微通道反应器制备银纳米颗粒的研究

银纳米颗粒（又称“纳米银”）在很多领域，如气体传感器、光学器件、电子元件、催化剂以及生物医药等方面具有广泛的用途。银纳米颗粒的合成有很多种方法，如果你还在使用普通的方法合成银纳米颗粒，那你就“Out”了。伦敦城市学院的A. Gavriilidis等人，以硝酸银（AgNO3）和硼氢化钠（NaBH4）为原料，使用微通道反应器进行了银纳米颗粒的合成（R. Baber, A. Gavriilidis等，RSC Advances, 2015,5, 95585）（图1）。

图 1 微通道反应合成银纳米颗粒

Gavriilidis等考察了反应总流速、原料浓度和表面活性剂浓度等参数对银纳米颗粒大小和粒度分布的影响。发现控制反应条件，可以对银纳米颗粒的大小和粒度分布进行控制。
降低总流速（延长停留时间），银纳米颗粒的大小和粒度分布从5.4±3.4nm降低到3.1±1.6nm；增加表面活性剂的浓度，银纳米颗粒的大小和粒度分布从8.5±6.9nm降低到4.1±1.1nm；增大硝酸银的浓度，银纳米颗粒的大小和粒度分布从9.3±3.0nm降低到3.7±0.8nm （图2）。

图2 不同浓度硝酸银溶液制得的银纳米颗粒透射电镜照片和粒度分布结果(A) 0.05 mM, (B) 0.15mM, (C) 0.25 mMand (D) 0.4 mM. 表面活性剂柠檬酸钠浓度0.5 mM,硼氢化钠浓度 0.3 mM. 物料总流速 2.5 ml/min, 微通道内尺寸0.556mm.

与传统的方法相比较，使用微通道反应器进行纳米粒子的合成主要有以下优势：1）一般微通道反应器在宏观上为平推流设计，无“返混”现象，有利于缩小纳米粒子的粒度分布范围；2）GX的混合效果，有利于反应物料之间的均匀混合，提高产品的纯度、防止产品中包夹其它杂质；3）操作简单，可以快速对反应的停留时间、反应温度、物料浓度以及添加剂浓度和种类等参数进行调节，GX地优化工艺参数。

相较于传统的微通道反应器，Chemtrix BV公司推出不同型号的微通道反应器，既可以满足实验室研究开发，又可以大规模运用到工业生产。具备原料消耗小，可放大、自动化、可拓展的系统特点，必将为微纳米材料合成和工业网化带来新的突破。

荷兰Chemtrix BV.公司一直致力于研究实验室化工厂用于制药和化学工业的研究和生产的流动化学合成，拥有从应用与研发阶段的微型流动反应器 (Labtrix Strat, Labtrix S1)到生产阶段的放大流动反应装置 (KiloFlow, Plantrix MR260/500/585),让使用者可以实现从研发到生产直接跳跃。Chemtrix BV.公司是世界领xian的连续流化学合成技术和连续流动化学合成仪器的提供商，在流动化学领域拥有多项ZL技术，公司拥有世界yi流的应用研究团队，工厂位于荷兰总部，应用研发部门Chemtrix R&D实验室设在英国赫尔大学，由于公司强大的技术支持，Chemtrix除了提供流动化学反应系统产品以外，还提供以下服务：合同研究、研发外包化学可行性研究工艺优化放大研究设备工艺研究合同制造培训所有产品采用玻璃材质反应器或硅碳合金材质反应器，化学兼容性强，Chemtrix产品系列Labtrix Start, Labtrix S1, KiloFlow, Plantrix MR260/500/585为用户提供了从研发到生产阶段各种用途的流动反应合成系统。

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