[发明专利]一种层状纳米片制备方法和应用设备

权利要求书

1.一种层状纳米片制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将精确称量过的TBT硅源和钛酸四正丁酯按照一比一重量比例放置进入反应容器中，再向反应容器中注入二十倍TBT硅源和钛酸四正丁酯混合物重量的P123稳定剂并匀速搅拌，在搅拌过程中纵向震荡搅拌轴，令处于反应容器不同层面的TBT硅源和钛酸四正丁酯均能够充分与P123稳定剂融合，然后对反应容器进行密封；

S2：将密封的反应容器升温至一百五十度至一百七十度，并维持此状态六小时至八小时；

S3：向反应容器中注入乙酸催化剂，加速反应进程，并保持此状态七十二小时至九十六小时，然后停止加热，在此期间，搅拌机构每隔一小时搅拌五分钟，得到白色絮状沉淀物；

S4：待反应容器中的TBT硅源和钛酸四正丁酯混合物温度降低至摄氏二十五度，倾倒出悬浮液，然后向反应容器中的沉淀物注入两倍重量的丙酮清洗剂，对反应产生的白色絮状沉淀物进行洗涤，一边洗涤一边进行搅拌，清洗周期为三十分钟至一小时；

S5：排出清洗过程中的清洗混合液，再次注入两倍重量的清洗液，重复上述操作，直至清洗混合液颜色与原丙酮清洗剂颜色基本相同；

S6：倾倒出清洗混合液，再次对反应容器的底端加热至八十摄氏度至一百摄氏度，对清洗后的白色絮状沉淀物进行干燥处理，得到符合需求的层状纳米片粉末。

2.一种层状纳米片应用设备，其特征在于：包括机架（1）、反应釜（3）和穹拱顶盖（6），所述机架（1）为矩形框架，所述机架（1）底端的中部串接有转轴（2），所述转轴（2）的中部固定所述反应釜（3）的两侧，所述反应釜（3）的底端固定安装有电加热圈（4），所述机架（1）的顶端垂直连接有四根伸缩气缸（5），四根所述伸缩气缸（5）的伸缩轴底端连接所述穹拱顶盖（6）的边侧，所述穹拱顶盖（6）顶面的中部设有搅拌电机（7），所述搅拌电机（7）的转子轴串接有花键轴（8），所述花键轴（8）中活动嵌合有花键套（9），所述花键套（9）的顶端通过轴承转动连接有压板（10），所述花键套（9）的底端固定安装有搅拌桨叶（11），所述穹拱顶盖（6）内腔的两侧固定安装有一对第二气缸（12），两根所述第二气缸（12）的伸缩轴固定连接所述压板（10）的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种层状纳米片应用设备，其特征在于：所述穹拱顶盖（6）顶端的边侧固定安装有四个加注容器（13），四个所述加注容器（13）的底端均连通有定量加注阀（14），四个所述定量加注阀（14）的底端均贯穿所述穹拱顶盖（6）。

4.根据权利要求2所述的一种层状纳米片应用设备，其特征在于：所述转轴（2）凸出于所述机架（1）的一端串接固定有齿轮盘（15），所述机架（1）的外侧通过滑槽活动嵌合有齿杆（16），所述机架（1）一侧的水平方向上固定有第三气缸（17），所述第三气缸（17）的伸缩轴固定连接所述齿杆（16）的一端，所述齿杆（16）的齿纹啮合所述齿轮盘（15）的底面。

5.根据权利要求2所述的一种层状纳米片应用设备，其特征在于：所述穹拱顶盖（6）的边侧垂直贯穿有温度检测器（18），所述温度检测器（18）位于所述搅拌桨叶（11）旋转直径的外侧。

6.根据权利要求2所述的一种层状纳米片应用设备，其特征在于：所述机架（1）的一侧固定安装有高压气站（19），所述高压气站（19）的顶端固定安装有电磁阀（20），所述电磁阀（20）的进气端连通所述高压气站（19），所述电磁阀（20）的出口端分别连通四个所述伸缩气缸（5）、所述第二气缸（12）和所述第三气缸（17）。

7.根据权利要求5和6所述的一种层状纳米片应用设备，其特征在于：所述机架（1）的一侧固定安装有控制箱（21），所述控制箱（21）中固定安装有控制单元（22）、电机驱动器（23）和继电器（24），所述温度检测器（18）电性连接所述控制单元（22）的输入端，所述控制单元（22）的输出端电性连接所述电机驱动器（23）和继电器（24）的控制端，所述电机驱动器（23）的输出端电性连接所述搅拌电机（7），所述继电器（24）分别连接三个所述电磁阀（20）。