纯化纳米晶溶液的装置的制作方法

本申请涉及纳米材料领域，尤其涉及一种纯化纳米晶溶液的装置。

背景技术：

基于湿化学法合成的纳米晶的溶液里普遍存在的一个问题是，合成时使用的过量的原材料、小分子配体等会成为杂质而残留。这类杂质会影响纳米晶表面的电荷分布以及活性位点等，从而需要纯化才能作后续使用。

现有常见技术中，在纯化较小规模的纳米晶溶液时，一般在沉淀纳米晶后，采用离心管离心除去含有杂质溶液，该方法在纳米晶的大规模制备中存在较多缺陷。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种纯化纳米晶溶液的装置，以便适用于大规模纳米晶的纯化。

根据本申请的一个方面，提供一种纯化纳米晶溶液的装置，包括：罐体，含有纯化腔；至少一个进液口，设置在所述罐体上，用于将纳米晶溶液或溶剂或者气体导入至所述纯化腔中；至少一个出液口，设置在所述罐体上，用于将纯化后的纳米晶溶液或溶剂从所述纯化腔中导出；过滤单元，与所述出液口连接，用于分离纳米晶固体和含有杂质的溶剂，所述过滤单元包括带有滤孔的滤芯。

进一步地，所述装置包括：罐体，含有纯化腔；第一进液口，设置在所述罐体上，用于将纳米晶溶液导入至所述纯化腔中；第二进液口，设置在所述罐体上，用于将溶剂导入至所述纯化腔中；至少一个出液口，设置在所述罐体上，用于将纯化后的纳米晶溶液或溶剂从所述纯化腔中导出；过滤单元，与所述出液口连接，用于分离纳米晶固体和含有杂质的溶剂，所述过滤单元包括带有滤孔的滤芯。

进一步地，所述装置包括：罐体，含有纯化腔；第一进液口，设置在所述罐体上，用于将纳米晶溶液导入至所述纯化腔中；第二进液口，设置在所述罐体上，用于将溶剂导入至所述纯化腔中；第三进液口，设置在所述罐体上，用于将气体导入至所述纯化腔中；至少一个出液口，设置在所述罐体上，用于将纯化后的纳米晶或溶剂从所述纯化腔中导出；过滤单元，与所述出液口连接，用于分离纳米晶固体和含有杂质的溶剂，所述过滤单元包括带有滤孔的滤芯。

进一步地，所述装置包括：罐体，含有纯化腔；至少一个进液口，设置在所述罐体上，用于将纳米晶溶液或溶剂或者气体导入至所述纯化腔中；第一出液口，设置在所述罐体上，用于将纯化后的纳米晶溶液从所述纯化腔中导出；第二出液口，设置在所述罐体上，用于将溶剂从所述纯化腔中导出；过滤单元，与所述出液口连接，用于分离纳米晶固体和含有杂质的溶剂，所述过滤单元包括带有滤孔的滤芯。

进一步地，所述滤孔的平均孔径在0.1微米至10微米之间。

进一步地，所述滤芯的材质为无机氧化物。

进一步地，所述纯化腔内还含有搅拌单元。

有益效果：本申请所述提供的纯化纳米晶溶液的装置，过滤单元可以让含有杂质的溶剂通过，而保留纳米晶固体，且在纯化过程中，可以采用溶剂对纳米晶进行多次清洗，从而实现对纳米晶的纯化；此外，该装置适合于纳米晶的大规模纯化。

附图说明

图1为本申请示意性的实施方式中纯化纳米晶溶液的装置的结构示意图；

图2为本申请示意性的实施方式中纯化纳米晶溶液的装置的结构示意图；

图3为本申请示意性的实施方式中纯化纳米晶溶液的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式，对本申请实施例中的技术方案进行详细地描述。应注意的是，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部实施方式。

如图1所示，纯化纳米晶溶液的装置100包括：罐体11，含有纯化腔12；设置在罐体11上的进液口13，设置在罐体11上的出液口14，过滤单元15，与出液口14连接。

装置100在纯化纳米晶溶液时，过程如下，包括：步骤1)，将未纯化的纳米晶溶液通过进液口13导入纯化腔12中，使得纯化腔12被部分填充，由于纳米晶为疏水性的，未纯化的纳米晶溶液的溶剂为非极性化合物比如甲苯；步骤2)，将含有极性化合物的溶剂，比如乙腈通过进液口13导入纯化腔12中，当乙腈加入时，纳米晶溶液的极性会逐渐增加至使得纳米晶析出为固体沉淀，从而得到纳米晶固体沉淀物和含有杂质的溶剂；步骤3)，通过进液口13加入气体，气体优选为惰性气体，加入气体时，纯化腔12内的压强会显著的增加，从而更有利于将含有杂质的溶剂通过出液口14导出，此时，纳米晶固体无法通过过滤单元15；上述步骤2)和步骤3)基本可以将纳米晶溶液中的杂质除去部分，为了进一步除去杂质，步骤4)，重复步骤2)和步骤3)多次；步骤5)，将非极性溶剂，优选为甲苯、环己烷等通过进液口13导入纯化腔12中，使得其溶解纳米晶固体，得到纯化后的纳米晶溶液；步骤6)，通过进液口13加入气体，将纯化后的纳米晶溶液通过出口液14导出。

在上述重复步骤2)时，具体过程如下：首先加入部分非极性溶剂比如甲苯等使得纳米晶固体溶解，接着再加入极性溶剂使得纳米晶沉淀析出；如果在纳米晶固体中直接加入非极性溶剂，由于其无法溶解纳米晶固体，因此无法起到清洗纳米晶固体的目的。

过滤单元15的滤孔的平均孔径在0.1微米至10微米之间，这样可以使得含有杂质的溶剂较容易的导出，也不至于使得纳米晶固体直接随着溶剂流出。

为了进一步增加纳米晶在溶剂中的分散性，从而起到更好的纯化效果，纯化腔内还含有搅拌单元。

如图2所示，纯化纳米晶溶液的装置200包括：罐体11，含有纯化腔12；设置在罐体11上的第一进液口131、第二进液口132，设置在罐体11上的出液口14，过滤单元15，与出液口14连接。第一进液口131可用于导入未纯化的纳米晶溶液，第二进液口132可用于导入气体或者溶剂。

如图3所示，纯化纳米晶溶液的装置300包括：罐体11，含有纯化腔12；设置在罐体11上的第一进液口131、第二进液口132、第三进液口133，设置在罐体11上的出液口14，过滤单元15，与出液口14连接。第一进液口131可用于导入未纯化的纳米晶溶液，第二进液口132可用于导入气体，以及第三进液口133可用于导入溶剂。

尽管发明人已经对本申请的技术方案做了较详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例作出修改和/或变通或者采用等同的替代方案是显然的，都不能脱离本申请精神的实质，本申请中出现的术语用于对本申请技术方案的阐述和理解，并不能构成对本申请的限制。