(yīng)速度迅速提高，致使晶體的成核速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于晶體的生長速度，從而快速制備出均勻的納米顆粒。
文檔編號B01J19/12GK2568626SQ02246530
公開日2003年8月27日 申請日期2002年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月22日
發(fā)明者楊升紅, 張小明, 張廷杰, 李波, 文永忠 申請人:西北有色金屬研究院