一、撞击流管式反应制备超细氧化锆粉体(论文文献综述)
夏怡[1](2020)在《纳米氧化锆透明分散体的可控制备及应用性能研究》文中研究指明纳米分散体是指将纳米颗粒稳定分散于分散介质中形成的胶体体系,通常当纳米颗粒二次粒径小于40 nm时,能透明分散于液相介质中。透明纳米分散体因其远高于纳米粉体的光学、力学、催化等性能,成为近年来的研究热点。在众多无机纳米材料中,氧化锆具有化学惰性和热稳定性优异、硬度高、折射率高、介电常数高等优点,是一种极具前景的功能材料,可广泛应用于高折射率材料、催化剂、功能陶瓷和光电元件等领域。为满足诸多高端制造领域的要求,纳米氧化锆分散体的透明性、分散性与稳定性以及氧化锆颗粒的形貌、晶型、粒径、结构等都至关重要。目前,制备单/高分散纳米氧化锆透明分散体面临诸多困难,如:粒径较大、制备工艺复杂、原料昂贵且储存困难、不易实现规模化生产等。因此,如何高效可控制备纳米氧化锆颗粒,并实现氧化锆在各类液相介质中透明稳定分散,成为亟待解决的问题。为此,本论文以价格较低的氧氯化锆为锆源,提出在酸性条件下均相制备前驱体的方法,并结合水热/溶剂热过程,创制出具有高分散性,晶型、形貌、尺寸可控且能稳定分散于不同极性的溶剂中可形成透明液相分散体的纳米氧化锆及其团簇体,并对其形成机制,以及其在高折射率、光催化、导热等方面的应用性能进行研究。论文的主要研究内容和创新点如下:1、在无表面改性条件下,采用釜式反应沉淀-水热法制备晶型可控纳米氧化锆透明水相分散体。研究发现,在水热条件为170℃、10 h下制备的纳米氧化锆颗粒为椭球形,平均粒径为7 nm,晶型为单斜相和四方相的混晶;随着水热温度的增加,氧化锆单斜相比例增加,在230℃水热温度下可得到纯单斜相纳米氧化锆;当水热溶剂为乙二醇:水=2:1且水热温度为240℃时,可制备出纯四方相纳米氧化锆。进一步采用超重力反应沉淀-水热法制备纳米氧化锆透明分散体,实现了沉淀过程的连续化,其最优工艺条件为:进料流量100 mL/min,旋转床转速为1800 rpm。旋转床制备的氧化锆颗粒平均粒径为6 nm,小于釜式法产品。此外,基于纳米氧化锆透明水相分散体,采用溶液共混法制备高透明高折射率PVA/ZrO2纳米复合薄膜,所得复合薄膜折射率与氧化锆体积分数呈线性关系,氧化锆添加量最高可达80 wt.%(44.8 vol.%),此时薄膜的可见光透过率仍高于80%,其折射率从 1.528 提高至 1.754(@589 nm)。2、采用水热法制备纳米氧化锆团簇体水相分散体。重点研究了水热温度和时间、离子种类等因素对纳米氧化锆团簇体形貌、粒径和结构等等的影响规律,确定了适宜的工艺条件。研究表明,所得纳米团簇体晶型为单斜相,形貌为方形和星形两种,是由纳米氧化锆颗粒定向聚集而成,粒径在一定范围内可控。水热温度对团簇体粒径无影响,但水热时间影响显着,当水热时间从6h增加到10h时,所制备的团簇体粒径从74 nm显着增加到170 nm;无机盐离子Cl-单独存在时得到方形团簇体,Na+和Cl-同时存在时得到星形团簇体,无无机盐离子时则不成团簇体,而是分散的纳米氧化锆颗粒。进一步将所得纳米团簇体应用于光催化降解染料的性能研究。研究发现,水热温度200℃、水热时间6 h,团簇体表面不改性的制备工艺条件下所得纳米氧化锆团簇体具有较优的光催化性能;光催化降解罗丹明B性能为:星形纳米氧化锆团簇体>P25>方形纳米氧化锆团簇体>纳米氧化锆颗粒,其中星形氧化锆纳米团簇体光催化性能是P25的1.98倍;除了罗丹明B外,其对甲基紫、刚果红也有优良的光催化降解效果,而对甲基橙有良好的吸附性能。3、采用相转移-溶剂热法制备形貌和晶型可控的单分散纳米氧化锆透明油相分散体。通过表面改性剂、有机溶剂和前驱体等的调控,可实现纳米氧化锆颗粒形貌的调控,包括纺锤形、半纺锤半鹅卵石形、鹅卵石形、分支结构、棒状、方形和球形等;所得颗粒粒径小于10 nm,颗粒长度为5~20 nm。采用DFT模拟理论研究了其调控机理。进一步对纳米氧化锆进行稀土元素掺杂,制备得到了单分散ZrO2:Yb3+/Er3+纳米颗粒,其晶型为四方相,类球形形貌,平均粒径为4 nm,具有上转换发光性能,在980 nm激发光源下,发射波长为652与678 nm的红光和波长为486 nm的蓝光。4、采用溶剂热法制备单分散纳米氧化锆透明油相分散体。所得纳米氧化锆颗粒不改性即可在低极性溶液中透明分散,但长时间放置(≥一个月)会团聚;氧化锆颗粒为球形形貌,晶型为四方相。所得纳米氧化锆经长链羧酸、硅烷偶联剂或聚合物改性,可稳定分散于低极性溶剂中,经硅烷偶联剂改性还可透明分散于中极性溶剂中。制备工艺条件对纳米氧化锆颗粒的影响为:溶剂热温度为210~230℃下制备的氧化锆颗粒粒径3 nm,溶剂热温度为240~260℃下为5 nm;在溶剂热温度为240~260℃下制备的粒径为5 nm的纳米氧化锆分散体表现出热敏性能,即高温(>40℃)下颗粒分散,分散体变透明;低温(<25℃)下颗粒聚集,分散体变浑浊。此方法已成功推广应用于单分散氧化钛、氧化铈、氧化锌、四氧化三铁等纳米分散体的制备。进一步基于纳米氧化锆甲苯相分散体,探究了其作为纳米流体的导热性能。结果表明,随氧化锆体积分数和温度的增加,导热性能明显提高,特别地,当氧化锆体积分数为13.21 vol.%、温度为60℃时,导热系数可提高约60%。
曲锴[2](2019)在《微纳米颗粒的原子层沉积包覆研究及扩大化装备设计》文中提出微纳米颗粒具有比表面积大、表面能高等特性,使其在能源、航天和军事等领域有着广泛的应用。但同时微纳米颗粒也易受到环境中水分和氧气的氧化而失效。在微纳米颗粒表面包覆一层阻隔膜是提高微纳米颗粒稳定性常见的表面改性方法。原子层沉积技术是一种新兴的表面改性技术,能够严格的控制报复层薄膜的厚度和组成成分。本文首先以铝纳米颗粒为例,利用原子层沉积技术在其表面包覆一层超薄氧化锆薄膜,成功实现了铝纳米颗粒在热水中的稳定存在。随后针对目前用于微纳米颗粒的原子层沉积设备在扩大化过程中存在成本较高、结构复杂等问题,设计了用于微纳米颗粒的扩大化原子层沉积设备。本文的主要研究内容和创新之处在于:利用原子层沉积技术在铝纳米颗粒表面成功制备超薄的氧化锆薄膜,实现了包覆后铝纳米颗粒在80oC热水中的稳定化。同时,铝纳米颗粒中活性金属铝含量保持为82.2wt%,与未包覆样品相比活性金属铝保持量为93.4%。通过实验研究将其内在机理归结为氧化锆薄膜自身的稳定性及超强的疏水性。设计了用于微纳米颗粒的扩大化原子层沉积装备,建立了颗粒在不同激励下的运动模型,通过离散单元法对颗粒运动进行仿真,研究了单个颗粒在不同振动频率下的运动模式,验证了理论运动模型的正确性。以多颗粒为研究对象研究了振动频率、振幅大小和颗粒粒径分布对颗粒的水平方向运动速度和速度分布的影响。对颗粒输送组件进行了详细的设计,并通过流固耦合热仿真分析其加热及散热方式,使其能够同时满足原子层沉积反应过程中所需要的高温条件和压电驱动电机正常工作所需要的低温环境。搭建该设备原型机,并在氧化硅颗粒表面沉积氧化铝薄膜,实验结果证明了该设计的总体可行性。最后,对该扩大化设备的颗粒输送反应组件进行了优化改进,提出了基于该原型机原理的循环式原子层沉积装备和连续型原子层沉积装备。
