化学气相合成AIN超细粒子过程模型研究

基于化学气相(CVD)合成超细粒子过程的反应、成核、生长和凝并,考虑CVD反应器中的轴向温度分布,建立了CVD反应器中描述超细粒子粒度及分布的一维过程模型。针对AlCl_3-NH_3-N_2体系化学气相合成AlN超细粒子的过程,研究了AlN粒子形成过程特征和操作参数对其粒度及分布的影响。CVD反应器中的轴向温度分布严重影响AlN粒子合成过程中的化学反应速率、成核速率和生长速率;AlN超细粒子的粒度随AlCl_3浓度的减小和总流量的增加而减小,其粒度分布宽度则随总流量的增加而增大。     

AlCl_3-NH_3-N_2体系化学气相淀积AIN超细粒子 Ⅰ.AIN合成过程的机理

利用化学气相淀积(CVD)技术,在700～1000℃下合成了AlN超细粒子,研究了操作参数对粒子特性和AlN薄膜生长规律的影响。AlN超细粒子表面形态和反应温度、AlCl_3浓度等有关,其粒度及分布宽度随反应温度的升高、AlCl_3浓度减小和总流量增加而减小,AlN薄膜生长速率随反应温度的减小和总流量的增加而增大。在AlCl_3和NH_3的CVD反应中出现中间产物Al(NH_2)_3和Al_2(NH)_3,它们促使了粒子的形成和薄膜的生长。     

共沉淀法制备复合Al_2O_3-Cr_2O_3超微粒子粉末

探讨了文题的方法,研究了溶液的pH值、反应物浓度及配比、反应温度对合成的Al_2O_3-Cr_2O_3粒子的粒径、粒径分布以及组成的影响规律。结果表明,合成粒子的最佳pH值范围为4.4～5.0;粒子的组成仅取决于反应物初始浓度的配比,改变反应物初始浓度及配比可以十分有效地控制粒子的性能;反应温度对粒子的粒径及分布影响很小。制得的复合Al_2O_3-Cr_2O_3超微粒子呈球形、组成均一。     

化学气相淀积反应器中超细粒子的形态控制 Ⅱ.超细粒子粒度及粒度分布模型

将单分散气溶胶的凝并-生长模型和高温均相反应动力学结合起来,着眼于产物性能,提出CVD反应器中超细粒子形成过程的物理模型,建立了表征粒子粒度和粒度分布的反应-凝并数学模型。利用该模型探讨了操作参数和物系参数对柱子粒度和粒度分布的影响,模型化研究结果和实验结果相一致。     

烷氧基钛水解制备TiO_2超细粒子 Ⅰ.水解及粒子形成过程

探讨了文题的方法,研究了反应物浓度、搅拌速率、溶剂与底物类型对水解速率与粒子性能的影响规律。粒子平均直径D_V随着反应底物浓度的增加而增加,随着水浓度增加而降低,粒径分散度GSD随着底物和水浓度增加而变窄;搅拌强度增大,D_V增加,分布变宽;溶剂中配位基电负性愈低,D_V愈大,当溶剂与反应底物中的配位基相同时,GSD最佳。底物中配位基的电负性愈高,其水解动力学稳定性愈差,D_V愈小。实验制备的TiO_2超细粒子为无定形态,球状,D_V=100～400nm,CSD=1.1～1.4,且化学纯度高。     

流态化CVD制备超细Al_2O_3－SnO_2复合粒子过程模型研究

基于流态化ＣＶＤ制备超细复合粒子过程中的反应、成核、包敷、气流夹带，建立了流态化ＣＶＤ反应器中描述超细粒子的粒度、分布及成核包敷、成膜包敷的一维过程模型。针对ＳｎＣｌ＿４－Ｈ＿２Ｏ－Ｎ＿２体系包敷超细Ａｌ＿２Ｏ＿３粒子的过程，研究了反应器中ＳｎＯ＿２粒子的形成过程及操作参数对其在Ａｌ＿２Ｏ＿３粒子表面的淀积速率及形态的影响。结果表明，反应温度和ＳｎＣｌ＿４浓度升高，包敷速率加快，包敷形态变差；背景气氛粘度增大，包敷形态变优，包敷速率减小；操作气速增大，包敷速率加快，包敷形态变优。     

