纳米流体的制备及其对CO 2 的吸收强化

发布时间：2021-04-18 06:26

　　纳米流体指的是将纳米级别颗粒添加到液相中形成的固液稳定体系,Choi等人在1995年提出纳米流体概念,打开了纳米流体相关研究的大门。根据研究发现,纳米流体在导热方面展现出了良好的强化性能,由于气液两相间传热与传质的相似性,纳米流体强化气液传质成为可能。加速气液传质,可以在原有的传质设备基础上减小设备尺寸与能耗;纳米流体加速对CO₂的吸收,为缓解全球气候变暖提供新思路与方法,故具有极大的研究价值。本文选用TiO₂纳米颗粒和新型功能材料ATO（氧化锡锑）纳米颗粒制备纳米流体,首先探讨了颗粒粒径及浓度、超声时间、分散剂种类及添加量等因素对纳米流体稳定性的影响。根据实验结果,5 nm的TiO₂-H₂O纳米流体在不添加分散剂的情况下就很稳定,最佳超声时间为0.5 h;10 nm和20 nm的TiO₂-H₂O纳米流体颗粒浓度越大稳定性越差,对于10 nm的TiO₂纳米流体,最佳的分散剂添加量为0.05%,超声震动2 h可达到稳定悬浮效果;对于20... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Argone实验室低压气体蒸发法制备纳米流体原理图

第一章绪论3图1-2浸没式弧光放电法制备CuO-H2O纳米流体装置图[8]图1-3浸没式弧光放电法制备Ag-H2O纳米流体装置图[9]“一步法”制备的纳米流体其分散相纳米颗粒一般粒径较小并且大小均衡，不需要加入分散剂等辅助成分就可以形成分散稳定性好的纳米流体，但是制备方法复杂，使用范围窄（仅适用于低蒸气压的流体），设备成本高，只适合实验室操作，难以批量化生产，故一般不使用“一步法”进行纳米流体的制备。“两步法”制备纳米流体是比较常用的方法。“两步法”制备纳米流体是目前常用的纳米流体制备方法，其主要制备流程见图1-4所示。由于目前纳米颗粒的制备技术已经十分成熟，不同粒径的纳米颗粒在市面上可以直接购买。制备过程中，将纳米颗粒成品分散到基液中，辅助超声振动进行分散，由于纳米颗粒粒径小，表面能极大，分散在基液中的纳米颗粒由于表面能的作用，极易相互吸引，形成颗粒团聚，导致分散在基液中的颗粒粒径大于添加进基液之前颗粒粒径，当粒径团聚到一定程度，布朗运动程度减弱，

第一章绪论3图1-2浸没式弧光放电法制备CuO-H2O纳米流体装置图[8]图1-3浸没式弧光放电法制备Ag-H2O纳米流体装置图[9]“一步法”制备的纳米流体其分散相纳米颗粒一般粒径较小并且大小均衡，不需要加入分散剂等辅助成分就可以形成分散稳定性好的纳米流体，但是制备方法复杂，使用范围窄（仅适用于低蒸气压的流体），设备成本高，只适合实验室操作，难以批量化生产，故一般不使用“一步法”进行纳米流体的制备。“两步法”制备纳米流体是比较常用的方法。“两步法”制备纳米流体是目前常用的纳米流体制备方法，其主要制备流程见图1-4所示。由于目前纳米颗粒的制备技术已经十分成熟，不同粒径的纳米颗粒在市面上可以直接购买。制备过程中，将纳米颗粒成品分散到基液中，辅助超声振动进行分散，由于纳米颗粒粒径小，表面能极大，分散在基液中的纳米颗粒由于表面能的作用，极易相互吸引，形成颗粒团聚，导致分散在基液中的颗粒粒径大于添加进基液之前颗粒粒径，当粒径团聚到一定程度，布朗运动程度减弱，


本文编号：3144986