杨海鲸[3](2017)在《超细银粉的制备及性能研究》文中提出超细银粉是一种功能粉体材料,具有若干特殊的物理化学性能,在化学催化、生物医学、临床治疗、能源环境和电子科技等领域得到了广泛的应用,并越来越受到各国科研人员的重视。随着电子工业以及光伏产业的迅速发展,对于超细银粉的需求量也越来越大。同时随着电子行业日益微型化、集成化的发展趋势,对于超细银粉的要求也越来越高。本论文采用液相化学还原法,以AgN03为银源,分别在硝酸银溶液(银以Ag+形式存在)和银氨溶液(银以络合离子Ag[(NH3)2]+形式存在)两种条件下制备超细银粉。借助于扫描电镜、X射线衍射仪、激光粒度分析仪、松装密度测试等手段对银粉进行表征,考察了还原剂添加方式,银离子浓度,分散剂添加量,反应温度等工艺参数对所制银粉结构形态及性能的影响,研究结果如下:在Ag+溶液中,抗坏血酸为还原剂,氨水为pH调节剂,在AgN03浓度为1mol/L,反应温度为20℃,分散剂PVP的添加量为Ag质量的1%,将抗坏血酸溶液快速倒入AgN03溶液进行反应,反应过程中用氨水将反应溶液pH值控制在4-6之间的条件下,可以制备出粒径分布较窄,中位径7.04μm,松装密度为2.15g/cm3的表面较为粗糙的微米级类球形银粉;在AgN03浓度为0.1mol/L,其他反应条件不变的情况下,可以得到粒径分布较窄,中位径为0.46μm,松装密度为1.72g/cm3,表面较为粗糙类球形银粉。在Ag[(NH3)2]+溶液中,水合肼为还原剂,在Ag[(NH3)2]+浓度为0.5mol/L,反应温度为20℃,PVP分散剂添加量为Ag质量的10%,将水合肼滴加进银氨溶液中的条件下,可以制备出粒径分布较宽,中位径为2.50μm,松装密度为1.67g/cm3,表面较为光滑的微米级类球形银粉。通过比较两种不同氧化还原体系制备得到的具有代表性的银粉可知,在Ag+溶液中,抗坏血酸为还原剂所制得的银粉是由较小粒径的银颗粒聚集形成的,而在Ag[(NH3)2]+溶液中,水合肼为还原剂所制备出的银粉是通过银粉颗粒的均匀生长形成的。
张英哲[4](2014)在《微波辅助球磨制备高性能铁氧体的研究》文中研究说明尖晶石型铁氧体磁性材料具有比金属、合金磁性材料更大的电阻,而且还具有介电性能高、涡流损耗小的特点,因此它们广泛应用于多种电子设备、铁磁性材料删选设备、战斗机隐身涂料、生物医学材料等领域。目前制备尖晶石型铁氧体纳米粉末的方法主要有自燃烧法、水热法、溶胶凝胶法、共沉淀法、高能球磨法以及混合球磨法等,然而现有的这些方法都存在着某些不足,例如反应条件苛刻、污染环境、效率低、反应物反应不完全或者反应产物的磁学性能不佳等,大多难于实现工业化生产。因此,开发出高效、节能、环保、容易实现工业化生产的制备高性能铁氧体的新方法具有着重要的理论和实际意义。本论文提出了一种制备尖晶石型铁氧体纳米粉末的新方法-微波辅助球磨法,即将微波的作用引入到球磨过程中,使得原料粉末同时受到微波的电磁场和球磨的机械力场的联合作用。论文利用自行开发设计和制造(专利号201110004753)的微波辅助球磨反应装置,进行了一系列实验,成功地制备出了镍铁氧体、镁铁氧体、锰铁氧体、镍锌铁氧体和锰锌铁氧体等纳米铁氧体粉末,并对它们的性能、具体的实验工艺和有关反应机制进行了必要的讨论研究。论文首先利用微波辅助球磨工艺直接制备出了一系列单元和双元纳米级铁氧体粉末,并对其反应过程进行了研究,分析讨论了在该过程中所出现的一些特殊现象:(1)以碱式碳酸镍和铁粉为原料,利用微波辅助球磨工艺在40小时内成功制备出了尖晶石型镍铁氧体纳米粉末。再选择voigt函数对铁氧体产物的XRD衍射峰进行拟合,选用hall法计算了粉末颗粒的尺寸,发现该铁氧体粉末的平均颗粒尺寸为22.59nm。同时,在微波辅助球磨制备镍铁氧体的过程中有中间产物Fe(OH)2·Ni(CO3)·2Ni(OH)2·2H2O出现,通过查找大量文献,未曾见过在球磨法制备铁氧体过程中出现类似中间产物的报道。(2)以二氧化锰和铁粉为原料,通过微波辅助球磨法在35h内直接制备出了平均直径为15.95nm、饱和磁化强度达到70emu/g的尖晶石型锰铁氧体纳米粉末。在微波辅助球磨过程中,水溶液中的二氧化锰首先转变为四方晶格的四氧化三锰,随着微波辅助球磨时间的延长,四方晶格的四氧化三锰转变成立方晶格的四氧化三锰,随后又转变为四方晶格的四氧化三锰,最后该新形成的四方晶格四氧化三锰再与铁反应形成锰铁氧体纳米粉末。(3)以碱式碳酸镁和铁粉为原料,通过微波辅助球磨法在60h内成功制备出了尖晶石型镁铁氧体纳米粉末,研究发现,通过该方法得到的镁铁氧体的饱和磁化强度达到40.56emu/g。(4)论文以氧化镍、氧化锌和铁粉为原料,通过微波辅助球磨法直接制备出了晶型完整的Ni0.5Zn0.5Fe2O4,其饱和磁化化强度达到40.56emu/g;以氧化锰、氧化锌、铁粉原料,利用微波辅助球磨法直接制备出了晶型完整的MnxZn1-xFe2O4粉末,对它的微波吸收性能进行研究发现,该MnxZn1-xFe2O4具有双微波散射损耗峰。论文然后以微波辅助球磨制备Ni0.5Zn0.5Fe2O4为例研究了球磨预处理、微波辐射预处理、微波功率等工艺参数对微波辅助球磨效率的影响和球磨、微波辅助球磨等后续处理工艺对铁氧体磁学性能的影响。工艺参数研究表明,当功率为1200W时,镍锌铁氧体的形成时间为18h;当功率为1000W时,镍锌铁氧体的形成时间为32h;当功率为600W时,镍锌铁氧体的形成时间为60h;当功率为300W时,镍锌铁氧体的形成时间为100h。后续处理工艺结果表明,微波辅助球磨处理对镍、锌离子在镍锌铁氧体中的四面体间隙和八面体间隙分布和颗粒尺寸以及饱和磁化强度具有定向的调节作用。论文最后分析讨论了微波辅助球磨制备铁氧体纳米粉末的反应过程机理和微波与球磨的耦合作用机理:(1)微波辅助球磨制备铁氧体的过程是原料粉末在微波和球磨的联合作用下发生相互扩散和反应,并在球磨的撞击下打击剥落和粉碎的过程;(2)微波和球磨的耦合作用诱发了具有高氧化性的OH自由基的产生,提高了溶液的导电率和溶液的微波吸收性能。
李光霁[5](2013)在《新型超高压微型撞击流发生器制备微乳液的研究》文中研究说明提出一种集撞击流、超高压和微通道三者优势的新方法,超高压提供动力,颗粒在微通道中保持能量集中,受剪切力的作用得到初步粉碎细化,从微通道喷出的两股高速流体相互撞击,颗粒被进一步粉碎、分散。根据新方法设计了超高压微通道撞击流发生器,从模拟、理论和实验3个方面对结果进行了研究,成功制备了微纳米颗粒。
何显达[6](2012)在《沉淀反应体系局部平衡模型的研究与应用》文中认为沉淀工艺在粉体制备、分离提纯等工业过程中应用广泛。围绕着沉淀工艺中优化操作参数、提升产品质量的要求,本文针对沉淀过程中的反应组分关联,提出了一种局部平衡模型。该模型认为:沉淀反应过程由液相反应和固相生成反应两个步骤组成,其中液相反应是快速步骤,液相反应体系处于局部平衡状态,可用离子平衡热力学描述。选择不同类型的沉淀体系,系统地考察了局部平衡模型的建模方法、预测性能和实际应用。对于M+-P-和M+-P--H+(M+指金属离子,P-指沉淀剂,H+指氢离子)两种类型的理想沉淀体系,考察了依据其反应机理所提出的局部平衡模型的预测性能。参照严格的动力学计算结果发现,局部平衡模型对反应组分浓度预测结果的准确性,受到反应速率常数和沉淀率的影响,随着液相反应速率常数的增大,局部平衡模型的准确性提高。对这两类沉淀体系,当液相反应速率常数为固相生成反应的100倍,沉淀率大于0.6%时,预测结果的偏差均小于1%。为了进一步考察局部平衡模型预测结果的准确性,选择两个便于检测的实际沉淀体系,进行了实验验证。对于Co(Ⅱ)-H2C204-K2C204体系,将pH和沉淀率引入局部平衡模型,建立了pH和沉淀率的关联。结果表明,模型预测结果与实验结果基本吻合。研究同时发现,将模型转化为半经验公式,或者进行Davies活度校正后,其预测的准确度可以得到提高。对于Ba(Ac)2-H2C204-HAc体系,将pH、Ba总浓度[Ba]T和电导率K同时引入局部平衡模型,模拟了pH-[Ba]T、 K-[Ba]T和pH-κ三种关系。结果表明,模型预测与实验结果吻合良好。在此基础上,选择五个实际沉淀体系,考察了局部平衡模型在粉体制备、分离提纯和过程在线监测三个方面的具体应用。首先,针对NiCl2-H2C204-K2C2O4单金属沉淀体系和Ni(Ⅱ)-Co(Ⅱ)-C2042--H2O双金属共沉淀体系,考察了局部平衡模型在粉体制备中的具体应用。为了获得粒度均匀、形貌一致的沉淀粉体,同时保证较高的金属回收率,通常要求沉淀过程的pH稳定、过饱和度适中、终点沉淀率高。