聚合条件对苯乙烯-丙烯酸丁酯甲基丙烯酸乳液聚合粒度分布的影响

为了解聚合条件对多组份共聚乳液粒度分布的影响,采用光散射粒度分布仪研究了丙烯酸丁酯（ＢＡ）苯乙烯（Ｓｔ）甲基丙烯酸（ＭＡＡ）体系在复合乳化剂存在下的乳液聚合行为．探讨了聚合温度、乳化剂配比、乳化剂浓度、单体配比、ＭＡＡ含量等对粒度分布的影响规律．结果表明聚合温度降低和油溶性单体Ｓｔ含量增大均使乳液粒径变大,而乳化剂的配比和浓度对粒度分布的影响较为复杂．     

Al-Cl-N-H体系化学气相淀积AIN粉末的热力学研究

给出了Al-Cl-N-H体系的一组关联反应,探讨了化学气相淀积过程的关联反应热力学特性。根据Gibbs自由焓最小的原则,研究了Al-Cl-N-H体系的平衡组成。Al-Cl-N-H体系合成AlN超细粒子粉末的最佳温度为600～1200℃,AlN平衡得率和体系的初始组成有关,AlCl_2和AlCl的平衡得率随温度的升高而增大。     

三水碳酸镁粒度分布影响因素的研究

通过实验的方法研究氢氧化镁悬浮液和二氧化碳反应结晶析出水合碳酸镁的沉淀过程,探讨不同操作条件对最终产品粒度分布特征的影响.研究结果表明:沉淀析出的结晶产物均为三水碳酸镁(MgCO3·3H2O),其晶体粒度分布随着温度的升高和气体分布器孔径的增大而增加,而随着氢氧化镁悬浮液的初始固体含量的增加而减小.氢氧化镁初始粒度在通气流量低时对三水碳酸镁的粒度分布无影响,而在通气流量高时则产生了显著的影响.     

有限温度下Pt(100)表面上的CO氧化反应的蒙特卡罗模拟

使用A+1/2B2→0模型,研究了在Pt(100)上的CO催化氧化反应.模型考虑了表面重构条件,以及吸附粒子的相互作用和反应中的势垒,模拟得到了不同参数对应的各个温度下的反应曲线.对于某些参数,模拟结果与实验结论相一致,并得到如下结论:势垒和表面重构对反应具有重要的作用.分析了吸附粒子的分布和浓度,以及反应产物的浓度;解释了反应曲线中从高反应率向低反应率跃变.     

聚合条件对苯乙烯—丙烯酸丁酯—甲基丙烯酸乳液聚合粒度分布的 …

为了解聚合条件对多组份共聚乳液粒度分布的影响。采用光散射粒度分布信研究了丙烯酸丁酯（ＢＡ）－苯乙烯－甲基丙烯酸（ＭＡＡ）体系在复合乳化剂存在下的乳液聚合行为,探讨了聚合温度,乳化剂配经,乳化剂浓度,单体配比,ＭＡＡ含量等对粒度分布的影响规律。结果表明聚合温度降低和油溶性单体Ｓｔ含量增大均使乳液粒径变大,而乳化剂的配比和浓度对粒度分布的影响较为复杂。     

醇/水分散聚合法制备单分散微米级交联聚甲基丙烯酸甲酯微球

在乙醇 水介质中通过分散聚合方法合成了单分散性好,交联度高,粒径在3～5μm的聚甲基丙烯酸甲酯微球,考察了单体、引发剂、稳定剂、交联剂浓度和介质配比对粒子粒径及其分布的影响.研究结果表明,交联剂、引发剂浓度增大,聚合速率增大,粒径呈增加趋势;稳定剂浓度增大,粒径减小.粒径在单体浓度为100g·L-1时出现一个最小值.初步探讨了聚合方法对粒径、粒径分布及粒子形态的影响.     

激光粒度仪测定阿霉素纳米颗粒的粒径及粒径分布

以阿霉素为模型药物、N-乙烯基吡咯烷酮为单体,通过反相乳液聚合法制备了聚乙烯吡咯烷酮为载体的阿霉素抗癌纳米颗粒.用激光粒度仪测量了纳米颗粒的粒径大小和粒径分布,同时研究了乳化剂浓度、引发剂浓度、体系水量和反应温度对纳米颗粒尺寸的影响.     

