[发明专利]通过反应室等离子体反应器系统利用蒸发－冷凝过程制备纳米颗粒的方法

摘要

本发明提供了利用高温过程控制合成纳米尺寸颗粒的方法和装置。本发明的反应器室包括通过装置如等离子体炬加热的高温气体，和反应室。均化器包括在反应物入口和等离子体之间的区域(间隔区)以确保来自反应物入口的进料处于由高温气体产生的再循环区下游。其也包括反应物入口下游的区域，在反应区提供了几乎一维的(仅在轴向发生变化)流量和浓度分布曲线从而制备具有窄粒径分布的纳米颗粒。

主权项

1. 一种用于在气溶胶过程中制备纳米颗粒的反应器，包括：(a)具有侧壁、入口和出口的反应室，该入口用于将热载体气引入反应室，热载体气从该入口流经反应室并离开该出口，(b)位于反应室下游的骤冷区，其具有入口和出口，(c)大致位于反应室出口附近的一个或多个骤冷入口，其用于引入骤冷材料，(d)位于反应室入口和骤冷入口之间的一个或多个反应物入口，其用于引入一种或多种反应物；该反应室包括：(i)具有长度L1的间隔区，其从反应室入口开始延伸并大致在反应物入口附近终止，和(ii)具有长度L2的均化区，其大致从反应物入口的位置开始延伸并大致在骤冷区入口附近终止；该间隔区用于使热载体气将反应物携带至均化区，该均化区用于在适于形成反应产物的条件下使反应物接触并将反应产物传递至骤冷区，L1足以使热载体气在反应物入口之前附着于反应室间隔区的侧壁上，且L2 足以提供均化区之内的反应物停留时间，其适于形成这样的反应产物：当从骤冷区出口取出时，反应产物是纳米颗粒。