[发明专利]一种用于制备磁性/贵金属复合纳米颗粒的流体合成制备装置

说明书

本发明涉及一种用于制备磁性/贵金属复合纳米颗粒的流体合成制备装置，与现有技术相比解决了尚无用于制备磁性/贵金属复合纳米材料合成装置的缺陷。本发明包括Fe₃O₄磁性纳米颗粒合成制备组件、Fe₃O₄@TiO₂核‑壳磁性纳米颗粒合成制备组件、Fe₃O₄@mTiO₂磁性纳米颗粒合成制备组件和Fe₃O₄@mTiO₂/noble metal磁性复合纳米颗粒合成制备组件。本发明设计出用于合成磁性/贵金属复合纳米颗粒的制备装置，配合基于化学流程的传统控制方法，可实现Fe₃O₄@mTiO₂/noble metal纳米材料的自动化制备，减少了人工参与过程，避免了人工操作的扰动性，具有操作简便、试剂需求量少、重复性好的特点。

技术领域

本发明涉及化学制备装置技术领域，具体来说是一种用于制备磁性/贵金属复合纳米颗粒的流体合成制备装置。

背景技术

微流控技术是使用尺寸在数十到数百微米的微通道，处理或操纵纳升量级的流体技术，具有高的表面积与体积比，精确的反应参数控制，极短的反应时间和极少量的溶剂消耗等优点。其主要载体微流控芯片通过集成不同的功能操作单元，快速实现集成化与自动化，将微流控芯片应用于多功能纳米材料的合成工艺，可显著简化制备和清洗等工艺流程，并大量节约材料。

同时，表面增强拉曼散射(SERS)技术因检测灵敏度高、检测时间快、样品前处理简单、检测无损等优势，被广泛应用于化工、环境、食品、生物医学及公共安全等领域。SERS的各项性能指标依赖于基底制备的效果，为了更好的满足SERS技术在各领域的应用需求，多功能优秀性能的SERS基底制备成为关键问题。

纳米材料磁性/贵金属(/noble metal)复合物因其既具有磁性材料固有的分离、富集和靶向示踪功能，又具有贵金属优异的光学性能，使其成为科研工作者关注的多功能SERS基底。

Fe₃O₄@mTiO₂//noble metal的复合纳米颗粒，其中贵金属颗粒包括Ag纳米球(AgNP)、金纳米球(Au NP)、银包金核壳纳米颗粒(Au@Ag)、金纳米棒(Au NR)等纳米颗粒，集合了Fe₃O₄、TiO₂和贵金属的多项优点，应用前景广阔。Fe₃O₄纳米颗粒通过水热法制备，作为内核，起到磁富集和可循环使用功能；介孔TiO₂作为中间层具有大的比表面积和优异吸附性能，用于富集待测分子，还具有催化活性、低成本、长期稳定性、无毒性；贵金属纳米材料的引入赋予其优异的光学性能。

然而，人工合成制备该纳米材料复合物过程极其复杂，传统人工化学方法制备和清洗过程繁琐、周期较长，且消耗贵金属纳米颗粒的量较大、成本过高，不利于推广使用。与此同时，对于化学领域技术人员而言，若能研发出一套用于制备磁性贵金属纳米颗粒的合成装置硬件，便可提出基于化学工艺流程的控制方法，以实现磁性贵金属纳米颗粒制备的自动化非人工处理。

因此，如何将Fe₃O₄@mTiO₂/noble metal合成技术在自动化处理设备中实现，开发出一套操作简便、耗样量少、重复性好的多功能磁性/贵金属复合纳米材料的制备硬件装置已经成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中尚无用于制备磁性/贵金属复合纳米材料合成装置的缺陷，提供一种用于制备磁性/贵金属复合纳米颗粒的流体合成制备装置来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：