针对这些工艺参数要求,通过所构建的局部平衡模型,模拟了沉淀过程原料溶液的组成、配比、操作方式和加料方式等工艺条件对pH值、过饱和度和沉淀率的影响,找到了满足粉体性能要求的沉淀工艺条件,并在模拟得到的工艺条件下通过沉淀实验研究,制备出了优质的草酸镍和镍钴草酸盐粉体。然后,考察了局部平衡模型在Ni(Ⅱ)-Mn(Ⅱ)-NH3-CO32--H2O选择性沉淀体系中镍锰分离提纯中的应用。为了从镍锰混合溶液中高效分离出锰,同时避免胶体氢氧化锰和细颗粒碳酸锰的生成,通常要求碳酸镍及氢氧化锰的过饱和度尽可能小,碳酸锰的过饱和度适中。以此工艺参数要求为目标,通过局部平衡模型的模拟,获得了合适的原料溶液浓度、配比和加料方式等工艺条件。在该工艺条件下通过实验最终实现了镍和锰的高效分离,镍的损失率可低至1.0%,锰的沉淀率高达99.7%。最后,对于CO(NO3)2-H2C2O4-K2C2O4和Ca(OH)2-CO2-H2O沉淀体系,考察了局部平衡模型在沉淀过程在线监测中的应用。对CO(NO3)2-H2C2O4-K2C2O4沉淀体系,依据其局部平衡模型中pH与沉淀率和过饱和度的关联,通过在线分析的pH的变化,就可获得沉淀率和过饱和度的演变。对更为复杂的气液两相Ca(OH)2-CO2-H2O沉淀体系,依据其局部平衡模型,可获得pH和电导率与过饱和度、钙离子浓度和总碳浓度的关联,从而通过pH和电导率的在线检测数据,就可得到过饱和度、钙离子浓度和总碳浓度。因此,局部平衡模型为采用简单实用的pH计和(或)电导率仪,为在线监控沉淀过程的主要组分和关键参数提供了可能。这对于掌握沉淀体系的内在演变规律及优化沉淀工艺,都具有重要的理论意义和实际应用价值。
李光霁[7](2010)在《超高压微型撞击流技术的理论与应用研究》文中研究指明颗粒细化技术作为支持高新技术工业最重要的技术之一受到学术界和企业界广泛的关注,但是目前对液体颗粒的细化研究无论在理论研究还是应用技术等方面都存在着不足。本文的研究正是以其为出发点,提出一种将超高压技术、微型通道流动技术、撞击流技术三者有机地结合起来的新技术、新方法,用以探讨液体颗粒的细化。超高压技术由于具有瞬间压力、作用均匀、操作安全和耗能低的特点被广泛应用酒类催陈、食品加工等重要领域,微型设备由于其体积小,保压效果好,所能达到的压力高,对超高压能量利用率高,同时由于线尺度小,使得一些物理量的梯度增加很快,传质推动力增加,从而具有混合效果好等特点。撞击流技术是通过两股高速射流的强烈撞击,使颗粒间相互的碰撞、互磨产生的剪切力和挤压力从而使液体颗粒细化。因此如何把三者技术优势进行有效整合并运用到颗粒细化中是本文研究的重点。本文通过对超高压下微型管道流动特性、超高压下微射流撞击壁面的流动特性以及超高压下微射流对撞的流动特性等理论分析研究,对相关理论进行进一步推导和证明,实现了对现有理论的完善和拓展,同时结合超高压技术、微型通道流动技术、撞击流技术的理论研究设计优化了两种超高压微型撞击流装置结构,并对该装置在食品和酒类等领域的应用进行了实验研究。(1)超高压微流道流动特性研究对超高压微流道流动特性、流场进行研究,从尺寸效应、边界层影响和质量和动量传递三方面阐述了微通道流动特性。详细分析了截面为方形时的边长和比表面积的对应关系和截面为圆形时直径和比表面积的对应关系,在圆管中边界层积分方程的基础上,-推导了宏观圆形管内湍流的速度边界层厚度方程和核心区速度方程,微尺寸圆形管内的速度边界层厚度方程和核心区速度方程,在此基础上结合比表面积的计算分析了微尺寸通道中流体的质量传递和动量传递特性。详细分析了在超高压状态下,微尺寸圆管的流动特性,建立了实验模型,进行数值计算,对其在不同介质下、不同压力下的速度分布、压力分布、壁面剪切应力分布的规律及变化趋势进行总结。对比分析了在同等条件下微尺寸圆管和宏观尺寸圆管内流动的差别,得出微尺寸圆管内流动的优势。(2)超高压约束微射流撞击壁面的特性研究总结、推导了超高压轴对称约束微射流轴心速度分布公式和半扩展厚度公式。对超高压微射流撞击壁面用不同的湍流模型进行数值模拟,找出最适合微射流撞击壁面湍动场的湍流模型,研究了总结了超高压微射流撞击壁面的流动行为及其流场结构特点。(3)超高压微型撞击流的特性研究研究了超高压微型撞击流(相撞)的流动特性,详细进行数值计算,分析了轴向方向的速度,径向方向的速度,动压,静压,总压以及湍动能分布曲线图,总结了超高压微型撞击流的流动特性,得出了超高压微型撞击流的流场特性分布的规律,并对其进行分析解释。(4)超高压微型撞击流装置结构的设计优化设计了两种超高压微型撞击流装置结构,阐述了撞击速度作为衡量撞击效果依据的理由,分别对超高压微型撞击流发生器两种结构的尺寸进行优化,比较两种结构的优点和缺点。(5)超高压微型撞击流技术的实验研究根据液体相溶的特性,分别选取油-水混合物、果汁、酒-三类物质,对设计的超高压微型撞击流装置的两种结构进行实验研究,确定最佳结构和适宜的运行参数,分析制备微乳液、处理苹果汁和酒类催陈的机理,提出了将动态和静态处理方式相结合来提高供给压力的新方法,总结经验,为工业化积累必要的原始资料。
樊晶[8](2009)在《撞击流微反应器性能研究及在BaSO4粉体制备中的应用》文中研究指明本文采用碘化物-碘酸盐平行竞争反应,对直接撞击流(IS)、一次涡流(VS)、二次涡流(TVS)微反应器的混合性能进行了研究。对于三种微反应器,微观混合性能随进料流量的增加而提高。当流量为10L/h时,IS、VS、TVS的分隔指数分别为0.74×10-3、0.34×10-3、0.3×10-3。表明将涡流引入微反应器中,有利于强化微观混合效果。在三种反应器进行BaSO4制备的初步研究显示,颗粒粒径均随着流量的增加而减小。在相同的反应条件下,IS、VS、TVS制备的颗粒粒径分别为0.626μm、0.328μm、0.223μm。此结果与混合效果相吻合。证明改善反应器的微观混合性能,有助于制得颗粒粒径更小的BaSO4沉淀。在此基础上,对TVS反应器制备BaSO4进行了研究,考察了流量、反应时间、pH、浓度以及浓度比、添加剂、添加剂用量等反应条件对制备硫酸钡过程的影响。结果显示,沉淀反应过程中,颗粒粒径随着流量的增加、溶液浓度的增大而减小;当pH为7,浓度比为1:1时,颗粒粒径最小。通过对添加剂的选择,分别制备出片状、类球状等形貌的沉淀颗粒。当硬脂酸钠的用量(m硬脂酸钠/m硫酸钡计)为3%时,可制得沉淀为100 nm的类球形粉体,通过红外、XRD等检测手段,证明了硬脂酸钠有效的吸附于颗粒表面,对沉淀结晶过程具有一定的控制作用。同时,利用结晶动力学原理,通过计算得出在流量为10L/h,反应液浓度为0.05mol/L时,反应成核速率为2.93×109m-3s-1。
