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1、在流型微乳液合成氧化鋅納米粒子微反應(yīng)器堯灣旮,B,?項離呵小莉Zhanga,安捷Wanga,B,B,剛Wangb,路著錒,Ba天津精細化工重點實驗室,大連理工大學(xué),遼寧大連116024中國bLiaoning石油化工技術(shù)與裝備重點實驗室,大連理工大學(xué),遼寧大連116024中國HIGHTSLIGH?合成了納米ZnO在微乳微反應(yīng)器。?微乳液的方法避免了中的粒子的沉積微通道。?鋅(NO3)2was優(yōu)于ZnSO4and的ZnCl2asZn2+的源。GRAPHICALABSTR一個CT一個RTICLEINFO文章歷史:2013年4月26日修改稿收到2013年8月27日(2013年9月4日)可在線2
2、013年9月12日關(guān)鍵詞:微通道反應(yīng)器微乳氧化鋅納米粒子ABSTRACT氧化鋅(ZnO)納米粒子的合成的微乳液中的微通道的反應(yīng)器系統(tǒng)。微乳液提供的反應(yīng)物的密閉空間,這有利于進行可控的反應(yīng)和成核,從而避免了形成大顆粒。此外,該微乳狀液可以防止沉積的ZnO顆粒在反應(yīng)器的微通道的壁。三Zn2+的來源(鋅(NO3)2,硫酸鋅,氯化鋅)的ZnO納米粒子的合成進行了測試。其中和Zn(NO3)2的表現(xiàn)出最好的性能,得到的氧化鋅顆粒具有最小平均晶粒尺寸。對Zn2+的影響上的ZnO納米粒子的平均粒徑的濃度,反應(yīng)溫度和進料流率進行了調(diào)查。在最佳條件下,ZnO納米粒子,得到平均粒徑為16nm。合成的ZnO納
3、米粒子,其特征在于通過掃描電子顯微鏡(SEM),X射線衍射餾分(XRD),紫外-可見吸收光譜,和一個激光粒度分析儀。?2013愛思唯爾BV公司保留所有權(quán)利。1。介紹氧化鋅是一種重要的半導(dǎo)體材料,具有廣泛的應(yīng)用在電子,光電子,傳感器,和光設(shè)備[1-4]。ZnO納米粒子的物理性質(zhì)是強烈地依賴于顆粒的尺寸,形貌OGY和粒度分布。兩種類型的合成方法,氣相合成和溶液相合成,一直開發(fā)制作氧化鋅納米粒子。汽相的接近,如氣-液-固增長[5],化學(xué)氣相沉積[6],熱分解[7],和熱蒸發(fā)重刑[8],具有操作簡單,高品質(zhì)的優(yōu)勢的產(chǎn)品,但一般要求高溫和昂貴設(shè)備。溶液相方法是更有前途的,由于反應(yīng)溫度低,成本低,
4、效率高。然而,在后一種方法中,氧化鋅花和晶須大尺寸(>100納米)經(jīng)常得到的,和隨后的沉積心理狀態(tài)或煅燒的氧化鋅顆粒的聚集導(dǎo)致。此外,在間歇式反應(yīng)器中的合成是在一個沒有有效大規(guī)模生產(chǎn)。因此,新方法,促進的成核,生長和顆粒尺寸分布在合成sis文件的ZnO納米粒子是非??扇〉腫9]。微乳已經(jīng)發(fā)現(xiàn)巨大的應(yīng)用在合成sis文件的納米材料[10-12]。在微乳液法,在水溶液中的反應(yīng)物被限制在非常小的液滴,在其中均勻的成核發(fā)生。此外,該微乳液有助于控制顆粒的大小和形狀,防止納米粒子聚集。然而,本微乳液法受到納米粒子的產(chǎn)量低和難度乳化。其結(jié)果是,在1385-8947/$-見前面的問題嗎?2013愛思唯
5、爾BV公司保留所有權(quán)利。http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2013.09.020?通訊作者。地址:大連化學(xué)工程學(xué)院理工大學(xué),遼寧大連116024中國。電話:+8641184986121。電子郵件地址:wangyao@dlut.edu.cn(王勇)?;瘜W(xué)工程235(2014)191-197目錄列出了可用的SCIENCEDIRECT化學(xué)工程雜志主頁:www.elsevier.com/定位/CEJ合成時,反應(yīng)器性能普遍較低放置在間歇式反應(yīng)器。近日,微通道反應(yīng)器已被用于生產(chǎn)納米尺寸的顆粒,包括金屬和合金的[13-18],我TAL鹽[19,20],金屬氧化物[21]
6、,[22],聚合物的介孔材料[23],和沸石[24]。流型微反應(yīng)器能夠加強質(zhì)量和熱量的傳輸以及混合。在微通道中的高的表面與體積之比反應(yīng)器是有利的,以提高響應(yīng)時間和保持等溫條件。由于反應(yīng)物的濃度和在反應(yīng)區(qū)中的溫度是均勻的,觀察保持顆粒均勻和可重復(fù)性。當(dāng)涉及單相的速度分布微通道基本上沿流動方向變寬。岡瑟等。[25]比較以及混合效率混亂的用液-液兩相混頻器的混頻器,并且發(fā)現(xiàn),當(dāng)流體完全混合(P95%),該通道的長度所需的兩相的流量比為2-3倍短單相流。計算流體動力學(xué)(CFD)模擬系統(tǒng)蒸發(fā)散表明,強化傳質(zhì)可以跨解析在一個插頭內(nèi)的內(nèi)部循環(huán)流。如因此,窄的粒徑分布,可以得到增強的混合,由于納米粒子
7、的合成和分段液體鋰狹窄的停留時間分布嚼食流量[26]。另一個重要的問題在合成固體在微通道中的材料是,所形成的顆粒形核吃和微通道壁的存款,導(dǎo)致失控增長,堵塞,反應(yīng)堆不穩(wěn)定條件。容根等。[27]設(shè)計了一個復(fù)雜的液液兩相狀流麥克風(fēng)roreactor,其中包括的兩種反應(yīng)物的水相和油相。不混溶的油相分離的水相液滴。納米顆粒的成核和生長中分離出來液滴,液滴而將不接觸與微通道壁時,油-水的體積比是仔細廣告在一個合適的范圍內(nèi)調(diào)節(jié),以防止固體顆粒在墻壁上的沉積。