本發(fā)明涉及氧化物功能材料納米化、超細(xì)粉體合成領(lǐng)域，具體涉及一種噴霧燃燒裝置及噴霧合成金屬氧化物粉體的方法。

背景技術(shù)：

金屬氧化物，尤其是過渡金屬氧化物在光學(xué)、電磁、催化等方面表現(xiàn)出突出的性能，因而在相關(guān)應(yīng)用中占有重要的地位。隨著納米材料制備技術(shù)發(fā)展，各種新形貌、新結(jié)構(gòu)的納米氧化物被合成，裝配成器件，表現(xiàn)出良好的應(yīng)用性能?；鹧婧铣墒且徊娇焖僦苽浼{米材料的典型方法，由于其設(shè)備簡單、容易放大等特點(diǎn)，成為頗具工業(yè)前景的納米材料制造工藝。

現(xiàn)有的利用火焰合成制備納米材料的方法有很多，例如cn1665743公開了一種用火焰噴霧熱解法生產(chǎn)的金屬氧化物的方法，cn101142139公開了一種通過火焰噴霧熱解制備的抗微生物和抗真菌粉末，cn104884406a公開了一種用于形成納米尺度鋰金屬磷酸鹽粉末的火焰噴霧熱分解法，cn101632928公開了一種火焰燃燒合成法一步制備nsr催化劑。但上述方法中涉及的前驅(qū)體均為可燃性或高焓值溶液，且關(guān)鍵組分多為金屬有機(jī)化合物。

傳統(tǒng)的火焰噴霧熱解體系中液態(tài)前驅(qū)物為有機(jī)溶劑和金屬有機(jī)化合物的組合，噴霧熱解過程中，通過前驅(qū)物中有機(jī)組分的直接燃燒分解，實(shí)現(xiàn)對金屬氧化物的制備。然而上述方法存在以下幾個(gè)問題：一是金屬有機(jī)化合物通常較為昂貴，而有機(jī)溶劑的刺激性、毒性和易燃性對操作要求甚為嚴(yán)格，操作成本隨之升高；二是由于需要有機(jī)組分提供燃燒的能量，導(dǎo)致前驅(qū)物中有機(jī)組分的比例過高，相應(yīng)的廉價(jià)水相溶劑不能超量，進(jìn)而提高了生產(chǎn)成本；三是現(xiàn)有的火焰噴霧熱解體系中，由于噴霧不穩(wěn)定或有機(jī)組分燃燒不充分，會影響火焰結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性，進(jìn)而難以有效調(diào)控產(chǎn)品的形貌、尺寸，甚至在某些合成中，有機(jī)類前驅(qū)物的水解作用會嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。

火焰合成金屬氧化物粉體一般需要特定的裝置噴霧進(jìn)行制備，例如cn203373422u公開了“一種噴霧燃燒裝置”，cn103305810a公開了一種噴霧燃燒制備薄膜和噴涂圖案的設(shè)備，專利cn102614862a“一種釔摻雜鈰鋯固溶體的火焰等離子合成法及其等離子火焰燃燒裝置”，然而上述合成裝置普遍只適用于含有有機(jī)組分的液態(tài)前驅(qū)物；且部件結(jié)構(gòu)固定，難以對噴霧時(shí)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行有效調(diào)節(jié)；噴霧過程中液滴和顆粒極易粘附壁面使腔體堵塞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種噴霧燃燒裝置及噴霧合成金屬氧化物粉體的方法，實(shí)現(xiàn)對噴霧燃燒裝置參數(shù)的有效調(diào)節(jié)，形成最優(yōu)的噴霧燃燒體系，同時(shí)有效避免噴霧過程中液滴、顆粒粘附壁面使腔體堵塞等問題，使操作更加簡單快捷，縮短了工藝流程和制備時(shí)間。合成金屬氧化物粉體時(shí)選用金屬鹽的水溶液取代傳統(tǒng)工藝中含有有機(jī)組分的液態(tài)前驅(qū)物，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)提高工藝安全性，使制備的粉體產(chǎn)品形貌、尺寸可控。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種噴霧燃燒裝置，所述裝置包括槍體、導(dǎo)流構(gòu)件和霧化噴嘴；所述槍體包括一個(gè)空腔；所述導(dǎo)流構(gòu)件設(shè)置于所述空腔內(nèi)，能沿所述空腔相對滑動(dòng)；所述霧化噴嘴穿設(shè)于所述導(dǎo)流構(gòu)件，能隨導(dǎo)流構(gòu)件沿所述空腔滑動(dòng)；所述導(dǎo)流構(gòu)件與可燃性氣體的進(jìn)氣口相連，所述霧化噴嘴與液態(tài)前驅(qū)物的進(jìn)液口相連。