郭盛昌[9](2009)在《旋转液膜反应器对沉淀过程的影响作用研究》文中认为相对于其它类型的反应,沉淀反应为一个快速化学反应过程,难以进行有效控制,从而限制了其在制备无机纳米功能材料方面的发展。虽然许多学者曾经采用各种类型的反应器对沉淀过程进行控制,但是始终不能将反应空间限域作用和促进流体微观混合达成有效地统一。鉴于目前的情况,本文采用旋转液膜反应器对BaSO4和MgAl-CO3-LDHs的可控制备开展研究,分析其对沉淀反应的影响机理,并通过数学模拟手段对沉淀反应体系的流场、组分浓度、产物粒径和粒径分布进行解释。对旋转液膜反应器进行了结构改进,并提出临界流量的概念,使反应器成功应用于BaSO4沉淀反应过程。采用旋转液膜反应器制备了平均粒径为45.5 nm的BaSO4晶体,XRD和TEM表征结果显示,其粒径及粒径分布范围均比普通沉淀法所制备的BaSO4小,晶体形貌也有较大差别,说明旋转液膜反应器对BaSO4的沉淀过程有显着的影响作用。进一步改变反应器操作条件发现,当反应物浓度从0.1 M增加到1.3 M、反应器转速从1000 rpm增加到5000 rpm、反应器间隙从0.1 mm增加到0.5 mm时,BaSO4沉淀的平均粒径不断减小,粒度分布范围逐渐窄化;加料速度对粒径和粒度分布范围无明显影响。采用旋转液膜反应器制备了平均粒径为55.2 nm的MgAl-CO3-LDHs,并与慢速双滴法进行对比。XRD表征结果显示,旋转液膜反应器能够明显提高MgAl-CO3-LDHs的结晶度。TEM表征结果和激光粒度分析表明,旋转液膜反应器制备的MgAl-CO3-LDHs的粒径小、粒度分布范围窄。进一步研究发现,在转速为1000~5000 rpm和间隙为0.1~0.5 mm范围内,所得MgAl-CO3-LDHs的XRD谱图和激光粒度分布无明显变化。分别用慢速双滴法和快速双滴法制备MgAl-CO3-LDHs,发现快速双滴法能够制备出粒径较小、粒径分布较窄的MgAl-CO3-LDHs沉淀,证明提高反应物混合速度对LDHs沉淀过程的强化作用。由于旋转液膜反应器具有促进微观混合作用,在操作条件范围内,MgAl-CO3-LDHs的粒径和粒径分布均呈现较好的结果。经过计算流动状态、选择流动模型、设定边界条件和求解参数等过程,采用FLUENT模拟了旋转液膜反应器内的流场分布。计算结果表明,在转速小于3000 rpm、间隙小于0.3 mm时,流体流动较为平稳,流体之间的传质作用较慢;在转速和间隙增加的情况下,流动倾向于形成Tylor涡,有利于流体的传质作用。基于FLUENT内的流动和反应模型以及自定义UDF(user definedfunction)函数,并联立求解动量守恒方程、组分守恒方程和粒数衡算方程,模拟了BaSO4在旋转液膜反应器中的沉淀过程,得出了BaSO4的质量分数在旋转液膜反应器中的空间分布、体积平均粒径和粒径分布数据,并与实际实验结果相对比。结果显示,模拟结果与实验值基本一致。进一步计算发现,旋转液膜反应器中的Kolmogorov尺度较小、混合时间小于成核诱导期以及沉淀颗粒能以较高的速度旋转,解释了旋转液膜反应器对沉淀反应过程的影响作用。针对MgAl-CO3-LDHs沉淀体系计算了成核速率,其值为3.13×1021P·(m3s)-1。根据粒数衡算方程,模拟了MgAl-CO3-LDHs在旋转液膜反应器中的沉淀过程,模拟结果显示,不考虑团聚因素时MgAl-CO3-LDHs的平均粒径和粒径分布与TEM表征结果相一致,考虑团聚作用时则与激光粒度分析结果相一致。
栾宇[10](2009)在《TiO2、ZnO和稀土超细粉体改性PET纤维的研究》文中提出自从八十年代提出超细粉体材料的概念以来,超细粉体材料以其广阔的应用前景吸引着国内外众多材料研究工作者,其制备技术和应用研究在当前超细粉体材料研究中占据极其重要的位置。鉴于此,本文较为系统地研究了TiO2,ZnO及稀土超细粉体改性剂的制备及与PET的复合应用,获得了具有抗紫外和抗菌性能的多功能PET纤维。借助扫描电子显微镜、热重分析仪等测试分析手段,对超细粉体改性剂/PET共混物进行表征;研究了制备条件对超细粉体尺寸、形态、团聚状况等的影响;确定了超细粉体改性剂的最佳配比及最佳表面改性方法。使用硅改性法对ZnO/TiO2超细粉体进行表面改性,改性后ZnO/TiO2超细粉体经红外光谱图等分析,其表面得到一层致密的氧化硅包膜层,且其紫外屏蔽性能和抗菌性能均优于未改性的ZnO/TiO2超细粉体。通过在聚酯中添加改性ZnO/TiO2复合粉体形成共混体系,对ZnO/TiO2复合粉体的抗紫外性及其与聚酯共混纺丝后改性涤纶纤维的力学性能进行了研究。通过对不同质量分数、不同种类、不同配比的超细粉体对紫外线吸光度及透光率的测定。研究表明,改性超细粉体ZnO/TiO2的紫外屏蔽性能优于改性前ZnO/TiO2超细粉体,复配ZnO/TiO2超细粉体的抗紫外线性能优于单一的YiO2粉体或ZnO粉体,且当TiO2粉体和ZnO粉体的添加量为1:1时抗紫外线的效果最好。超细粉体添加量为O.1%时基体对紫外线屏蔽效果最佳且添加量适当。且粉体添加量越大,纤维的力学性能下降越多。将ZnO/TiO2超细粉体应用于聚酯(PET)的共混改性,共混比例为1%~5%。研究表明,共混体系为非牛顿假塑性流体,其表观黏度随剪切速率的增大而减小;随着超细粉体含量增大,共混物非牛顿流动指数下降,剪切速率上升,流变性能改善;共混物黏流活化能可达81.5kJ/mol,黏温依赖性随着超细粉体含量的增加而增大,加工时应注意对温度控制。ZnO/TiO2超细粉体改性剂的制备技术工艺简单,成本低廉,紫外屏蔽性能优异,无毒无害,无环境污染,制备改性PET功能纤维具有非常广阔的应用前景。
二、撞击流管式反应制备超细氧化锆粉体(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、撞击流管式反应制备超细氧化锆粉体(论文提纲范文)
(1)纳米氧化锆透明分散体的可控制备及应用性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 文献综述 |
1.1 纳米颗粒及纳米分散体 |
1.1.1 纳米颗粒的团聚 |
1.1.2 纳米颗粒的分散 |
1.1.3 纳米分散体的应用 |
1.2 纳米氧化锆 |
1.2.1 氧化锆的晶型转变 |
1.2.2 纳米氧化锆分散体的制备 |
1.2.3 纳米氧化锆的应用 |
1.3 超重力技术 |
1.3.1 超重力装置及工作原理 |
1.3.2 超重力技术制备纳米分散体 |
1.4 本论文的选题目的及意义 |
1.5 本论文的主要研究内容 |
第二章 纳米ZrO_2透明水相分散体的可控制备及在高折射率纳米复合薄膜中的应用研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器及设备 |
2.2.3 实验步骤 |
2.2.4 样品表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 纳米氧化锆的形貌结构分析 |
2.3.2 制备工艺条件对纳米氧化锆晶型的影响 |
2.3.3 高透光高折射率PVA/ZrO_2复合材料 |
2.4 本章小结 |
第三章 纳米ZrO_2团簇体水相分散体的可控制备及其光催化降解染料性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验仪器及设备 |
3.2.3 实验步骤 |
3.2.4 样品表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 纳米氧化锆团簇体的形貌结构表征 |
3.3.2 纳米氧化锆团簇体的光催化性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 相转移法可控制备单分散纳米ZrO_2油相分散体及其荧光性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验仪器及设备 |
4.2.3 实验步骤 |
4.2.4 样品表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 表面改性剂对纳米氧化锆形貌的影响 |
4.3.2 前驱体对纳米氧化锆形貌的影响 |
4.3.3 纳米氧化锆形貌影响因素总结 |
4.3.4 纳米氧化锆形貌调控的DFT模拟 |
4.3.5 透明油相纳米氧化锆分散体 |
4.3.6 ZrO_2:Yb~(3+)/Er~(3+)上转换发光材料 |
4.4 本章小结 |
第五章 溶剂热法可控制备单分散纳米ZrO_2油相分散体及其导热性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 实验仪器及设备 |
5.2.3 实验步骤 |
5.2.4 样品表征 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 纳米氧化锆分散体 |
