1.本发明属于纳米材料合成领域，具体涉及一种适用于百公斤级的纳米银线生产装置。
背景技术：
2.目前，触摸屏使用的仍是ito透明导电材料，但随着柔性可折叠手机、教育一体机的兴起，ito其阻止高、易脆等弊端暴漏无疑，无法跟上新兴市场的步伐。
3.纳米银线由于其低成本、高电导被视为ito的最佳替代材料，但其产业化之路异常艰辛，最主要的问题之一是不能大规模产业化制备。这是由于传统的纳米银线生产仍是采用釜式反应来制备，存在着低产量、批次反应误差大、不能规模放大等问题。
4.将纳米银线合成与连续流反应结合起来，有效解决釜式反应所存在的低产量、批次误差大等问题。在实验室小试参数基础上，如何进一步中试放大，是需要解决的问题。
技术实现要素：
5.发明目的：本发明的目的在于提供一种能够提高产能，同时，降低成本的适用于百公斤级的纳米银线生产装置。
6.技术方案：本发明包括通过管道顺次连接的储罐、推进器、液体混合器、分液器、液滴产生器、加热装置及冷却回收装置；其中，储罐和推进器的数量为多个；所述推进器将储罐中的溶液推进至液体混合器混合，混合溶液经分液器分为多股溶液后流至液滴产生器，再经加热装置加热反应，最后通过冷却回收装置收集产物；所述液滴产生器处额外单独接一条支路，由注射泵推进并在液滴产生器处与主干道汇合。
7.所述加热装置包括加热柱，加热柱内壁缠绕多根加热管，加热柱外壁包裹绝缘层。
8.所述加热柱与绝缘层之间填充二甲基硅油，用以保持局部温度恒定。
9.所述分液器的每一出口均连接一路降压通道，且降压通道的管道内径为10～20毫米。
10.所述注射泵内装有沸点低于120℃且能与乙二醇混溶的水相溶液。
11.所述注射泵的出液口、加热装置的出液口分别设置分流器。
12.所述储罐采用高分子聚合物塑料。
13.所述管道为聚四氟乙烯管道、石英玻璃管道或者碳化硅管道。
14.所述加热管的内径为4～10毫米，液体混合器与分液器之间的管道内径为20～30毫米。
15.多个所述推进器的推进速度保持一致，均为30ml/min～60ml/min。
16.有益效果：本发明与现有技术相比，其有益效果在于：(1)将纳米银线的规模量产能力扩大一百倍，单位日产量达到一百公斤，达到提质降本效果；(2)成功设计一种低成本无载流相液滴反应器中试产线，与传统中试产线相比，少了载流相循环装置，降低装置成本。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图；
18.图2为采用本发明的纳米银线生产装置制得的纳米银线sem图。
具体实施方式
19.下面结合具体实施方式和说明书附图对本发明的技术方案作详细介绍。
20.如图1所示，本发明包括储罐1、推进器2、液体混合器3、分液器4、液滴产生器5、加热装置6、冷却回收装置11，各部分通过管道9顺次连接。其中，储罐1、推进器2数量均为两个，每个储罐与对应的推进器连接之后接入液体混合器3的输入口。储罐1采用高分子聚合物塑料，如聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丁基橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶、环氧树脂等。储罐不能为不锈钢或金属材质储罐。两个推进器速度保持一致，均为30ml/min～60ml/min。分液器4的每一出口均连接一路降压通道8。液滴产生器5处额外单独接一条支路，由注射泵7推进，经过分流器10分成五股，在液滴产生器5处与主干道汇合。注射泵7内装有沸点低于120℃且能与乙二醇混溶的水相溶液，优选的，可以为去离子水和乙醇溶液。注射泵7的推速仅为推进器2的一百五十分之一，为200ul/min～400ul/min。注射泵7的出液口、加热装置6的出液口分别设置分流器10。管道9为聚四氟乙烯管道、石英玻璃管道或者碳化硅管道，优选的为聚四氟乙烯管道，管道不能为金属或不锈钢材质。冷却回收装置11作为为快速降温冷却区，选择冰水浴。储罐1连接推进器2，前驱体溶液在储罐1中，在推进器2的作用下流经液体混合器3均匀混合后在分液器4中分为五股，经过降压通道8和液滴产生器5进入加热装置6发生反应，反应完成后经过分流器10集合收集起来。
