納米顆粒聚團(tuán)流化及原子層沉積模型研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-10 05:55
近年來(lái),納米顆粒(1-100nm)因具有獨(dú)特的理化性質(zhì)和納米效應(yīng),在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用研究。納米顆粒流態(tài)化,即將納米顆粒材料與流化床技術(shù)相結(jié)合,既可以促進(jìn)納米顆粒良好的混合、反應(yīng),又可以實(shí)現(xiàn)納米顆粒的批量制備,是一種非常有前景的技術(shù)。在納米顆粒表面包覆其他功能性材料,形成獨(dú)特的核-殼結(jié)構(gòu)材料,可以增強(qiáng)和改善納米顆粒的應(yīng)用性能。本文針對(duì)納米顆粒流態(tài)化及納米顆粒原子層沉積表面包覆技術(shù)進(jìn)行了研究,包括溫度對(duì)納米顆粒流化特性的影響以及納米顆粒聚團(tuán)內(nèi)的氣體擴(kuò)散及原子層沉積模型計(jì)算。通過(guò)不同溫度條件下的納米顆粒流化實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):不同溫度條件下,納米顆粒的流化現(xiàn)象明顯不同,隨著溫度從室溫(25℃)逐漸增加至400℃,最大床層膨脹比呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢(shì),在200℃時(shí)最大床層膨脹比最小。床層塌落實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)類似規(guī)律,溫度200℃條件下,床層塌落速率最低,床層膨脹比最小。通過(guò)先升溫再降溫實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),相同溫度下最大床層膨脹比相近,表明納米顆粒并未燒結(jié);另外,根據(jù)流化床顆粒取樣分析結(jié)果也可以得出此結(jié)論。使用Richardson-Zaki方程估算不同溫度條件下的聚團(tuán)平均尺寸,隨著溫度從室溫(25℃)增加至400℃...
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
顆粒的流態(tài)化性能的Geldart分類(常溫、常壓、空氣)
徑為 30nm 的二氧化硅(SiO2)材料進(jìn)行流化實(shí)驗(yàn)且研究廣泛,實(shí)驗(yàn)材料購(gòu)于上海邁坤化工有限公司表 2.1 納米二氧化硅的物性參數(shù)中文名稱 納米二氧化硅分子式 SiO2密度 kg/m32200粒度 nm 30±5比表面積 m2/g 220±30含量% ≥99.5%PH 5-7
風(fēng)速?gòu)牧阒饾u增加時(shí),由于初始床層內(nèi)聚力的影響,流化床內(nèi)納處于懸空狀態(tài),床料持續(xù)向上移動(dòng)觸撞到床內(nèi)的測(cè)溫裝置熱電用,床料自由散落至流化床底部,此時(shí)初始內(nèi)聚力消失;繼續(xù)增漸均勻膨脹,此時(shí)床內(nèi)無(wú)明顯氣泡產(chǎn)生;持續(xù)增大流化風(fēng)速,床床層界面由穩(wěn)定可觀察狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环(wěn)定狀態(tài),床內(nèi)有明顯氣度下,納米二氧化硅顆粒的流化現(xiàn)像同樣存在差異:首先,在 0℃條件下,納米二氧化硅顆粒在流化時(shí),部分納米顆粒明顯吸附強(qiáng)度逐漸增加;在 300℃和 400℃條件下,納米二氧化硅顆粒在顆粒吸附。其次,在升溫過(guò)程中,即溫度從室溫增加至 400℃時(shí)附在流化床內(nèi)壁的現(xiàn)象先出現(xiàn),然后吸附增多,最后消失;在00℃減小至室溫時(shí),納米二氧化硅顆粒吸附在流化床內(nèi)壁的現(xiàn)象,甚至在溫度為 100℃左右時(shí),由于納米二氧化硅顆粒過(guò)多地吸納米二氧化硅已經(jīng)難以流化。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),針對(duì)納米二氧化硅顆粒溫度為 200℃左右是為過(guò)渡狀態(tài):增加溫度,吸附現(xiàn)象消失;降。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]流化床-化學(xué)氣相沉積技術(shù)的應(yīng)用及研究進(jìn)展[J]. 劉榮正,劉馬林,邵友林,劉兵. 化工進(jìn)展. 2016(05)