本發(fā)明中，所述導(dǎo)流構(gòu)件與可燃性氣體的進(jìn)氣口相連，所述可燃性氣體由可燃性氣體供給裝置提供，通過導(dǎo)流構(gòu)件在槍體的端口燃燒。導(dǎo)流構(gòu)件可以控制可燃性氣體的流量，結(jié)合對氣體組分的調(diào)整實(shí)現(xiàn)對火焰溫度的有效調(diào)節(jié)。

本發(fā)明中，所述霧化噴嘴與液態(tài)前驅(qū)物的進(jìn)液口相連，所述液態(tài)前驅(qū)物由液態(tài)前驅(qū)物供給裝置提供，通過霧化噴嘴噴霧至溫區(qū)。

本發(fā)明在噴霧燃燒裝置中同時(shí)設(shè)置導(dǎo)流構(gòu)件和霧化噴嘴，能夠利用可燃性氣體產(chǎn)生穩(wěn)定的溫區(qū)，同時(shí)可以將液態(tài)前驅(qū)物直接霧化成微米級的液滴，不需要額外的霧化裝置，節(jié)省了空間和成本；裝置結(jié)構(gòu)簡單、布局緊湊，使操作更加簡單快捷，縮短了工藝流程和制備時(shí)間。

本發(fā)明穿設(shè)于導(dǎo)流構(gòu)件設(shè)置霧化噴嘴，霧化噴嘴與導(dǎo)流構(gòu)件作為一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)，能沿槍體的空腔相對滑動(dòng)，噴霧時(shí)導(dǎo)流構(gòu)件靠近出液口的端面與槍體端口的距離(h)與導(dǎo)流構(gòu)件的截面直徑(d)的比值可調(diào)，同時(shí)霧化噴嘴的噴射角度(θ)也可調(diào)，通過對上述參數(shù)的控制，能夠使燃燒平穩(wěn)的進(jìn)行，同時(shí)使霧化后形成的微米級液滴均勻可控地噴到火焰面上，實(shí)現(xiàn)噴霧和燃燒最優(yōu)的匹配，形成最優(yōu)的噴霧燃燒體系，從而獲得更優(yōu)質(zhì)量的產(chǎn)品。

此外，由于導(dǎo)流構(gòu)件設(shè)置在霧化噴嘴和槍體環(huán)隙內(nèi)，噴霧過程中可燃性氣體氣流對霧化液滴進(jìn)行二次分散，結(jié)合上述對參數(shù)的調(diào)節(jié)，能夠有效避免液滴、顆粒粘附壁面堵塞腔體。

根據(jù)本發(fā)明，所述導(dǎo)流構(gòu)件為分布板、導(dǎo)流槽或蜂窩體中的任意一種。

根據(jù)本發(fā)明，所述霧化噴嘴為壓力霧化噴嘴或雙流體霧化噴嘴。當(dāng)使用雙流體霧化噴嘴時(shí)，需要相應(yīng)的向霧化噴嘴中通入分散氣體。

本發(fā)明對所述槍體的腔體的形狀并不進(jìn)行特殊限定，優(yōu)選地，所述槍體包括一個(gè)筒狀空腔。

本發(fā)明對所述霧化噴嘴與導(dǎo)流構(gòu)件的相對位置并不進(jìn)行特殊限定，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，優(yōu)選地，所述霧化噴嘴穿設(shè)于所述導(dǎo)流構(gòu)件的中心位置處。

