[发明专利]金属/碳纳米管复合纳米线的合成及专用微/纳米反应器

权利要求书

1.一种微/纳米反应器，其特征在于，包括上下两层结构，其上层为集成式微/纳米反应器芯片，下层为密封所述集成式微/纳米反应器芯片的玻璃或石英盖片。

2.根据权利要求1所述的微/纳米反应器，其特征在于，所述集成式微/纳米反应器芯片包括至少一根微流体管道，所述微流体管道的入口端与三个流体入口管道相接通，其出口端与三个流体出口管道相接通；在所述微流体管道上位于流体入口端和出口端之间设置有用于控制还原反应的微加热器。

3.根据权利要求2所述的微/纳米反应器，其特征在于，所述三个流体入口管道与带有溶液注射器的微泵相连通。

4.根据权利要求2所述的微/纳米反应器，其特征在于，所述微流体管道的横截面为矩形，其宽度为100～200μm，高度为50～100μm。

5.根据权利要求4所述的微/纳米反应器，其特征在于，所述微流体管道的材料为聚二甲基硅氧烷、塑料、石英、玻璃或者玻璃与聚二甲基硅氧烷的混合物。

6.根据权利要求2所述的微/纳米反应器，其特征在于，所述微加热器包括薄膜加热器、热敏温度传感器和与外电极相连的微电极回路。

7.根据权利要求6所述的微/纳米反应器芯片，其特征在于，所述薄膜加热器和热敏温度传感器的材质为Pt或Au，其表面涂有一层特氟龙纳米包覆层。

8.一种利用权利要求1至7之一所述的微/纳米反应器合成金属/碳纳米管复合纳米线的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）在微流体管道中形成稳定的不同流速的流场：通过微泵上的三个溶液注射器分别向三个流体入口管道内注入还原剂溶液、金属离子溶液和碳纳米管溶液，使三种溶液在微流体管道中形成稳定的不同的流速；

（2）碳纳米管表面化学镀反应：待步骤（1）中注入的三种溶液层流扩散至所述微流体管道内的目标区域、混合并同向流经所述微加热器时，通过微加热器在一定温度下加热反应，使金属离子在碳纳米管表面包覆，形成所述金属/碳纳米管复合纳米线；

（3）样品收集：步骤（2）中反应得到的金属/碳纳米管复合纳米线经中间流体出口管道流出并收集；

（4）废液回收：步骤（2）中未参与反应的金属离子溶液和还原剂溶液通过两侧的流体出口管道流出并回收。

9.根据权利要求8所述的微/纳米反应器合成金属/碳纳米管复合纳米线的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述三个溶液注射器的直径不同，所述还原剂溶液、金属离子溶液和碳纳米管溶液的注入速度相同；所述碳纳米管溶液为超高单分散的一维碳纳米管；所述三个流体入口管道中，位于中间位置的为碳纳米管溶液入口管道，位于两边的分别为还原剂溶液和金属离子溶液的入口管道；所述步骤（2）中，所述微加热器的可控温度范围为60～100℃。

10.根据权利要求9所述的微/纳米反应器合成金属/碳纳米管复合纳米线的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述三个溶液注射器的直径相同，所述还原剂溶液、金属离子溶液和碳纳米管溶液的注入速度不同。