沉淀过程中超细颗粒的凝并与生长模型

建立了适合于高源速率沉淀过程的凝并生长动力学模型,系统地考察了操作参数对超细颗粒粒径及其分布的影响规律。研究表明,随着反应物浓度的增加,凝并生长速率加快,粒径及分布均呈单调增大趋势;生长速率对温度变化不敏感,在较高过饱和度之下,温度对合成粒子粒径影响很小;随着反应时间的延长,粒径变大,分布变宽,并趋于“自保”形式。提出了液相化学合成法制备超细颗粒过程中颗粒性能的控制策略。     

蒸发结晶系统传热传质规律的研究

工业蒸发结晶是一个复杂的多相传热与传质过程,其传热传质规律直接决定着晶体的成核和生长,并最终决定产品的粒度分布。根据双步结晶理论,对蒸发结晶的成核和生长动力学进行分析,建立了成核和生长的理论模型。该模型准确描述了蒸发结晶的生长规律,对其中参数的求取和分析可以确定结晶的控制步骤。研究以氯碱工业中烧碱提纯单元NaCl蒸发结晶为例,通过对模型参数的求取,分析NaCl蒸发结晶过程的控制步骤。结果显示,在高温和低流速下,NaCl结晶受扩散过程控制。从而以扩散控制理论为基础,建立了NaCl蒸发结晶的传质传热模型。综合考虑了温度、流速、过饱和度、晶体粒度对结晶粒度分布的影响规律,建立了涵盖各个参数的数学模型。结合粒数衡算,进行了模型计算,得到结晶粒度与操作参数的关系。模型计算结果与实际结果吻合良好,表明该模型可以很好地表示蒸发结晶过程中各操作参数对结晶粒度分布的影响规律。     

共沉淀法合成Mg-Al-类水滑石影响因素研究

混合共沉淀法制备类水滑石(HTlc)纳米粒子时,其粒径及粒径分布会受到多种因素的影响。本文采用正交设计法研究了Mg-Al-HTlc纳米粒子的合成,比较了胶溶时间、胶溶温度、碱用量及老化时间对晶胞参数、粒径及粒度分布的影响及作用。各因素对平均粒径影响顺序为:胶溶温度>老化时间>胶溶时间>碱用量。各因素对粒度分布影响顺序为:碱用量>胶溶温度>老化时间>胶溶时间。单分散HTlc纳米粒子最佳制备条件为:胶溶时间48 h,胶溶温度100℃,碱用量nNH3.H2O/(2n(Mg2+)+3n(Al3+))=1,老化时间45 min。     

化学沉淀法制备纳米氧化锆的研究

以氧氯化锆 (Zr OCl2 · 8H2 O)和氨水 (NH3· H2 O)为原料 ,采用化学沉淀法制备了纳米级氧化锆微粉 ,考察了反应温度、反应物浓度、溶液 p H值、煅烧温度和时间对产物粒径的影响 ,获得了最佳工艺条件 .通过透射电镜、X射线衍射研究了产品的粒度、形貌和结构 ,所得纳米 Zr O2 分散性良好 ,粒度分布均匀 ,平均粒径约 2 0 nm,粒子形状为球形     

氮化铝粉末的水解行为研究

研究了亚微米和纳米氮化铝粉末在不同温度下的水解行为,通过测定500nm和40nm的AlN粉末在不同温度水解时pH值随时间的变化,分析了粉末粒度和温度对AlN粉末水解行为的影响,并利用XRD和TEM研究了AlN粉末水解时物相和表面形貌的演变规律.结果表明：AlN粉末的水解速率与温度和粒度相关,并随温度的升高和粒度的减小而加快,XRD表明AlN粉末水解的产物为Al（OH）3和AlOOH,并且常温水解时Al（OH）3占主导,高温水解时AlOOH占主导.TEM显微图表明AlN粉末的水解在粉末表面的台阶上进行.     

用还原法合成氮化铝（ALN）粉末

本文从合成温度和保温时间讨论了对合成氮化铝(AlN)质量的影响,研究了由不同方法得到的Al_2O_3原料对合成AlN质量的影响.经x-射线衍射分析和电镜观察,结果表明:对于同一种原料,在保温时间一定,温度低于1900℃时,可得到质量较高的AlN粉末;在一定温度下,随保温时间的延长,合成AlN粉末的纯度也越来越高:由粒度小、纯度高的γ型及无定形态组成的Al_2O_3粉,在一定条件下合成质量好的AlN粉末.     

氧化铝颗粒含量及粒径对固体火箭发动机喷焰流场参数分布的影响

建立了固体火箭发动机喷焰的气固两相流计算模型,对不同Al2O3颗粒含量及粒径喷焰流场的两相流进行了数值模拟。研究了固相颗粒Al2O3对发动机喷焰流场参数分布的影响。结果表明:Al2O3颗粒含量的增大会使喷焰流场的温度升高、速度降低,特别在轴线处表现的尤为明显。Al2O3颗粒粒径越小,其随流性越好,在喷焰中更加分散,喷焰轴线处的温度随着Al2O3颗粒粒径的增大而升高;当平均粒径相同时,喷焰流场参数分布还受Al2O3颗粒粒度分布规律的影响。