根據(jù)本發(fā)明，所述導(dǎo)流構(gòu)件與所述槍體的內(nèi)壁貼合，且能沿所述空腔相對滑動(dòng)。

第二方面，本發(fā)明提供一種噴霧合成金屬氧化物粉體的方法，所述方法為：將金屬鹽的水溶液噴霧到800-2500℃的溫區(qū)，得到金屬氧化物粉體。

水是天然的、綠色的、廉價(jià)的溶劑，本發(fā)明選用金屬鹽的水溶液取代了傳統(tǒng)工藝中含有有機(jī)組分的前驅(qū)物，經(jīng)霧化后進(jìn)入穩(wěn)定的溫區(qū)時(shí)，發(fā)生系列物理化學(xué)變化產(chǎn)生金屬氧化物粉體。避免了使用昂貴的金屬有機(jī)化合物和具有刺激性、毒性、易燃性的有機(jī)溶劑，進(jìn)而大大降低了生產(chǎn)成本，提高了工藝安全性。

所述穩(wěn)定的溫區(qū)可以由可燃性氣體(如甲烷、氫氣、乙炔等)燃燒提供，其產(chǎn)生的火焰穩(wěn)定性好，能夠容忍前驅(qū)物中或反應(yīng)生成的水相。本發(fā)明還可以選用第一方面提供的噴霧燃燒裝置進(jìn)行噴霧燃燒，結(jié)合裝置的優(yōu)勢，通過對參數(shù)的調(diào)節(jié)，形成最優(yōu)的噴霧燃燒體系，進(jìn)而得到形貌、尺寸可控，質(zhì)量優(yōu)異，產(chǎn)品附加值高的金屬氧化物粉體。

根據(jù)本發(fā)明，所述溫區(qū)的溫度為800-2500℃，例如可以是800℃、1000℃、1200℃、1400℃、1600℃、1800℃、2000℃、2200℃、2400℃或2500℃，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

根據(jù)本發(fā)明，所述金屬鹽為金屬硝酸鹽及其水合物、多元金屬酸銨鹽、金屬鹵化物或可溶性金屬醋酸鹽中的任意一種或至少兩種的組合，例如可以是金屬硝酸鹽及其水合物、多元金屬酸銨鹽、金屬鹵化物或可溶性金屬醋酸鹽中的任意一種；典型但非限定性的組合為：金屬硝酸鹽及其水合物和多元金屬酸銨鹽；金屬硝酸鹽及其水合物和金屬鹵化物；金屬硝酸鹽及其水合物和可溶性金屬醋酸鹽；多元金屬酸銨鹽和金屬鹵化物；多元金屬酸銨鹽和可溶性金屬醋酸鹽；金屬鹵化物和可溶性金屬醋酸鹽；金屬硝酸鹽及其水合物、多元金屬酸銨鹽和金屬鹵化物；金屬硝酸鹽及其水合物、多元金屬酸銨鹽和可溶性金屬醋酸鹽；多元金屬酸銨鹽、金屬鹵化物和可溶性金屬醋酸鹽；金屬硝酸鹽及其水合物、多元金屬酸銨鹽、金屬鹵化物和可溶性金屬醋酸鹽。

根據(jù)本發(fā)明，所述金屬硝酸鹽為硝酸鋁、硝酸鈣、硝酸鋇、硝酸錳、硝酸鐵、硝酸鈷、硝酸鎳、硝酸銅、硝酸鋅、硝酸鋯、硝酸鑭、硝酸鈰或硝酸釔中的任意一種或至少兩種的組合，例如可以是硝酸鋁、硝酸鈣、硝酸鋇、硝酸錳、硝酸鐵、硝酸鈷、硝酸鎳、硝酸銅、硝酸鋅、硝酸鋯、硝酸鑭、硝酸鈰或硝酸釔中的任意一種；典型但非限定性的組合為：硝酸鋁和硝酸鈣；硝酸鋅和硝酸鋯；硝酸鎳和硝酸銅；硝酸鋅、硝酸鋯和硝酸鑭等，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉。

根據(jù)本發(fā)明，所述多元金屬酸銨鹽為鉬酸銨、偏鎢酸銨或偏釩酸銨中的任意一種或至少兩種的組合，例如可以是鉬酸銨、偏鎢酸銨或偏釩酸銨中的任意一種；典型但非限定的組合為：鉬酸銨和偏鎢酸銨；鉬酸銨和偏釩酸銨；偏鎢酸銨和偏釩酸銨；鉬酸銨、偏鎢酸銨和偏釩酸銨。