[2]添加FCC粗顆粒后納米顆粒聚團(tuán)流態(tài)化性能[J]. 王建,徐寶,周濤,梁喜珍,陳永斌. 新型工業(yè)化. 2014(10)
[3]混合納米SiO2和納米TiO2顆粒在添加FCC的流態(tài)化研究[J]. 周濤,段昊,唐文江,王建,陳永斌. 湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[4]流化床CVD法原位合成CNTs-Ni-TiO2及其光催化性能[J]. 陸金東,陳愛(ài)平,馬磊,何洪波,倪道克,李春忠. 化工學(xué)報(bào). 2012(04)
[5]C類物料磁場(chǎng)流態(tài)化(Ⅰ)──機(jī)理研究[J]. 朱慶山,李洪鐘. 化工學(xué)報(bào). 1996(01)
本文編號(hào):3580171
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
顆粒的流態(tài)化性能的Geldart分類(常溫、常壓、空氣)
徑為 30nm 的二氧化硅(SiO2)材料進(jìn)行流化實(shí)驗(yàn)且研究廣泛,實(shí)驗(yàn)材料購(gòu)于上海邁坤化工有限公司表 2.1 納米二氧化硅的物性參數(shù)中文名稱 納米二氧化硅分子式 SiO2密度 kg/m32200粒度 nm 30±5比表面積 m2/g 220±30含量% ≥99.5%PH 5-7
風(fēng)速?gòu)牧阒饾u增加時(shí),由于初始床層內(nèi)聚力的影響,流化床內(nèi)納處于懸空狀態(tài),床料持續(xù)向上移動(dòng)觸撞到床內(nèi)的測(cè)溫裝置熱電用,床料自由散落至流化床底部,此時(shí)初始內(nèi)聚力消失;繼續(xù)增漸均勻膨脹,此時(shí)床內(nèi)無(wú)明顯氣泡產(chǎn)生;持續(xù)增大流化風(fēng)速,床床層界面由穩(wěn)定可觀察狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环(wěn)定狀態(tài),床內(nèi)有明顯氣度下,納米二氧化硅顆粒的流化現(xiàn)像同樣存在差異:首先,在 0℃條件下,納米二氧化硅顆粒在流化時(shí),部分納米顆粒明顯吸附強(qiáng)度逐漸增加;在 300℃和 400℃條件下,納米二氧化硅顆粒在顆粒吸附。其次,在升溫過(guò)程中,即溫度從室溫增加至 400℃時(shí)附在流化床內(nèi)壁的現(xiàn)象先出現(xiàn),然后吸附增多,最后消失;在00℃減小至室溫時(shí),納米二氧化硅顆粒吸附在流化床內(nèi)壁的現(xiàn)象,甚至在溫度為 100℃左右時(shí),由于納米二氧化硅顆粒過(guò)多地吸納米二氧化硅已經(jīng)難以流化。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),針對(duì)納米二氧化硅顆粒溫度為 200℃左右是為過(guò)渡狀態(tài):增加溫度,吸附現(xiàn)象消失;降。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]流化床-化學(xué)氣相沉積技術(shù)的應(yīng)用及研究進(jìn)展[J]. 劉榮正,劉馬林,邵友林,劉兵. 化工進(jìn)展. 2016(05)
[2]添加FCC粗顆粒后納米顆粒聚團(tuán)流態(tài)化性能[J]. 王建,徐寶,周濤,梁喜珍,陳永斌. 新型工業(yè)化. 2014(10)
[3]混合納米SiO2和納米TiO2顆粒在添加FCC的流態(tài)化研究[J]. 周濤,段昊,唐文江,王建,陳永斌. 湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[4]流化床CVD法原位合成CNTs-Ni-TiO2及其光催化性能[J]. 陸金東,陳愛(ài)平,馬磊,何洪波,倪道克,李春忠. 化工學(xué)報(bào). 2012(04)
[5]C類物料磁場(chǎng)流態(tài)化(Ⅰ)──機(jī)理研究[J]. 朱慶山,李洪鐘. 化工學(xué)報(bào). 1996(01)
本文編號(hào):3580171
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