一种量子点合成设备的制作方法

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1.本实用新型涉及量子点合成设备技术领域，特别是涉及一种量子点合成设备。

背景技术：

2.量子点是一种纳米级别的半导体，通过对这种纳米半导体材料施加一定的电场或光压，它们便会发出特定频率的光。量子点以其优异的光电性能在显示、照明、生物医药等领域具有广泛的应用前景。目前，量子点制备方法普遍采用高温热注射合成法，合成过程简单，操作方便，在实验室制备具有较好的重复性和稳定性。
3.但高温热注入合成法要求将大量前驱体溶液在高温条件快速注入配体溶液中，实现二者的瞬间混合，其在工业生产上由于量大很难实现实验室级别的瞬间注射成核。因此，在量子点合成工业放大上，将前驱体溶液快速注入混合成为控制量子点性能的关键步骤。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种量子点合成设备，解决量子点工业生产过程中的前驱体溶液快速注入和混合问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种量子点合成设备，包括反应釜的注射组件、搅拌组件和温控组件，所述搅拌组件的电机位于所述反应釜的釜盖中央，所述电机的传动轴贯穿所述釜盖依次与第一搅拌叶片和第二搅拌叶片连接，所述注射组件的注射罐和所述温控组件的温度传感器位于所述电机的两侧，所述注射罐通过管道末端的圆形注射喷嘴与所述反应釜内部连通，所述注射喷嘴上均匀分布有若干喷孔，所述温控组件的加热套套设在所述反应釜外，所述反应釜内设有冷却盘管。
6.优选的，所述管道上部末端分别与第一支管和第二支管连通，所述第一支管中部和所述第二支管中部均倾斜设置，所述第一支管下部和所述第二支管下部均与所述传动轴水平，所述第一支管下部末端和所述第二支管下部末端均设有所述注射喷嘴，所述第一支管末端和所述第二支管末端以所述传动轴为圆心对称设置。
7.优选的，所述管道中部倾斜设置，所述管道上部和所述管道下部均与所述传动轴平行，所述注射喷嘴的数量为所述管道下部由上至下处于同一轴线上的两个。
8.优选的，所述注射喷嘴的数量为一个，所述管道中部倾斜设置，所述管道上部和所述管道下部均与所述传动轴平行。
9.优选的，所述管道在所述注射罐下方设有注射阀门，所述注射罐设有高压氮气进气口，所述反应釜设有低压氮气进气口，所述反应釜的排气管在所述釜盖上设有排气阀门。
10.优选的，所述注射喷嘴位于所述第一搅拌叶片上方，所述注射喷嘴与所述传动轴之间的夹角为180
°
，所述釜盖连接的温度传感器的探头末端位于所述第二搅拌叶片上方。
11.优选的，所述冷却盘管位于所述第一搅拌叶片和第二搅拌叶片之间，所述冷却盘管的进水口和出水口均位于所述反应釜和所述加热套外侧。
12.优选的，所述第一搅拌叶片和所述第二搅拌叶片为锚式、四叶折叶式和六叶折叶
式中的任意一种。
13.因此，本实用新型采用上述结构的一种量子点合成设备，其有益效果为：
14.1、设置第一搅拌叶片和第二搅拌叶片，分别将配体溶液向下或向上挤压推动，使得配体溶液和前驱体溶液可充分混合；
15.2、注射罐借助压力差将前驱体溶液快速通入管道，注射喷嘴可注射喷出圆锥状的前驱体溶液，增加前驱体溶液和配体溶液的接触面积，实现量子点的快速成核。
16.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
17.图1是本实用新型一种量子点合成设备正视剖面图；
18.图2是本实用新型一种量子点合成设备注射组件一种实施例的正视图；
19.图3是本实用新型一种量子点合成设备注射组件一种实施例的正视图。
20.附图标记
21.1、反应釜；2、电机；3、第一搅拌叶片；4、第二搅拌叶片；5、注射罐； 6、管道；7、注射喷嘴；8、排气阀门；9、冷却盘管；10、釜盖；11、温度传感器；12、加热套；13、喷孔；14、第一支管；15、第二支管；16、传动轴；17、注射阀门；18、高压氮气进气口；19、低压氮气进气口。
