微反应器合成纳米材料

发布时间:2019-01-18 14:52      

微反应器合成纳米材料技术

一、技术背景

       在传统纳米材料制备的过程中,多数企业采用反应釜进行合成,得到的纳米材料存在粒度大、粒径分布宽以及批次差异大等缺点,加上传统生产工艺复杂、自动化程度低等问题,各大厂家正寻求新的途径提升产品质量以及自动化程度。

       贵州微化科技有限公司凭借自身微反应器的优势以及研发人员在纳米材料合成方面的长期试验研究,在利用微反应器制备纳米材料领域积累了丰富的经验,目前已在纳米硫酸钡、纳米磷酸铁、纳米氧化锌等产品合成方面取得了巨大的成功。

二、 应用案例

1

纳米硫酸钡

微反应制备纳米硫酸钡产品特点:

① 粒径小,D90<50nm;

② 粒径分布窄,接近正态分布;

③ 形貌规则,近球形。

15000t纳米硫酸钡工业化装置

2

纳米磷酸铁

       纳米磷酸铁是电池正极材料磷酸铁锂的前驱体,纳米磷酸铁粒度的均匀性、压实密度、Fe/P摩尔比等指标对锂电池的电性能有着重要的影响。使用微反应器制备磷酸铁能全面性的提高磷酸铁锂电池的电性能,且对比传统釜式工艺,微反应器具有以下优势:

① 设备体积小,减少厂房投入;

② 设备为静设备,能耗低(仅靠计量泵提供动力),维护成本低;

③ 混合效率高,提高时空收率;

④ 产品品质可控,无批次差异;

⑤ 连续化生产,可实现自动化控制,节约人工成本。

磷酸铁电镜图

磷酸铁数据分析

微反应设备与传统釜式反应设备对比

3

纳米氢氧化镁

氢氧化镁合成工艺流程图

氢氧化镁电镜图分析

平均粒径≤70nm,粒径分布均一,且形貌规则,均为片状。

4

纳米氧化锌

       一定浓度的锌盐溶液和碱液通过计量泵按一定流量比例分别泵入微反应器,两相物料在微通道内实现快速混合,完成反应过程,得到氢氧化锌浆料,再经过洗涤分离、煅烧即可得到氧化锌粉末。

微反应器制备氧化锌工艺流程图

氧化锌电镜图分析

平均粒径20-30nm;

粒径均一,形貌接近球形

5

碳纳米管催化剂

传统反应釜制备碳纳米管催化剂

微反应器制备碳纳米管催化剂

6

其它纳米材料制备

三、微反应器制备纳米材料优势

对比传统釜式工艺,微反应器制备纳米材料具有以下优势:

① 生成的纳米材料粒度分布均匀、产品品质可控、无批次差异;

② 设备为静设备、能耗低、操作维修简单,降低维护成本;

③ 微反应混合效率高,物料在反应器里可以达到毫秒级混合;

⑤ 设备体积小且可以实现连续化生产,降低厂房投入以及人力成本。