5.3.2 纳米氧化锆颗粒的粒径调控与热敏现象 |
5.3.3 其它单分散纳米金属氧化物的制备 |
5.3.4 纳米氧化锆分散体在导热流体中的应用研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 存在问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文和申请的专利 |
作者与导师简介 |
附件 |
(2)微纳米颗粒的原子层沉积包覆研究及扩大化装备设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 项目来源和背景介绍 |
1.2 原子层沉积技术原理介绍 |
1.3 用于纳米颗粒的原子层沉积设备 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 基于原子层沉积技术的铝纳米颗粒的稳定化研究 |
2.1 铝纳米颗粒稳定化研究进展 |
2.2 铝纳米颗粒表面氧化锆包覆层的制备 |
2.3 氧化锆薄膜包覆铝纳米颗粒稳定化测试 |
2.4 超薄氧化锆薄膜实现铝纳米颗粒稳定化的机理探究 |
2.5 本章小结 |
第3章 用于微纳米颗粒的扩大化原子层沉积装备设计 |
3.1 用于微纳米颗粒的扩大化原子层沉积装备的原理设计 |
3.2 颗粒运动仿真 |
3.3 颗粒输送组件的加热设计及仿真 |
3.4 装备的运动参数测量及颗粒表面薄膜生长验证 |
3.5 装备的改进优化及拓展 |
3.6 本章小结 |
第4章 总结与展望 |
4.1 全文总结 |
4.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间取得的成果 |
(3)超细银粉的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 银的物理化学性质及应用 |
1.3 超细银粉的性质 |
1.3.1 小尺寸效应 |
1.3.2 表面与界面效应 |
1.3.3 量子尺寸效应 |
1.3.4 介电限域效应 |
1.3.5 宏观量子隧道效应 |
1.4 超细银粉的应用 |
1.4.1 在光学领域的应用 |
1.4.2 在电磁屏蔽领域的应用 |
1.4.3 在生物医疗领域的应用 |
1.4.4 在催化领域的应用 |
1.4.5 在光伏发电领域的应用 |
1.4.6 在微电子工业领域的应用 |
1.4.7 在其他领域的应用 |
1.5 超细银粉的制备方法 |
1.5.1 直流电弧等离子体法 |
1.5.2 机械球磨法 |
1.5.3 喷雾热分解法 |
1.5.4 热分解法 |
1.5.5 电解法 |
1.5.6 超声化学法 |
1.5.7 沉淀转化法 |
1.5.8 微乳液法 |
1.5.9 液相化学还原法 |
1.6 国内外研究现状 |
1.7 本课题的研究意义与内容 |
1.7.1 研究意义 |
1.7.2 研究内容 |
第2章 基础理论 |
2.1 超细粉体的形成机理 |
2.1.1 晶核的生成 |
2.1.2 晶核的生长 |
2.2 粉体致密性 |
2.3 粉体的形貌控制机理 |
2.4 粉体粒度控制机理 |
2.4.1 Lamer模型 |
2.4.2 Weimarn规则 |
2.4.3 Ostwald陈化法则 |
2.5 粉体的团聚 |
第3章 实验方法与表征 |
3.1 实验试剂与设备 |
3.2 超细银粉的制备方法 |
3.2.1 在AgNO_3溶液中制备超细银粉 |
3.2.2 在[Ag(NH_3)_2]~+溶液(银氨溶液)中制备超细银粉 |
3.3 PVP的分散机理 |
3.4 超细银粉的表征 |
3.4.1 超细银粉的形貌 |
3.4.2 超细银粉的粒度分布 |
3.4.3 超细银粉的松装密度 |
3.4.4 超细银粉的物相 |
第4章 在AgNO_3溶液中制备超细银粉 |
4.1 抗坏血酸加入方式的影响 |
4.1.1 银粉的形貌 |
4.1.2 银粉的粒径分布 |
4.1.3 银粉的松装密度 |
4.2 反应温度的影响 |
4.2.1 银粉的形貌 |
4.2.2 银粉的粒径分布 |
4.2.3 银粉松装密度 |
4.3 溶液pH值的影响 |
4.3.1 银粉的形貌 |
4.3.2 银粉的粒径分布 |
4.3.3 银粉的松装密度 |
4.4 PVP用量的影响 |
4.4.1 银粉的形貌 |
4.4.2 银粉的粒径分布 |
4.4.3 银粉的松装密度 |
4.5 AgN03浓度的影响 |
4.5.1 银粉的形貌 |
4.5.2 银粉的粒径分布 |
4.5.3 银粉的松装密度 |
4.6 XRD物相分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 在[Ag(NH_3)_2]~+溶液(银氨溶液)中制备超细银粉 |
5.1 水合肼加入方式的影响 |
5.1.1 银粉的形貌 |
5.1.2 银粉的粒径分布 |
5.2 PVP用量对银粉的影响 |
5.2.1 银粉的形貌 |
5.2.2 银粉的粒径分布 |
5.2.3 银粉的松装密度 |
5.3 [Ag(NH_3)_2]~+浓度的影响 |
5.3.1 银粉的形貌 |
5.3.2 银粉的粒径分布 |
5.3.3 银粉的松装密度 |
5.4 反应温度的影响 |
5.4.1 银粉的形貌 |
5.4.2 银粉的粒径分布 |
5.4.3 银粉的松装密度 |
5.5 XRD物相分析 |
5.6 与在AgNO_3溶液中所制银粉的对比 |
5.6.1 银粉的形貌 |
5.6.2 银粉的粒径分布 |
5.6.3 银粉的松装密度 |
5.7 本章小结 |
第6章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 硕士研究生期间发表的论文 |
(4)微波辅助球磨制备高性能铁氧体的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 纳米铁氧体的合成与应用 |
1.1.1 纳米铁氧体的介绍 |
1.1.2 铁氧体的种类 |
1.1.3 铁氧体的发展历程 |
1.1.4 纳米铁氧体粉末的制备方法 |
1.1.5 铁氧体纳米颗粒的应用 |
1.2 外场辅助机械力化学 |
1.2.1 机械力化学 |
1.2.2 机械力化学作用机理 |
1.2.3 机械力化学在无机纳米材料中的应用 |
1.2.4 外场辅助球磨在制备纳米粉体中的应用 |
1.3 微波在制备纳米无机材料方面的应用 |
1.3.1 微波烧结 |
1.3.2 微波助磨 |
1.3.3 微波化学 |
1.3.4 微波在铁氧体制备中的应用 |
1.4 论文选题意义及研究内容 |
1.4.1 论文的选题意义 |
1.4.2 论文的研究内容 |
第2章 微波辅助球磨装置与工艺设计 |
2.1 微波辅助球磨方法的提出 |
2.2 微波辅助球磨装置设计 |
2.2.1 微波辅助球磨装置的结构设计 |
2.2.2 微波频率的设计 |
2.2.3 球磨罐的设计 |
2.2.4 磨球材质的选定 |
2.3 微波辅助球磨装置的使用方法 |
2.4 微波辅助球磨装置的试验参数设计 |
2.4.1 磨球直径的确定 |
2.4.2 球料比的确定 |
2.4.3 球磨转速的确定 |
2.5 实验材料 |
2.6 微波辅助球磨试验过程 |
第3章 微波辅助球磨制备单元体系铁氧体 |
3.1 微波辅助球磨制备镍铁氧体 |
3.1.1 镍铁氧体的制备方案 |
3.1.2 实验结果的XRD分析 |
3.1.3 镍铁氧体的尺寸分析 |
3.1.4 镍铁氧体的TEM分析 |
3.2 微波辅助球磨制备锰铁氧体 |
3.2.1 锰铁氧体的制备方案 |
3.2.2 实验结果的XRD分析 |
3.2.3 锰铁氧体的尺寸分析 |
3.2.4 锰铁氧体的TEM分析 |
3.2.5 锰铁氧体的磁性分析 |
3.3 微波辅助球磨制备镁铁氧体 |