根據(jù)本發(fā)明，所述金屬鹵化物為四氯化錫、氧氯化鋯、氯化鋇或氯化鐵中的任意一種或至少兩種的組合，例如可以是四氯化錫、氧氯化鋯、氯化鋇或氯化鐵中的任意一種；典型但非限定的組合為：四氯化錫和氧氯化鋯；氯化鋇和氯化鐵；四氯化錫和氯化鐵；四氯化錫、氧氯化鋯和氯化鋇等，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉。

根據(jù)本發(fā)明，所述可溶性金屬醋酸鹽為醋酸鈰、醋酸鋅或醋酸鈀中的任意一種或至少兩種的組合，例如可以是醋酸鈰、醋酸鋅或醋酸鈀中的任意一種；典型但非限定的組合為：醋酸鈰和醋酸鋅；醋酸鈰和醋酸鈀；醋酸鋅和醋酸鈀；醋酸鈰、醋酸鋅和醋酸鈀。

本發(fā)明可選擇性的向所述金屬鹽的水溶液中添加酸液或堿液調(diào)節(jié)ph，以避免前驅(qū)物溶液制備中產(chǎn)生沉淀，酸堿的添加量不超過金屬鹽的水溶液的5wt％；

根據(jù)本發(fā)明，利用可燃性氣體燃燒產(chǎn)生所述800-2500℃的溫區(qū)。根據(jù)本發(fā)明，所述可燃性氣體為甲烷、乙烷、丙烷、乙炔、一氧化碳或氫氣中的任意一種或至少兩種的組合，例如可以是甲烷、乙烷、丙烷、乙炔、一氧化碳或氫氣中的任意一種；典型但非限定性的組合為：甲烷和乙烷；丙烷和乙炔；一氧化碳和氫氣；甲烷、乙烷和丙烷；乙烷、丙烷和乙炔等，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉。所述可燃性氣體優(yōu)選為甲烷。

本發(fā)明可以選擇性的向所述可燃性氣體中添加氮?dú)夂?或惰性氣體作為稀釋氣體。

本發(fā)明可以選擇性的向所述可燃性氣體中添加氧化劑氣體，所述氧化劑氣體為氧氣和/或空氣。

本發(fā)明雖然選擇將金屬鹽的水溶液直接噴霧到800-2500℃的溫區(qū)制備金屬氧化物粉體，取代了傳統(tǒng)工藝中的金屬有機(jī)化合物和有機(jī)溶劑，但其不能對作為對本發(fā)明的限制，本發(fā)明同樣可以向所述金屬鹽的水溶液中添加水溶性有機(jī)物或其他水溶性添加劑。

示例性的，所述水溶性有機(jī)物可以為乙醇和/或丙酮；且所述水溶性有機(jī)物的添加量不超過金屬鹽的水溶液的70vol％，例如可以是所述金屬鹽的水溶液的70vol％、60vol％、50vol％、40vol％、30vol％、20vol％、10vol％、5vol％或1vol％等，以及其它小于70vol％的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

示例性的，所述其他水溶性添加劑可以為蔗糖、尿素或氨基酸中的至少一種；且所述添加劑的添加量不超過金屬鹽的水溶液的50wt％，例如可以是所述金屬鹽的水溶液的50wt％、40wt％、30wt％、20wt％、10wt％、5wt％或1wt％等，以及其它小于50wt％的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

本發(fā)明可以利用第一方面所述的噴霧燃燒裝置的霧化噴嘴將金屬鹽的水溶液噴霧到800-2500℃的溫區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明，所述噴霧的壓力為0.5-10bar，例如可以是0.5bar、1bar、2bar、3bar、4bar、5bar、6bar、7bar、8bar、9bar或10bar，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

根據(jù)本發(fā)明，所述噴霧時(shí)霧化噴嘴的噴射角度θ為20-90°，例如可以是20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°或90°，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

根據(jù)本發(fā)明，所述噴霧時(shí)導(dǎo)流構(gòu)件靠近出液口的端面與槍體端口的距離h與導(dǎo)流構(gòu)件的截面直徑d的比值為1-4，例如可以是1、1.5、2、2.5、3、3.5或4，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)使用雙流體噴嘴噴霧時(shí)，分散氣體為空氣、氧氣或氮?dú)庵械娜我庖环N或至少兩種的組合，優(yōu)選為空氣。