具体实施方式
22.以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
23.除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
24.图1是本实用新型一种量子点合成设备正视剖面图，图2是本实用新型一种量子点合成设备注射组件一种实施例的正视图，图3是本实用新型一种量子点合成设备注射组件一种实施例的正视图，如图所示，一种量子点合成设备，包括反应釜1的注射组件、搅拌组件和温控组件。搅拌组件的电机2 位于反应釜1的釜盖10中央，电机2的传动轴16贯穿釜盖10依次与第一搅拌叶片3和第二搅拌叶片4连接，注射组件的注射罐5和温控组件的温度传感器11位于电机2的两侧。注射罐5通过管道6末端的圆形注射喷嘴7与反应釜1内部连通，注射喷嘴7上均匀分布有若干喷孔13。温控组件的加热套 12套设在反应釜1外，反应釜1内设有冷却盘管9。反应釜1为圆柱体型或球形结构，釜盖10可拆卸。注射组件用于向反应釜1内部注射加入前驱体溶液，搅拌组件用于将前驱体溶液与反应釜1内部的配体溶液均匀混合，温控组件对反应釜1内部反应温度进行监测和调节。注射喷嘴7喷出前驱体溶液的喷射角度在15
°
到90
°
范围之间，喷孔13的设置，可通过喷孔13的位置控制出液方向，使得前驱体溶液呈圆锥状落在反应釜1内部的配体溶液上。
25.如图2所示，管道6上部末端分别与第一支管14和第二支管15连通，第一支管14中部和第二支管15中部均倾斜设置，第一支管14下部和第二支管15下部均与传动轴16水平。第一支管14下部末端和第二支管15下部末端均设有注射喷嘴7，第一支管14末端和第二支管15末端以传动轴16为圆心对称设置。注射罐5内部的前驱体溶液经管道6上部分别进入第一支管14 和第二支管15，再依次经第一支管14末端的注射喷嘴7与第二支管15末端的注射喷嘴7与反应釜1内部的配体溶液混合。两个注射喷嘴7的设置，使得前驱体溶液与配体溶液的接触面积增加，进一步保证二者可混合均匀。若设置多个支管和多个注射喷嘴7，可沿以传动轴16为圆心的圆周上均匀设置，进一步增大前驱体溶液和配体溶液的接触面积，使得前驱体溶液和配体溶液混合更加均匀。
26.如图3所示，管道6中部倾斜设置，管道6上部和管道6下部均与传动轴16平行，注射喷嘴7的数量为管道6下部由上至下处于同一轴线上的两个。位于上方的注射喷嘴7喷出前驱体溶液的角度大于下方注射喷嘴7喷出前驱体溶液的角度，上下两个注射喷嘴7喷出的前驱体溶液可形成上下两个圆锥面，增加前驱体溶液与配体溶液的接触面积，缩短混合时间。
27.如图1所示，注射喷嘴7的数量为一个，管道6中部倾斜设置，管道6 上部和管道6下部均与传动轴16平行。管道6中部倾斜设置，使得注射喷嘴 7更加靠近反应釜1中部，使得前驱体溶液与配体溶液混合充分。
28.管道6在注射罐5下方设有注射阀门17，注射罐5设有高压氮气进气口 18。反应釜1设有低压氮气进气口19，反应釜1的排气管在釜盖10上设有排气阀门8。注射阀门17的设置，可控制前驱体溶液的注射量。高压氮气可增加注射罐5内部压力，使得前驱体溶液可在高压的作用下瞬间从注射喷嘴7 中呈圆锥状喷出，均匀的落在配体溶液液面上与之混合。
29.注射喷嘴7位于第一搅拌叶片3上方，注射喷嘴7与传动轴16之间的夹角为180
°
，釜盖10连接的温度传感器11的探头末端位于第二搅拌叶片4上方。第一搅拌叶片3位于第二搅拌叶片4的上方，第一搅拌叶片3可在搅拌时将配体溶液向下挤压。第二搅拌叶片4与第一搅拌叶片3旋转方向相同，可在搅拌时将配体溶液向上挤压。温度传感器11探头位置的设置，不影响第一搅拌叶片3和第二搅拌叶片4工作的同时，对搅拌状态下的配体溶液和前驱体溶液的反应温度进行实时监测。
30.冷却盘管9位于第一搅拌叶片3和第二搅拌叶片4之间，冷却盘管9的进水口和出水口均位于反应釜1和加热套12外侧。冷却盘管9固定与反应釜 1的内侧壁上，起到快速降温的效果，其进水口和出水口均设置有阀门进行开合控制。