3.3.1 镁铁氧体的制备方案 |
3.3.2 实验结果的XRD分析 |
3.3.3 镁铁氧体的尺寸分析 |
3.3.4 镁铁氧体的TEM分析 |
3.3.5 镁铁氧体的磁性分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 微波辅助球磨制备二元体系铁氧体 |
4.1 微波辅助球磨制备高饱和磁化强度镍锌铁氧体 |
4.1.1 微波辅助球磨制备镍锌铁氧体 |
4.1.2 实验结果的XRD分析 |
4.1.3 镍锌铁氧体的TEM分析 |
4.1.4 镍锌铁氧体的磁性分析 |
4.2 微波辅助球磨制备高微波吸收性能锰锌铁氧体 |
4.2.1 微波辅助球磨制备锰锌铁氧体 |
4.2.2 实验结果的XRD分析 |
4.2.3 锰锌铁氧体的TEM分析 |
4.2.4 锰锌铁氧体的微波吸收性能 |
4.3 本章小结 |
第5章 微波辅助球磨工艺研究 |
5.1 磨球种类对反应时间的影响 |
5.2 预处理方式与相关参数对反应时间的影响 |
5.3 微波功率对镍锌铁氧体反应速率的影响 |
5.4 后续处理工艺对镍锌铁氧体性能的影响 |
5.4.1 延长微波辅助球磨时间对颗粒大小及饱和磁化强度的影响 |
5.4.2 微波辅助球磨时间对镍锌铁原子分布及饱和磁化强度影响 |
5.4.3 后续处理之行星球磨对粉末颗粒大小和磁性的影响 |
5.4.4 行星球磨处理对镍锌铁氧体原子分布及饱和磁化强度的影响 |
5.5 本章小结 |
第6章 微波辅助球磨机理研究 |
6.1 微波辅助球磨反应过程机理 |
6.2 微波和球磨的耦合机理 |
6.3 溶液的反应活性研究 |
6.3.1 导电率的变化 |
6.3.2 溶液的微波吸收性能研究 |
6.3.3 溶液的OH自由基变化 |
6.3.4 溶液的PH值变化 |
6.4 本章小结 |
结论 |
论文主要创新点 |
研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A (攻读博士学位期间所获奖励和参与项目以及发表的学术论文) |
(5)新型超高压微型撞击流发生器制备微乳液的研究(论文提纲范文)
1超高压微型撞击流技术的原理 |
2超高压微型撞击流发生器 |
2.1超高压微型撞击流发生器的结构 |
2.2超高压微型撞击流发生器装置的系统流程 |
3分析与讨论 |
3.1理论分析 |
3.2模拟分析 |
3.2.1数学模型 |
3.2.2网格划分 |
3.2.3边界条件 |
3.3实验结果 |
4结论 |
(6)沉淀反应体系局部平衡模型的研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 沉淀过程在工业生产中的应用 |
1.3 沉淀工艺与沉淀机理的研究进展 |
1.3.1 沉淀粉体制备工艺研究进展 |
1.3.2 选择性沉淀工艺研究简介 |
1.3.3 沉淀机理的研究进展评述 |
1.4 沉淀体系的离子平衡热力学研究 |
1.4.1 离子平衡热力学理论基础 |
1.4.2 离子平衡模型及其应用 |
1.4.3 沉淀体系离子平衡模拟的研究进展 |
1.5 沉淀体系的化学反应动力学研究现状 |
1.6 本课题研究的目的及内容 |
第二章 局部平衡模型的理论基础与建模方法 |
2.1 前言 |
2.2 沉淀体系的动力学近似处理 |
2.2.1 理论基础概述 |
2.2.2 动力学近似处理方法 |
2.2.3 沉淀过程溶液体系的局部平衡 |
2.3 理想沉淀体系局部平衡模型的构建 |
2.3.1 M~+-P~-体系 |
2.3.2 M~+-P~--H~+体系 |
2.4 实际沉淀体系局部平衡模型的构建 |
2.5 本章小结 |
第三章 实验研究方法与检测手段 |
3.1 沉淀体系的选择 |
3.2 实验流程 |
3.3 实验设备及方法 |
3.3.1 液液沉淀反应 |
3.3.2 气液沉淀反应 |
3.4 分析与表征方法 |
3.4.1 在线分析 |
3.4.2 元素分析 |
3.4.3 粉末表征方法 |
第四章 局部平衡模型的沉淀实验验证 |
4.1 前言 |
4.2 草酸钴沉淀 |
4.2.1 局部平衡模型模拟的实验验证 |
4.2.2 局部平衡模型半经验公式 |
4.2.3 局部平衡模型的Davies活度校正 |
4.2.4 研究结论 |
4.3 草酸钡沉淀 |
4.3.1 水溶液的电导理论基础 |
4.3.2 局部平衡模型的构建 |
4.3.3 冻结法取样 |
4.3.4 验证实验结果讨论 |
4.3.5 研究结论 |
4.4 本章小结 |
第五章 局部平衡模型在沉淀粉体制备中的应用 |
5.1 前言 |
5.2 草酸镍沉淀 |
5.2.1 应用背景 |
5.2.2 局部平衡模型的构建 |
5.2.3 间歇式沉淀过程的模拟 |
5.2.4 半间歇式沉淀过程的模拟 |
5.2.5 草酸镍粉体的粒径和形貌 |
5.2.6 研究结论 |
5.3 镍钴草酸盐共沉淀 |
5.3.1 应用背景 |
5.3.2 局部平衡模型 |
5.3.3 共沉淀实验 |
5.3.4 结果及讨论 |
5.3.5 研究结论 |
5.4 本章小结 |
第六章 局部平衡模型在沉淀法分离提纯中的应用 |
6.1 前言 |
6.2 应用背景 |
6.3 局部平衡模型 |
6.3.1 局部平衡模型的构建 |
6.3.2 溶解度的计算 |
6.3.3 沉淀优势区域的计算 |
6.3.4 过饱和度的计算 |
6.4 模拟结果节讨论 |
6.4.1 pH对溶解度的影响 |
6.4.2 pH对过饱和度的影响 |
6.4.3 加料方式的影响 |
6.5 选择性沉淀实验 |
6.6 研究结论 |
第七章 局部平衡模型在沉淀过程在线监测中的应用 |
7.1 前言 |
7.2 草酸钴沉淀 |
7.2.1 应用背景 |
7.2.2 局部平衡模型的构建 |
7.2.3 沉淀率的计算 |
7.2.4 过饱和度的计算 |
7.2.5 草酸钴沉淀实验 |
7.2.6 结果与讨论 |
7.2.7 研究结论 |
7.3 碳酸钙沉淀 |
7.3.1 应用背景 |
7.3.2 双自由度局部平衡模型 |
7.3.3 实验数据及处理方法 |
7.3.4 模拟结果讨论 |
7.3.5 研究结论 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 重要创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的主要研究成果 |
(7)超高压微型撞击流技术的理论与应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的背景、目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 超高压技术 |
1.2.2 微型管道流动技术 |
1.2.3 撞击流技术 |
1.3 几种常规方法的细化粉碎原理 |
1.4 目前存在的问题 |
1.5 本文研究方法及内容 |
1.5.1 研究的方法 |
1.5.2 研究的内容 |
第2章 微流道流动特性分析 |
2.1 微尺寸的尺寸效应分析 |
2.1.1 微尺寸等级的划分 |
2.1.2 微尺寸中表面力和体积力的作用 |
2.1.3 微尺寸中比表面积的变化 |
2.1.4 nm-μm范围内分子间作用力对压力损失的影响 |
2.1.5 微尺寸中壁面粗糙度的影响 |
2.2 微尺寸圆管和宏观尺寸圆管中边界层的区别 |
2.2.1 宏观圆管内边界层厚度方程和核心区速度方程的推导 |
2.2.2 微尺寸圆管内边界层厚度方程和核心区速度方程的推导 |
2.3 微尺寸通道中流体的传递特性 |
2.3.1 微尺寸通道中流体的质量和动量传递特性 |
2.3.2 微尺寸通道中流体流动剖析 |
2.4 本章小结 |
第3章 微流道流动特性计算分析 |
