一种微纳物质分离装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107866190A(43)申请公布日2018.04.03(21)申请号201710872264.X(22)申请日2017.09.25(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人刘鹏展(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔(51)Int.Cl.B01J2/02(2006.01)B01J19/10(2006.01)B01J13/04(2006.01)B82Y30/00(2011.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种微纳物质分离装置(57)摘要本发明公开了一种微纳物质分离装置，包括兰杰文振子、设有微纳物质的悬浊液的开槽容器、收集基板，开槽容器粘接在兰杰文振子的辐射面上，收集基板置于开槽容器的上方，通过兰杰文振子对开槽容器中的微纳物质的悬浊液进行励振，使其雾化成微液滴，其中特征尺寸小于微液滴特征尺寸的微纳物质随着微液滴喷射到收集基板上，特征尺寸大于微液滴特征尺寸的微纳物质留在微纳物质的悬浊液中，从而实现不同特征尺寸微纳物质的分离。本发明微纳物质分离装置具有分离速度快、结构简单、操作方便、易小型化、制作成本低、低耗能等优点。CN107866190ACN107866190A权利要求书1/1页1.一种微纳物质分离装置，其特征在于：包括兰杰文振子(1)、设有微纳物质的悬浊液(3)的开槽容器(2)、收集基板(4)，所述开槽容器(2)粘接在兰杰文振子(1)的辐射面上，收集基板(4)置于开槽容器(2)的上方，通过所述兰杰文振子(1)对开槽容器(2)中的微纳物质的悬浊液(3)进行励振，使其雾化成微液滴，其中特征尺寸小于微液滴特征尺寸的微纳物质随着微液滴喷射到收集基板(4)上，特征尺寸大于微液滴特征尺寸的微纳物质留在微纳物质的悬浊液(3)中。2.如权利要求1所述的微纳物质分离装置，其特征在于：所述兰杰文振子(1)具有一个或多个共振频率。3.如权利要求1所述的微纳物质分离装置，其特征在于：所述微纳物质为颗粒状、线状、片状或块状结构，特征尺寸在微米级或纳米级。4.如权利要求1所述的微纳物质分离装置，其特征在于：所述微纳物质的种类为两种或多种。5.如权利要求1所述的微纳物质分离装置，其特征在于：所述微纳物质的悬浊液(3)的液体为水，或乙醇有机物。6.如权利要求1所述的微纳物质分离装置，其特征在于：所述微纳物质的悬浊液(3)的液面为凹状、平状或凸状。7.如权利要求1所述的微纳物质分离装置，其特征在于：所述开槽容器(2)的材料为铝金属。8.如权利要求1所述的微纳物质分离装置，其特征在于：所述收集基板(4)与微纳物质的悬浊液(3)液面最高点之间的距离为0.5-2.5cm。9.如权利要求1所述的微纳物质分离装置，其特征在于：所述微纳物质的悬浊液(3)通过温度控制器改变其温度，以改变其表面张力。2CN107866190A说明书1/3页一种微纳物质分离装置技术领域：[0001]本发明涉及一种微纳物质分离装置,属于微纳米工程领域。背景技术：[0002]微纳物质的分离技术在化工提纯、生物医学、材料合成、微纳加工等领域有着重要的应用。已有的微纳物质分离技术包括离心法、电泳法、介电泳法、磁泳法等，这些方法在实际应用过程中均存在一定的局限性，比如传统的离心分离法往往需要借助于旋转机械设备，设备通常比较庞大，造价成本高，维修费用高，能耗大，在分离少量微纳物质时很不经济；新兴的电泳和介电泳分离法需要被分离微纳物质带电，磁泳分离法需要磁性物质作为载体，而且易受布朗运动、环境温度、PH值等影响，分离速度慢、分离量有限。[0003]随着超声技术的发展，利用超声来分离微纳物质已经越来越受到相关研究人员的关注。已有的超声微纳物质分离技术主要包括两大类，第一类是利用微纳物质在声场中受到声辐射力作用而在声压波腹或声压波节位置聚集，形成较大的聚集物并在重力作用下沉淀下来，从而实现微纳物质的分离，该类方法所需的分离时间会很长，整个处理系统很复杂；第二类是利用微纳物质在声场非线性效应作用下的运动轨迹发生改变，来实现不同微纳物质的分离，该类方法通常需要利用微沟道结构，器件加工要求很高。目前已有的微纳物质超声分离技术还存在着缺陷和不足，并且不能满足一些特定情况下的分离需求。发明内容：[0004]针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于超声雾化方法的微纳物质分离装置。[0005]本发明所采用的技术方案有：一种微纳物质分离装置，包括兰杰文振子、设有微纳物质的悬浊液的开槽容器、收集基板，所述开槽容器粘接在兰杰文振子的辐射面上，收集基板置于开槽容器的上方，通过所述兰杰文振子对开槽容器中的微纳物质的悬浊液