[发明专利]一种连续合成四氟稀土锂纳米颗粒的微反应系统

权利要求书

1.一种连续合成四氟稀土锂纳米颗粒的微反应系统，其特征在于，该系统包括通过管道串联的预热器、微通道混合器、高温晶化反应器、冷却器和背压阀。

2.根据权利要求1所述的微反应系统，其中，所使用的微通道混合器内部含有T型或Y型分支交汇微通道用于反应溶液混合，微通道的水力学直径为0.2～1.0mm，反应溶液进入微通道混合器的温度选自20～100℃，该温度通过预热器控制，反应溶液在微通道混合器内停留时间小于1min。

3.根据权利要求1所述的微反应系统，其中，高温晶化反应器为带有加热功能的列管式反应器或微小通道反应器，其内部至少含有一根水力学直径1.0～8.0mm的反应管道或者一根水力学直径1.0～8.0mm的矩形通道作为反应腔室，晶化反应器操作温度选自250～350℃，该温度通过晶化反应器自身的加热功能控制，物料在晶化反应器内停留时间范围为0.5～2.5h。

4.根据权利要求1所述的微反应系统，其中，预热器和冷却器为列管式换热器，反应溶液经预热器升温后直接进入微通道混合器，反应溶液经冷却器后降温至20～80℃。

5.根据权利要求1所述的微反应系统，其中，预热器、微通道混合器、高温晶化反应器、冷却器内部压力由背压阀控制，其控制范围在0.1～1.0MPa。

6.根据权利要求1所述的微反应系统，其中，预热器的材质选自：碳化硅、哈氏合金C；微通道混合器的材质选自：碳化硅或内衬聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、PFA塑料(全氟丙基全氟乙烯基醚与四氟乙烯的共聚物)、FEP塑料(氟化乙烯丙烯共聚物)的金属部件；高温晶化反应器和冷却器材质选自：碳化硅、多晶硅、石英。

7.用于权利要求1-6任一项所述微反应系统的反应原料组合物，其中，该组合物包括反应原料(A)和反应原料(B)，反应原料(A)为0.20-0.80mol/L的氟化铵溶液，溶剂为三辛胺；反应原料(B)为油酸稀土盐和油酸锂的混合溶液，其中油酸稀土盐浓度为0.20-1.00mol/L，油酸锂浓度为0.30-1.50mol/L，油酸锂与油酸稀土盐的摩尔比在1～3之间，溶剂为油酸和十八烯的混合物或纯油酸，溶剂中油酸的质量分数选自10％～100％；反应原料(A)与反应原料(B)中氟化铵与油酸稀土盐的摩尔比在4～8之间。

8.根据权利要求7所述的反应原料组合物，其中，油酸稀土盐中稀土元素离子为Y³⁺和Yb³⁺与Er³⁺，Tm³⁺，Ho³⁺的混合物，其中作为基质材料的Y³⁺的摩尔分数为60～80％，作为敏化剂的Yb³⁺的摩尔分数为15～25％，作为发光元素的Er³⁺、Tm³⁺或Ho³⁺的摩尔分数为0.25～5.0％。

9.一种四氟稀土锂纳米颗粒，其采用权利要求7或8中任一项所述的原料组合物，在权利要求1-6中任一项所述的微反应系统制得，其颗粒的体积当量直径范围为3～50nm。