3.1 微圆形通道在1μm-1mm范围内的流动状态 |
3.2 以液态水为介质计算分析微尺寸圆管内的流动特性 |
3.3 以油水混合物为介质计算分析微尺寸圆管内的流动特性 |
3.4 本章小结 |
第4章 超高压微射流撞击壁面的流动特性分析 |
4.1 超高压轴对称微射流流场理论分析 |
4.1.1 射流的分类 |
4.1.2 超高压约束微射流结构 |
4.1.3 超高压轴对称约束微射流轴心速度分布规律 |
4.2 超高压约束微射流撞击壁面的流场分析 |
4.2.1 约束微射流撞击壁面的三种模型 |
4.2.2 约束微射流撞击壁面的模拟结果分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 超高压微型撞击流流动特性分析 |
5.1 超高压微型撞击流发生器撞击区内数学模型的选择 |
5.2 计算结果的分析与讨论 |
5.3 撞击区流动特性理论分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 超高压微型撞击流发生器的设计和优化 |
6.1 超高压微型撞击流发生器优化的依据 |
6.2 超高压微型撞击流发生器第一种结构的设计优化 |
6.2.1 正交设计 |
6.2.2 模拟优化 |
6.3 超高压微型撞击流发生器第二种结构的设计优化 |
6.4 本章小结 |
第7章 超高压微型撞击流技术的实验研究 |
7.1 超高压微型发生器结构一和结构二性能参数的检测 |
7.1.1 实验设计 |
7.1.2 实验过程和方法 |
7.1.3 实验结果分析 |
7.2 以油-水混合物为原料对结构一和结构二进行比较分析 |
7.2.1 实验设计 |
7.2.2 实验过程和方法 |
7.2.3 实验结果分析 |
7.3 利用结构二型发生器进行苹果汁实验的结果分析 |
7.3.1 实验设计 |
7.3.2 实验过程和方法 |
7.3.3 实验结果分析 |
7.4 动态超高压和静态超高压两种方式处理葡萄酒的结果分析 |
7.4.1 实验设计 |
7.4.2 实验过程和方法 |
7.4.3 实验结果分析 |
7.5 影响乳状液稳定性的综合分析 |
7.5.1 乳化剂的影响 |
7.5.2 粒径的影响 |
7.6 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 本文的主要结论 |
8.2 本文的创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的论文 |
(8)撞击流微反应器性能研究及在BaSO4粉体制备中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
第一章 文献综述 |
1.1 微观混合机理 |
1.1.1 混合过程的定性描述 |
1.1.2 微观混合概述 |
1.1.3 微观混合模型简述 |
1.1.4 混合性能的研究方法 |
1.1.5 有新相析出的微混合反应 |
1.1.6 研究的意义 |
1.2 微反应器 |
1.2.1 微反应器的定义 |
1.2.2 微反应器的分类 |
1.2.3 微通道流体流动的特殊效应 |
1.2.4 微反应器的优点 |
1.2.5 微反应器内流体流动特征 |
1.2.6 微反应器的前景展望 |
1.3 撞击流 |
1.3.1 撞击流发展概况 |
1.3.2 撞击流基本原理 |
1.3.3 撞击流的扩展 |
1.3.4 撞击流的应用与展望 |
1.4 本课题的意义及研究方法 |
第二章 微反应器性能研究 |
2.1 实验试剂及仪器 |
2.2 反应器的设计 |
2.3 实验方法与反应体系 |
2.4 实验结果 |
2.4.1 撞击流微反应器的性能研究 |
2.4.2 涡流反应器的性能研究 |
2.4.3 微反应器的稳定性研究 |
2.5 本章小结 |
第三章 微反应器在粉体制备中的应用 |
3.1 前言 |
3.2 结晶动力学 |
3.2.1 过饱和度 |
3.2.2 成核速率 |
3.2.3 局部过饱和度 |
3.3 实验研究 |
3.3.1 三种反应器在沉淀制备中的应用 |
3.3.2 搅拌时间对结晶过程的影响 |
3.3.3 pH值对结晶过程的影响 |
3.3.4 不同浓度比对结晶过程的影响 |
3.3.5 反应液初始浓度对结晶过程的影响 |
3.3.6 晶形控制剂对结晶过程的影响 |
3.3.7 硬脂酸钠用量的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
参考文献 |
符号说明 |
致谢 |
攻读学位期间主要的研究成果 |
(9)旋转液膜反应器对沉淀过程的影响作用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 纳米材料概述 |
1.1.1 纳米材料的特点 |
1.1.2 纳米材料的应用 |
1.1.3 纳米材料的液相反应制备方法 |
1.2 沉淀反应过程 |
1.2.1 过饱和度的产生 |
1.2.2 成核过程 |
1.2.3 结晶过程 |
1.2.4 团聚过程 |
1.3 沉淀法制备纳米材料存在的问题 |
1.4 反应器对沉淀过程的影响作用 |
1.4.1 搅拌槽反应器 |
1.4.2 微反应器 |
1.4.3 超重力反应器 |
1.4.4 撞击流反应器 |
1.4.5 旋转液膜反应器 |
1.5 反应器中沉淀过程模拟研究方法 |
1.5.1 微观混合 |
1.5.2 流场模拟 |
1.5.3 反应模拟 |
1.5.4 粒数衡算模型 |
1.5.5 粒数衡算模型在描述结晶过程中的应用 |
1.5.6 粒数衡算模型的研究和发展 |
1.5.7 求解粒数衡算方程的方法 |
1.6 研究目的及意义 |
1.7 本论文的主要研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料与仪器 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验内容 |
2.2.1 BaSO_4的制备 |
2.2.2 MgAl-CO_3-LDHs的制备 |
2.3 样品的分析和表征方法 |
2.3.1 X射线衍射分析 |
2.3.2 透射电镜分析 |
2.3.3 激光粒度分析 |
2.3.4 密度测定 |
2.3.5 溶液粘度测定 |
第三章 旋转液膜反应器对BaSO_4沉淀过程的影响作用实验研究 |
3.1 BaSO_4概述 |
3.2 BaSO_4的制备方法及晶体生长过程 |
3.2.1 BaSO_4的制备方法 |
3.2.2 BaSO_4的生长过程 |
3.3 本章的研究目的 |
3.4 旋转液膜反应器的构建 |
3.5 临界流量的确定 |
3.5.1 临界流量概念的定义 |
3.5.2 临界流量的测量 |
3.6 旋转液膜反应器制备的BaSO_4的晶相结构 |
3.7 旋转液膜反应器制备的BaSO_4的晶体形貌 |
3.8 反应物浓度对BaSO_4沉淀过程的影响 |
3.9 反应物加料速度对BaSO_4沉淀过程的影响 |
3.10 旋转液膜反应器转速对BaSO_4沉淀过程的影响 |
3.11 旋转液膜反应器间隙对BaSO_4沉淀过程的影响 |
3.12 本章小结 |
第四章 旋转液膜反应器对LDHs沉淀过程的影响作用实验研究 |
4.1 层状复合金属氢氧化物概述 |
4.2 LDHs的合成方法 |
4.2.1 共沉淀法 |
4.2.2 水热合成法 |
4.2.3 离子交换法 |
4.2.4 焙烧复原法 |
4.3 本章的研究目的 |
4.4 旋转液膜反应器中MgAl-CO_3-LDHs悬浮液的临界流量 |
4.5 旋转液膜反应器制备的MgAl-CO_3-LDHs的晶相结构 |
4.6 旋转液膜反应器制备的MgAl-CO_3-LDHs晶核形貌 |
