本實用新型屬納米材料合成實驗裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種實驗室用納米鐵基材料制備裝置。

背景技術(shù)：

近年來，將納米鐵基材料用于環(huán)境污染的治理是一種新的污染控制技術(shù)。納米級鐵基材料，由于其粒徑小，具有較大的表面積及表面能，因而具有優(yōu)良的表面吸附和較高的化學(xué)反應(yīng)活性，是一種有效的脫鹵還原劑，可以催化還原多種有機(jī)鹵化物，如鹵代烷烴、鹵代烯烴、鹵代芳香烴等，將這些難降解有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無毒或低毒的化合物，同時提高了其可生化性，為進(jìn)一步生物降解創(chuàng)造有利條件。目前，制備的納米鐵粉存在粒度大，比表面積小，反應(yīng)活性低等缺陷，因此，急需開發(fā)一種安全穩(wěn)定，反應(yīng)簡便快捷的納米鐵基材料制備裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單，安全穩(wěn)定，反應(yīng)簡便快捷，成本低，安裝方便的實驗室用納米鐵基材料制備裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型是這樣實現(xiàn)的。

一種實驗室用納米鐵基材料制備裝置，它包括氮氣瓶、傳輸管、不銹鋼長針頭、三口燒瓶、鐵架臺、電動攪拌器、恒壓分液漏斗、玻璃導(dǎo)管及集氣瓶；所述氮氣瓶的輸出端口經(jīng)傳輸管與不銹鋼長針頭的輸入端口相通；所述不銹鋼長針頭的輸出端口經(jīng)第三端口與三口燒瓶內(nèi)腔相通；所述恒壓分液漏斗的出口與三口燒瓶的第一端口相通；恒壓分液漏斗的上部端口經(jīng)傳輸管與集氣瓶內(nèi)腔相通；所述電動攪拌器動力傳輸端部的聚四氟乙烯攪拌槳經(jīng)第二端口伸入三口燒瓶內(nèi)腔；所述三口燒瓶固定設(shè)于鐵架臺之上；所述玻璃導(dǎo)管固定設(shè)于集氣瓶的端口。

作為一種優(yōu)選方案，本實用新型還設(shè)有電動攪拌器顯示屏；所述電動攪拌器顯示屏的數(shù)據(jù)傳輸端口與電動攪拌器的數(shù)據(jù)傳輸端口相接。

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，安全穩(wěn)定，反應(yīng)簡便快捷，成本低，安裝方便。本實用新型所得產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣，可用于包括難降解有機(jī)污染物以及無機(jī)污染物的降解，此外在催化、磁介質(zhì)等其他領(lǐng)域也有應(yīng)用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步說明。本實用新型的保護(hù)范圍不僅局限于下列內(nèi)容的表述。

圖1為實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、氮氣瓶；2、傳輸管；3、不銹鋼長針頭；4、瓶塞；5、三口燒瓶；6、聚四氟乙烯攪拌槳；7、鐵架臺；9、電動攪拌器；10、恒壓分液漏斗；11、玻璃導(dǎo)管；12、集氣瓶；13、電動攪拌器顯示屏；501、第一端口；502、第二端口；503、第三端口。

具體實施方式

如圖所示，實驗室用納米鐵基材料制備裝置，它包括氮氣瓶1、傳輸管2、不銹鋼長針頭3、三口燒瓶5、鐵架臺7、電動攪拌器9、恒壓分液漏斗10、玻璃導(dǎo)管11及集氣瓶12；所述氮氣瓶1的輸出端口經(jīng)傳輸管2與不銹鋼長針頭3的輸入端口相通；所述不銹鋼長針頭3的輸出端口經(jīng)第三端口503與三口燒瓶5內(nèi)腔相通；所述恒壓分液漏斗10的出口與三口燒瓶5的第一端口501相通；所述三口燒瓶5的上部端口經(jīng)傳輸管2與集氣瓶12內(nèi)腔相通；所述電動攪拌器9動力傳輸端部的聚四氟乙烯攪拌槳6經(jīng)第二端口502伸入三口燒瓶5內(nèi)腔；所述三口燒瓶5固定設(shè)于鐵架臺7之上；所述玻璃導(dǎo)管11固定設(shè)于集氣瓶12的端口。本實用新型還設(shè)有電動攪拌器顯示屏13；所述電動攪拌器顯示屏13的數(shù)據(jù)傳輸端口與電動攪拌器9的數(shù)據(jù)傳輸端口相接。

本實用新型包括依次連接的氮氣瓶，氮氣限壓閥，氮氣流量計，傳輸管，不銹鋼針頭，三口燒瓶，電動攪拌器，恒壓分液漏斗以及尾氣回收系統(tǒng)。使用時，將氮氣通入反應(yīng)體系，使體系處于厭氧環(huán)境下，將無機(jī)鐵鹽放入三口燒瓶中，在高速攪拌下加入強(qiáng)還原劑硼氫化物，對無機(jī)鐵鹽進(jìn)行液相還原，從而制得納米級鐵基材料，待反應(yīng)結(jié)束后，撤掉電動攪拌器和恒壓分液漏斗，通過排氣法對制備產(chǎn)物進(jìn)行清洗和收集。撤掉電動攪拌器和恒壓分液漏斗，是在高純氮氣保護(hù)下進(jìn)行的，以防止納米鐵基材料被氧化。

本實用新型在具體操作時，在室溫下，用氮氣瓶1，通過傳輸管2和不銹鋼長針頭3將氮氣導(dǎo)入三口燒瓶5，通氣15min以上使整個反應(yīng)體系處于氮氣氛圍下；將硼氫化鉀（KBH₄）堿性水溶液通過恒壓分液漏斗10以2滴/s的速度滴加到裝有七水合硫酸亞鐵（FeSO₄?7H₂O）醇/水混合體系(醇/水比為3:1)的三口燒瓶5中，兩種溶劑的體積相等。并加入適量PEG-4000作為分散劑，在高純氮氣保護(hù)下，用電動攪拌器9通過聚四氟乙烯攪拌槳6，以1500 r/min進(jìn)行快速攪拌，溶液中立刻出現(xiàn)黑色沉淀，其反應(yīng)為。

待KBH₄溶液滴加完畢后，繼續(xù)攪拌陳化反應(yīng)30min，卸掉電動攪拌器，塞上橡膠塞。用磁鐵吸引黑色顆粒使其集中到三口燒瓶5底部，通過排氣法棄去上清液，分別用脫氧去離子水和無水乙醇洗滌數(shù)次，最后將含有納米鐵的無水乙醇導(dǎo)入到樣品瓶中備用。電動攪拌器顯示屏13用于顯示電動攪拌器的攪拌速度。本實用新型在鐵架臺上可設(shè)有燒瓶托，三口燒瓶置于燒瓶托之上，三口燒瓶第二端口502的瓶頸被鐵夾夾在鐵架臺的支撐桿之上，這樣高速攪拌的時候才能不發(fā)生移動。玻璃導(dǎo)管11置于液面之上。聚四氟乙烯攪拌槳不易過長，否則，攪拌起來會使三口燒瓶不穩(wěn)。

本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，以上描述了本實用新型的基本原理和主要特征，而不構(gòu)成對本實用新型的限制。在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實用新型要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。