根據(jù)本發(fā)明，將可燃性氣體從第一方面所述噴霧燃燒裝置的導(dǎo)流構(gòu)件導(dǎo)出，在槍體的端口燃燒產(chǎn)生800-2500℃的溫區(qū)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，本發(fā)明所述噴霧合成金屬氧化物粉體的方法為：將可燃性氣體從第一方面所述噴霧燃燒裝置的導(dǎo)流構(gòu)件導(dǎo)出，在槍體的端口燃燒產(chǎn)生800-2500℃的溫區(qū)；將金屬鹽的水溶液從所述噴霧燃燒裝置的霧化噴嘴噴霧至所述溫區(qū)，得到金屬氧化物粉體。

與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明選用金屬鹽的水溶液取代了傳統(tǒng)工藝中昂貴的金屬有機(jī)化合物和具有刺激性、毒性、易燃性的有機(jī)溶劑，大大降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)提高了工藝安全性；制備的粉體產(chǎn)品形貌、尺寸可控，質(zhì)量優(yōu)異，產(chǎn)品附加值高。

(2)本發(fā)明提供的噴霧燃燒裝置利用可燃性氣體產(chǎn)生火焰，能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的溫區(qū)；不需要其他額外霧化裝置，節(jié)省了空間和成本；裝置結(jié)構(gòu)簡單、布局緊湊，使操作更加簡單快捷，縮短了工藝流程和制備時(shí)間。

(3)本發(fā)明通過對裝置參數(shù)的調(diào)節(jié)，能夠保證裝置的平穩(wěn)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)噴霧和燃燒最優(yōu)的匹配，形成最優(yōu)的噴霧燃燒體系，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)有效避免噴霧過程中液滴、顆粒粘附壁面堵塞使腔體堵塞等問題，具有良好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的噴霧裝置的槍體的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：1-槍體，2-導(dǎo)流構(gòu)件，3-霧化噴嘴，θ-噴射角度，h-導(dǎo)流構(gòu)件靠近出液口的端面與槍體端口的距離，d-導(dǎo)流構(gòu)件的截面直徑；

圖2(a)為本發(fā)明實(shí)施例1制備的納米級ceo2粉體的sem照片；

圖2(b)為本發(fā)明實(shí)施例1制備的納米級sno2粉體的sem照片；

圖2(c)為本發(fā)明實(shí)施例1制備的納米級wo3粉體的sem照片；

圖3(a)為本發(fā)明實(shí)施例2制備的微米級ceo2粉體的sem照片；

圖3(b)為本發(fā)明實(shí)施例2制備的微米級y2o3粉體的sem照片；

圖3(c)為本發(fā)明實(shí)施例2制備的納米級al2o3粉體的sem照片；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例3制備的納米級wo3/ceo2復(fù)合粉體的sem照片；

圖5(a)為本發(fā)明實(shí)施例4制備的微米級limn2o4粉體的sem照片；

圖5(b)為本發(fā)明實(shí)施例4制備的微米級laalo3粉體的sem照片；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例5制備的微米級多孔ceo2粉體的sem照片；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例6制備的納米級點(diǎn)綴結(jié)構(gòu)wo3/zro2復(fù)合粉體的sem照片。

下面對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明的簡易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。

具體實(shí)施方式

為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。但下述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的簡易例子，并不代表或限制發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。

本發(fā)明具體實(shí)施例部分提供了一種噴霧燃燒裝置，所述裝置包括槍體1、導(dǎo)流構(gòu)件2和霧化噴嘴3；所述槍體1包括一個(gè)空腔；所述導(dǎo)流構(gòu)件2設(shè)置于所述空腔內(nèi)，能沿所述空腔相對滑動(dòng)；所述霧化噴嘴3穿設(shè)于所述導(dǎo)流構(gòu)件2，能隨導(dǎo)流構(gòu)件2沿所述空腔滑動(dòng)；所述導(dǎo)流構(gòu)件2與可燃性氣體的進(jìn)氣口相連，所述霧化噴嘴3與液態(tài)前驅(qū)物的進(jìn)液口相連。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)流構(gòu)件2為分布板、導(dǎo)流槽或蜂窩體中的任意一種。

