纳米颗粒聚团流化及原子层沉积模型研究

发布时间：2022-01-10 05:55

　　近年来,纳米颗粒（1-100nm）因具有独特的理化性质和纳米效应,在各个领域得到了广泛的应用研究。纳米颗粒流态化,即将纳米颗粒材料与流化床技术相结合,既可以促进纳米颗粒良好的混合、反应,又可以实现纳米颗粒的批量制备,是一种非常有前景的技术。在纳米颗粒表面包覆其他功能性材料,形成独特的核-壳结构材料,可以增强和改善纳米颗粒的应用性能。本文针对纳米颗粒流态化及纳米颗粒原子层沉积表面包覆技术进行了研究,包括温度对纳米颗粒流化特性的影响以及纳米颗粒聚团内的气体扩散及原子层沉积模型计算。通过不同温度条件下的纳米颗粒流化实验发现:不同温度条件下,纳米颗粒的流化现象明显不同,随着温度从室温（25℃）逐渐增加至400℃,最大床层膨胀比呈现先降低后增加的趋势,在200℃时最大床层膨胀比最小。床层塌落实验呈现类似规律,温度200℃条件下,床层塌落速率最低,床层膨胀比最小。通过先升温再降温实验发现,相同温度下最大床层膨胀比相近,表明纳米颗粒并未烧结;另外,根据流化床颗粒取样分析结果也可以得出此结论。使用Richardson-Zaki方程估算不同温度条件下的聚团平均尺寸,随着温度从室温（25℃）增加至400℃... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

颗粒的流态化性能的Geldart分类（常温、常压、空气）

径为 30nm 的二氧化硅（SiO2）材料进行流化实验且研究广泛，实验材料购于上海迈坤化工有限公司表 2.1 纳米二氧化硅的物性参数中文名称 纳米二氧化硅分子式 SiO2密度 kg/m32200粒度 nm 30±5比表面积 m2/g 220±30含量% ≥99.5%PH 5-7

风速从零逐渐增加时，由于初始床层内聚力的影响，流化床内纳处于悬空状态，床料持续向上移动触撞到床内的测温装置热电用，床料自由散落至流化床底部，此时初始内聚力消失；继续增渐均匀膨胀，此时床内无明显气泡产生；持续增大流化风速，床床层界面由稳定可观察状态转变为不稳定状态，床内有明显气度下，纳米二氧化硅颗粒的流化现像同样存在差异：首先，在 0℃条件下，纳米二氧化硅颗粒在流化时，部分纳米颗粒明显吸附强度逐渐增加；在 300℃和 400℃条件下，纳米二氧化硅颗粒在颗粒吸附。其次，在升温过程中，即温度从室温增加至 400℃时附在流化床内壁的现象先出现，然后吸附增多，最后消失；在00℃减小至室温时，纳米二氧化硅颗粒吸附在流化床内壁的现象，甚至在温度为 100℃左右时，由于纳米二氧化硅颗粒过多地吸纳米二氧化硅已经难以流化。实验发现，针对纳米二氧化硅颗粒温度为 200℃左右是为过渡状态：增加温度，吸附现象消失；降。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3580171