編號(hào)：NMJS04767
篇名：膜分散微結(jié)構(gòu)反應(yīng)器制備納米氧化鋅的實(shí)驗(yàn)及模型
作者：黃翠； 王玉軍； 駱廣生
關(guān)鍵詞：清華大學(xué)化學(xué)工程系,化學(xué)工程聯(lián)合國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
機(jī)構(gòu)： 清華大學(xué)化學(xué)工程系,化學(xué)工程聯(lián)合國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 以硫酸鋅和氫氧化鈉為原料,在膜分散微結(jié)構(gòu)反應(yīng)器中通過快速均勻混合制備得到顆粒平均尺寸為10~20nm的氧化鋅,并利用混合尺度模型模擬了微反應(yīng)器內(nèi)納米顆粒的成核、生長(zhǎng)和團(tuán)聚過程。模擬計(jì)算結(jié)果表明,在最初的0.6ms內(nèi)顆粒成核占主導(dǎo)地位,在1.6ms以后以生長(zhǎng)為主,同時(shí)由于顆粒數(shù)密度較大,顆粒運(yùn)動(dòng)碰撞造成團(tuán)聚效應(yīng),使得顆粒尺寸具有一定的分布。混合尺度和反應(yīng)物濃度對(duì)顆粒直徑和分布有很大影響。模擬結(jié)果表明當(dāng)混合尺度從50μm減少到5μm,納米氧化鋅顆粒從19nm降低到12nm。微反應(yīng)器制備實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著膜孔徑的減小,混合強(qiáng)度增加,納米氧化鋅顆粒平均直徑從20nm降低至11nm,當(dāng)初始反應(yīng)物濃度從0.05mol·L-1提高到0.20mol·L-1,氧化鋅納米顆粒尺寸由10nm增大至16nm。顆粒平均直徑及分布的模擬值與實(shí)驗(yàn)值相符較好。