21.加热装置6具体包括加热柱61、加热管62和绝缘层63，加热柱61内壁缠绕五根加热管62，加热管62可以保持恒温反应；加热柱61外壁包裹绝缘层63保护。加热柱61和绝缘层63中间填充二甲基硅油，用以保持局部温度恒定，加热结束后，可用二甲基硅油循环热交换使之快速冷却，停止反应。加热管62的内径为4毫米-10毫米，长度为50米～100米；液体混合器3与分液器4之间的管道内径为20毫米～30毫米；降压通道8的管道内径为10毫米～20毫米；剩余管道的内径均为4毫米～10毫米；优选的，加热区管道内径为6毫米，长度为80米；混合气与分液器之间的管道内径为30毫米；降压通道的管道内径为12毫米，剩余管道内径均为6毫米。
22.装置安装完成后，配置纳米银线前驱体溶液分别置于两个储罐1中，开机，待加热装置6加热区温度达到160℃，两个推进器流速均设置为45ml/min，注射泵流速设置为300ul/min，约60分钟后在产物收集区收集产物，经过离心洗涤得到纳米银线产物。其微观形貌图如图2所示，经过该装置设计，纳米银线的日产量达到百公斤级，实现纳米银线的规模化量产。
技术特征：
1.一种适用于百公斤级的纳米银线生产装置，其特征在于：包括通过管道(9)顺次连接的储罐(1)、推进器(2)、液体混合器(3)、分液器(4)、液滴产生器(5)、加热装置(6)及冷却回收装置(11)；其中，储罐(1)和推进器(2)的数量为多个；所述推进器(2)将储罐(1)中的溶液推进至液体混合器(3)混合，混合溶液经分液器(4)分为多股溶液后流至液滴产生器(5)，再经加热装置(5)加热反应，最后通过冷却回收装置(11)收集产物；所述液滴产生器(5)处额外单独接一条支路，由注射泵(7)推进并在液滴产生器(5)处与主干道汇合。2.根据权利要求1所述适用于百公斤级的纳米银线生产装置，其特征在于：所述加热装置(6)包括加热柱(61)，加热柱(61)内壁缠绕多根加热管(62)，加热柱(61)外壁包裹绝缘层(63)。3.根据权利要求2所述适用于百公斤级的纳米银线生产装置，其特征在于：所述加热柱(61)与绝缘层(63)之间填充二甲基硅油，用以保持局部温度恒定。4.根据权利要求1所述适用于百公斤级的纳米银线生产装置，其特征在于：所述分液器(4)的每一出口均连接一路降压通道(8)，且降压通道(8)的管道内径为10～20毫米。5.根据权利要求1所述适用于百公斤级的纳米银线生产装置，其特征在于：所述注射泵(7)内装有沸点低于120℃且能与乙二醇混溶的水相溶液。6.根据权利要求1所述适用于百公斤级的纳米银线生产装置，其特征在于：所述注射泵(7)的出液口、加热装置(6)的出液口分别设置分流器(10)。7.根据权利要求1所述适用于百公斤级的纳米银线生产装置，其特征在于：所述储罐(1)采用高分子聚合物塑料。8.根据权利要求1所述适用于百公斤级的纳米银线生产装置，其特征在于：所述管道(9)为聚四氟乙烯管道、石英玻璃管道或者碳化硅管道。9.根据权利要求2所述适用于百公斤级的纳米银线生产装置，其特征在于：所述加热管(62)的内径为4～10毫米，液体混合器(3)与分液器(4)之间的管道内径为20～30毫米。10.根据权利要求1所述适用于百公斤级的纳米银线生产装置，其特征在于：多个所述推进器(2)的推进速度保持一致，均为30ml/min～60ml/min。
技术总结
本发明公开了一种适用于百公斤级的纳米银线生产装置，包括通过管道顺次连接的储罐、推进器、液体混合器、分液器、液滴产生器、加热装置及冷却回收装置；所述推进器将储罐中的溶液推进至液体混合器混合，混合溶液经分液器分为多股溶液后流至液滴产生器，再经加热装置加热反应，最后通过冷却回收装置收集产物；所述液滴产生器处额外单独接一条支路，由注射泵推进并在液滴产生器处与主干道汇合。本发明实现了纳米银线的日产量达到百公斤级，实现了纳米银线的规模化量产。银线的规模化量产。银线的规模化量产。
技术研发人员：崔志阳 余建明 董训益 鲁振达
受保护的技术使用者：南京新纳材料科技有限公司
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2022/2/11