優(yōu)選地，所述霧化噴嘴3為壓力霧化噴嘴或雙流體霧化噴嘴。

優(yōu)選地，所述槍體1包括一個(gè)筒狀空腔。

優(yōu)選地，所述霧化噴嘴3穿設(shè)于所述導(dǎo)流構(gòu)件2的中心位置處。

本發(fā)明具體實(shí)施例部分還提供了一種噴霧合成金屬氧化物粉體的方法，所述方法為：將金屬鹽的水溶液噴霧到800-2500℃的溫區(qū)，得到金屬氧化物粉體。

優(yōu)選地，利用可燃性氣體燃燒產(chǎn)生800-2500℃的溫區(qū)；任選地，向所述可燃性氣體中添加氧化劑氣體；任選地，向所述可燃性氣體中添加稀釋氣體。

優(yōu)選地，通過上述噴霧燃燒裝置實(shí)現(xiàn)噴霧合成金屬氧化物粉體，所述方法為：將可燃性氣體從所述噴霧燃燒裝置的導(dǎo)流構(gòu)件導(dǎo)出，在槍體的端口燃燒產(chǎn)生800-2500℃的溫區(qū)；將金屬鹽的水溶液從所述噴霧燃燒裝置的霧化噴嘴噴霧至所述溫區(qū)，得到金屬氧化物粉體。

本發(fā)明的典型但非限制性的實(shí)施例如下：

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種噴霧燃燒裝置，所述裝置包括槍體1、導(dǎo)流構(gòu)件2和霧化噴嘴3；所述槍體1包括一個(gè)空腔；所述導(dǎo)流構(gòu)件2設(shè)置于所述空腔內(nèi)，能沿所述空腔相對滑動(dòng)；所述霧化噴嘴3穿設(shè)于所述導(dǎo)流構(gòu)件2，能隨導(dǎo)流構(gòu)件2沿所述空腔滑動(dòng)；所述導(dǎo)流構(gòu)件2與可燃性氣體的進(jìn)氣口相連，所述霧化噴嘴3與液態(tài)前驅(qū)物的進(jìn)液口相連。

所述導(dǎo)流構(gòu)件2為分布板；所述霧化噴嘴3為雙流體霧化噴嘴；所述槍體1包括一個(gè)筒狀空腔；所述霧化噴嘴3穿設(shè)于所述導(dǎo)流構(gòu)件2的中心位置處。

合成納米級ceo2粉體、sno2粉體和wo3粉體：

配制0.5m的ce(no3)3·6h2o水溶液；將甲烷從上述噴霧燃燒裝置的導(dǎo)流構(gòu)件導(dǎo)出，在槍體的端口燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的2000-2500℃的溫區(qū)；將金屬鹽的水溶液從所述噴霧燃燒裝置的霧化噴嘴噴霧至所述溫區(qū)，得到ceo2粉體。如圖2(a)所示，得到的ceo2粉體為納米級別。

配制0.5m的sncl4·4h2o水溶液，其他條件與上述制備ceo2粉體的條件完全相同，得到sno2粉體。如圖2(b)所示，得到的sno2粉體為納米級。

配制w原子的濃度為0.5m的[(nh4)6h2w12o40]·4h2o水溶液，其他條件與上述制備ceo2粉體的條件完全相同，得到wo3粉體。如圖2(c)所示，得到的wo3粉體為納米級。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供了一種噴霧燃燒裝置，所述裝置除了導(dǎo)流構(gòu)件2為導(dǎo)流槽外，其他組件和結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中的噴霧燃燒裝置完全相同。

合成微米級顆粒ceo2粉體、y2o3粉體和al2o3粉體：

配制0.5m的ce(no3)3·6h2o水溶液；將甲烷、氧氣和氬氣的混合氣從上述噴霧燃燒裝置的導(dǎo)流構(gòu)件導(dǎo)出，在槍體的端口燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的1000℃左右的溫區(qū)；將金屬鹽的水溶液從所述噴霧燃燒裝置的霧化噴嘴噴霧至所述溫區(qū)，得到ceo2粉體。如圖3(a)所示，得到的ceo2粉體為微米級顆粒。

配制0.5m的y(no3)3·6h2o水溶液，其他條件與上述制備ceo2粉體的條件完全相同，得到y(tǒng)2o3粉體。如圖3(b)所示，得到的y2o3粉體為微米級顆粒。