4.7 旋转液膜反应器制备MgAl-CO_3-LDHs的晶核粒径分布 |
4.8 旋转液膜反应器转速对MgAl-CO_3-LDHs成核过程的影响 |
4.9 旋转液膜反应器间隙对MgAl-CO_3-LDHs成核过程的影响 |
4.10 MgAl-CO_3-LDHs沉淀过程的机理探讨 |
4.11 本章小结 |
第五章 旋转液膜反应器中的流场分析研究 |
5.1 引言 |
5.2 旋转液膜反应器中流体的流动状态 |
5.3 温差分析 |
5.5 旋转液膜反应器的空间模型和网格划分 |
5.6 模拟条件及计算流程 |
5.7 旋转液膜反应器中的流场模拟结果 |
5.8 本章小结 |
第六章 旋转液膜反应器对BaSO_4沉淀过程的影响作用模拟研究 |
6.1 引言 |
6.2 模拟方法 |
6.2.1 团聚机理函数 |
6.2.2 矩法求解粒数衡算方程 |
6.2.3 粒径分布曲线的还原 |
6.3 模拟条件 |
6.3.1 模拟方法 |
6.3.2 模拟参数 |
6.4 旋转液膜反应器中BaSO_4沉淀过程的模拟 |
6.4.1 旋转液膜反应器中BaSO_4的质量分数分布 |
6.4.2 旋转液膜反应器中BaSO_4的体积平均粒径和粒径分布 |
6.5 旋转液膜反应器对BaSO_4沉淀过程的其它影响作用 |
6.5.1 旋转液膜反应器对Kolmogorov尺度的影响 |
6.5.2 旋转液膜反应器中混合时间与成核诱导期对比 |
6.5.3 旋转液膜反应器的剪切作用 |
6.6 本章小结 |
第七章 旋转液膜反应器对LDHs沉淀过程的影响作用模拟研究 |
7.1 引言 |
7.2 MgAl-CO_3-LDHs成核速率的计算 |
7.2.1 计算方法 |
7.2.2 粒数密度计算结果 |
7.3 旋转液膜反应器中MgAl-CO_3-LDHs沉淀过程的模拟 |
7.3.1 旋转液膜反应器中MgAl-CO_3-LDHs的质量分数分布 |
7.3.2 旋转液膜反应器中MgAl-CO_3-LDHs的体积平均粒径及粒径分布 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论 |
本论文的创新点 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文和申请的专利 |
论文作者及导师简介 |
致谢 |
(10)TiO2、ZnO和稀土超细粉体改性PET纤维的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
第二章 文献综述 |
2.1 超细粉体改性剂抗紫外线性能的研究 |
2.1.1 紫外线的特性、危害及对策 |
2.1.1.1 紫外线特性 |
2.1.1.2 紫外线危害 |
2.1.2 紫外屏蔽剂的特点及种类 |
2.1.3 TiO_2、ZnO超细粉体特性及其复合粉体的抗紫外线机理 |
2.2 超细粉体改性剂的抗菌性能研究 |
2.2.1 二氧化钛光催化剂的发展及应用 |
2.2.2 TiO_2光催化杀菌原理及技术 |
2.2.2.1 TiO_2光催化原理 |
2.2.2.2 TiO_2光催化杀菌机理 |
2.2.2.3 掺杂稀土氧化镧的理论依据 |
2.2.3 氧化锌杀菌原理 |
2.3 超细粉体材料的表面改性技术及进展 |
2.3.1 超细粉体表面改性的机理 |
2.3.1.1 超细粉体表面包覆改性 |
2.3.1.2 超细粉体表面偶联改性 |
2.3.2 超细粉体的表面改性方法 |
2.3.2.1 无机化合物对超细粉体表面改性 |
2.3.2.2 超细粉体对超细粉体表面改性 |
2.3.2.3 有机化合物对超细粉体表面改性 |
2.3.2.4 聚合物对超细粉体表面改性 |
2.3.3 超细粉体改性的实施手段 |
2.4 超细粉体改性纤维的制备方法及其应用 |
2.4.1 超细粉体改性纤维的制备方法 |
2.4.1.1 超细粉体材料与聚合物的聚合复合法 |
2.4.1.2 共混纺丝 |
2.4.1.3 用后整理技术对织物进行功能改性 |
2.4.2 超细粉体织物的应用 |
2.4.2.1 抗菌纤维 |
2.4.2.2 防紫外线纤维 |
2.5 本论文研究的主要目的及内容 |
2.5.1 论文的主要目的 |
2.5.2 研究内容 |
2.5.3 本论文的研究特色和创新之处 |
第三章 实验部分 |
3.1 实验原料与仪器 |
3.3 超细粉体改性剂的制备 |
3.3.1 掺杂氧化镧的二氧化钛粉体的制备 |
3.3.2 无机化合物对超细粉体表面改性 |
3.3.3 超细粉体表面偶联改性 |
3.4 超细粉体与聚酯(PET)共混物的制备 |
3.4.1 添加聚酯母粒与聚酯共混纺丝 |
3.5 结构表征与性能测试 |
3.5.1 超细粉体的抗紫外线性能的测试 |
3.5.2 超细粉体的抗菌性能的测试 |
3.5.2.1 机理 |
3.5.2.2 自然落菌实验过程 |
3.5.3 超细粉体红外光谱分析 |
3.5.4 超细粉体共混物的分散性测试 |
3.5.5 熔点的测试 |
3.5.6 超细粉体/PET共混物热失重分析 |
3.5.7 熔体流变性能测试 |
3.5.8 超细粉体/PET共混物SEM表征 |
3.5.9 力学性能的测试 |
3.6 计算公式 |
第四章 结果讨论 |
4.1 超细粉体改性剂包覆层结构分析 |
4.2 制备条件对超细粉体改性剂分散性的影响 |
4.3 超细粉体改性剂/PET复合材料断面结构与性能分析 |
4.4 不同添加量超细粉体改性剂对共混物熔点的影响 |
4.5 超细粉体改性剂对其与PET复合材料热失重的影响 |
4.6 超细粉体改性剂对PET流变性能的影响 |
4.6.1 同一温度不同组分下剪切应力对剪切速率的影响 |
4.6.2 同一温度不同组分下剪切速率γ对表观黏度η_a的影响 |
4.6.3 相同剪切应力不同超细粉体含量时温度对表观粘度η_a的影响 |
4.7 TiO_2/ZnO超细粉体改性剂抗紫外线性能的影响 |
4.7.1 试样D紫外-可见光吸光度测试 |
4.7.2 不同质量分数改性剂的紫外光吸光度与透光率测试 |
4.7.3 超细粉体抗紫外线性能比较 |
4.7.4 TiO_2与ZnO的质量比对抗紫外性能的影响 |
4.8 超细粉体改性剂对抗菌性能的影响 |
4.9 超细粉体改性剂对PET力学性能的影响 |
第五章 结论与展望 |
5.1 实验结论 |
5.2 展望 |
5.2.1 研究展望 |
5.2.2 应用展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 硕士期间公开发表的论文 |
四、撞击流管式反应制备超细氧化锆粉体(论文参考文献)
- [1]纳米氧化锆透明分散体的可控制备及应用性能研究[D]. 夏怡. 北京化工大学, 2020
- [2]微纳米颗粒的原子层沉积包覆研究及扩大化装备设计[D]. 曲锴. 华中科技大学, 2019(01)
- [3]超细银粉的制备及性能研究[D]. 杨海鲸. 昆明理工大学, 2017(01)
- [4]微波辅助球磨制备高性能铁氧体的研究[D]. 张英哲. 湖南大学, 2014(03)
- [5]新型超高压微型撞击流发生器制备微乳液的研究[J]. 李光霁. 化工机械, 2013(05)
- [6]沉淀反应体系局部平衡模型的研究与应用[D]. 何显达. 中南大学, 2012(03)
- [7]超高压微型撞击流技术的理论与应用研究[D]. 李光霁. 华东理工大学, 2010(12)
- [8]撞击流微反应器性能研究及在BaSO4粉体制备中的应用[D]. 樊晶. 中南大学, 2009(04)
- [9]旋转液膜反应器对沉淀过程的影响作用研究[D]. 郭盛昌. 北京化工大学, 2009(11)
- [10]TiO2、ZnO和稀土超细粉体改性PET纤维的研究[D]. 栾宇. 大连工业大学, 2009(08)