31.第一搅拌叶片3和第二搅拌叶片4为锚式、四叶折叶式和六叶折叶式中的任意一种，实现对配体溶液的快速搅拌。配体溶液在第一搅拌叶片3和第二搅拌叶片4的作用下，使得配体溶液可向下和向上运动，实现前驱体溶液和配体溶液混合的均匀。
32.使用时，向反应釜1内部投入配体溶液并通入低压氮气，保持排气阀门8 处于开启状态。启动电机2，传动轴16带动第一搅拌叶片3和第二搅拌叶片 4转动，将配体溶液向下或向上挤压搅拌，启动加热套12直至反应釜1达到预设的反应温度。向注射罐5内补充前驱体溶液和高压氮气，开启注射阀门 17后，前驱体溶液从注射喷嘴7中呈圆锥状喷出，均匀落在配体溶液的液面上与之混合。第一搅拌叶片3和第二搅拌叶片4持续搅拌，使得前驱体溶液和配体溶液快速混合反应生成量子点。
33.因此，本实用新型采用上述结构的一种量子点合成设备，设置第一搅拌叶片和第
二搅拌叶片，分别将配体溶液向下或向上挤压推动，使得配体溶液和前驱体溶液可充分混合；注射罐借助压力差将前驱体溶液快速通入管道，注射喷嘴可注射喷出圆锥状的前驱体溶液，增加前驱体溶液和配体溶液的接触面积，实现量子点的快速成核。
34.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种量子点合成设备，其特征在于：包括反应釜的注射组件、搅拌组件和温控组件，所述搅拌组件的电机位于所述反应釜的釜盖中央，所述电机的传动轴贯穿所述釜盖依次与第一搅拌叶片和第二搅拌叶片连接，所述注射组件的注射罐和所述温控组件的温度传感器位于所述电机的两侧，所述注射罐通过管道末端的圆形注射喷嘴与所述反应釜内部连通，所述注射喷嘴上均匀分布有若干喷孔，所述温控组件的加热套套设在所述反应釜外，所述反应釜内设有冷却盘管。2.根据权利要求1所述的一种量子点合成设备，其特征在于：所述管道上部末端分别与第一支管和第二支管连通，所述第一支管中部和所述第二支管中部均倾斜设置，所述第一支管下部和所述第二支管下部均与所述传动轴水平，所述第一支管下部末端和所述第二支管下部末端均设有所述注射喷嘴，所述第一支管末端和所述第二支管末端以所述传动轴为圆心对称设置。3.根据权利要求1所述的一种量子点合成设备，其特征在于：所述管道中部倾斜设置，所述管道上部和所述管道下部均与所述传动轴平行，所述注射喷嘴的数量为所述管道下部由上至下处于同一轴线上的两个。4.根据权利要求1所述的一种量子点合成设备，其特征在于：所述注射喷嘴的数量为一个，所述管道中部倾斜设置，所述管道上部和所述管道下部均与所述传动轴平行。5.根据权利要求1所述的一种量子点合成设备，其特征在于：所述管道在所述注射罐下方设有注射阀门，所述注射罐设有高压氮气进气口，所述反应釜设有低压氮气进气口，所述反应釜的排气管在所述釜盖上设有排气阀门。6.根据权利要求1所述的一种量子点合成设备，其特征在于：所述注射喷嘴位于所述第一搅拌叶片上方，所述注射喷嘴与所述传动轴之间的夹角为180
°
，所述釜盖连接的温度传感器的探头末端位于所述第二搅拌叶片上方。7.根据权利要求1所述的一种量子点合成设备，其特征在于：所述冷却盘管位于所述第一搅拌叶片和第二搅拌叶片之间，所述冷却盘管的进水口和出水口均位于所述反应釜和所述加热套外侧。8.根据权利要求1所述的一种量子点合成设备，其特征在于：所述第一搅拌叶片和所述第二搅拌叶片为锚式、四叶折叶式和六叶折叶式中的任意一种。

技术总结

本实用新型公开了一种量子点合成设备，所述搅拌组件的电机位于所述反应釜的釜盖中央，所述电机的传动轴贯穿所述釜盖依次与第一搅拌叶片和第二搅拌叶片连接，所述注射组件的注射罐和所述温控组件的温度传感器位于所述电机的两侧，所述注射罐通过管道末端的圆形注射喷嘴与所述反应釜内部连通，所述注射喷嘴上均匀分布有若干喷孔，所述温控组件的加热套套设在所述反应釜外，所述反应釜内设有冷却盘管。本实用新型采用上述结构的一种量子点合成设备，第一搅拌叶片和第二搅拌叶片向相反方向挤压配体溶液，注射喷嘴可快速喷出圆锥状的前驱体溶液，增加前驱体溶液和配体溶液的接触面积，实现量子点的快速成核。实现量子点的快速成核。实现量子点的快速成核。