配制0.5m的al(no3)3·9h2o水溶液，其他條件與上述制備ceo2粉體的條件完全相同，得到al2o3粉體。如圖3(c)所示，得到的al2o3粉體為微米級顆粒。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供了一種噴霧燃燒裝置，所述裝置除了導(dǎo)流構(gòu)件2為蜂窩體，所述霧化噴嘴3為壓力霧化噴嘴外，其他組件和結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中的噴霧燃燒裝置完全相同。

合成納米級wo3/ceo2復(fù)合粉體：

將[(nh4)6h2w12o40]·4h2o和ce(no3)3·6h2o混合溶于純水中，得到w原子的濃度為0.1m，ce原子的濃度為1m(即鎢鈰原子比為1:10)的水溶液；將甲烷從上述噴霧燃燒裝置的導(dǎo)流構(gòu)件導(dǎo)出，在槍體的端口燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的2000-2500℃的溫區(qū)；將金屬鹽的水溶液從所述噴霧燃燒裝置的霧化噴嘴噴霧至所述溫區(qū)，得到wo3/ceo2復(fù)合粉體。如圖4所示，得到的wo3/ceo2復(fù)合粉體為納米級。

實(shí)施例4

合成limn2o4和laalo3粉體

將lino3和mn(no3)2混合溶于純水中，得到li原子濃度為0.5m，mn原子濃度為1m(即鋰錳原子比為1:2)的水溶液；使用甲烷燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的2000-2500℃的溫區(qū)；將配制好的金屬鹽的水溶液噴霧至所述溫區(qū)，得到limn2o4粉體。如圖5(a)所示，得到的limn2o4粉體為微米級顆粒。

將la(no3)3·xh2o和al(no3)3·9h2o混合溶于純水中，得到la原子濃度為0.5m，al原子濃度為0.5m(即鑭鋁原子比為1:1)的水溶液；使用甲烷與氮?dú)獾幕旌蠚馊紵a(chǎn)生穩(wěn)定的1000℃左右的溫區(qū)；將配制好的金屬鹽的水溶液噴霧至所述溫區(qū)，得到laalo3粉體。如圖5(b)所示，得到的laalo3粉體為微米級顆粒。

實(shí)施例5

本實(shí)施例提供一種與實(shí)施例1相同的噴霧燃燒裝置。

合成微米級多孔ceo2顆粒：

配制0.5m的ce(no3)3·6h2o水溶液，加入ce(no3)3·6h2o質(zhì)量5-10％的nano3；將甲烷和氮?dú)獾幕旌蠚鈴纳鲜鰢婌F燃燒裝置的導(dǎo)流構(gòu)件導(dǎo)出，在槍體的端口燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的1000℃左右的溫區(qū)；將金屬鹽的水溶液從所述噴霧燃燒裝置的霧化噴嘴噴霧至所述溫區(qū)，得到ceo2與na2co3的混合物，經(jīng)過洗滌，過濾，干燥，除去na2co3，獲得ceo2粉體。如圖6所示，得到的ceo2粉體為微米級多孔結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例6

本實(shí)施例提供一種與實(shí)施例1相同的噴霧燃燒裝置。

合成wo3/zro2點(diǎn)綴結(jié)構(gòu)粉體：

將[(nh4)6h2w12o40]·4h2o和zrocl2·8h2o混合溶于純水中，得到w原子的濃度為0.1m，zr原子的濃度為1m(即鎢鋯原子比為1:10)的水溶液，滴加稀鹽酸調(diào)節(jié)ph為6，抑制水解；將乙烷和氮?dú)獾幕旌蠚鈴纳鲜鰢婌F燃燒裝置的導(dǎo)流構(gòu)件導(dǎo)出，在槍體的端口燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的1000℃左右的溫區(qū)；將金屬鹽的水溶液從所述噴霧燃燒裝置的霧化噴嘴噴霧至所述溫區(qū)，得到wo3/zro2復(fù)合粉體。如圖7所示，得到的wo3/zro2復(fù)合粉體為微納級點(diǎn)綴結(jié)構(gòu)。

申請人聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明所選用部件的等效替換以及輔助部件的增加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。