運用微結構設備作為反應器進行氧化鋅材料的制備研究.pdf

1、分類號：O614.24學校單位代碼：10446碩士學位論文論文題目：論文題目：運用微結構設備作為反應器進行氧化鋅材料的制備研究研究生姓名：畢元春學科、專業(yè)：化學無機化學研究方向：納米材料化導師姓名、職稱：趙斌教授王玉軍副教授論文完成時間：2012年4月曲阜師范大學碩士學位論文摘要納米材料是納米科技的重要組成部分，在納米科技的發(fā)展中占有至關重要的地位。納米材料的制備及其在各個領域中的應用引起了研究者的廣泛關注，并取得了巨大科研的成果。納米

2、材料的制備及應用已成為一個重要的研究性課題，對于納米科學和現代化工的發(fā)展都具有重要的理論意義和實際意義。微結構設備的出現對于納米材料的制備起了重要的推動作用。運用微結構設備來進行納米材料的合成具有許多方面優(yōu)勢。微結構設備由于其反應器的尺寸較小，使得反應在小的尺度下發(fā)生，因此可以較大程度地實現對反應的量化控制，來精確調整產物的成核和生長過程，使得所制備出產物的形貌和性能與一般反應器所獲得的產物有很大的不同，納米產物具有許多新的性能，可以更

3、廣泛運用在許多領域之中并取得良好的效果。并且微結構設備具有很穩(wěn)定的性能，可以較容易的進行溫度、壓力等實驗條件的調節(jié)以及工業(yè)化應用，因此考慮采用此種反應器進行納米材料的制備的研究工作。在本篇論文中，以納米氧化鋅為研究對象，分別研究了運用自己加工的同軸環(huán)管微通道反應器以及膜分散微結構反應器作為反應裝置，進行氧化鋅產物的制備，對其所得產物的形貌及性質進行了初步的探討。通過與一般攪拌釜反應器所得產物比較研究，突出了運用微結構反應器制備粉體材料的

4、優(yōu)勢所在。首先，以同軸環(huán)管微通道作為反應器，在一定的流動速度的前提下，考察了以均相體系與液液兩相體系為環(huán)境發(fā)生的沉淀反應并觀察了在相應實驗條件下生成產物的形貌。以硫酸鋅溶液和碳酸氫銨溶液為反應物，在加入表面活性劑的條件下探討了反應物濃度，溶液流速，以及表面活性劑對產物形貌的影響。之后加入了水熱過程并研究了水熱過程對產物的影響。實驗中發(fā)現經過水熱過程后，產物的形貌發(fā)生了巨大的變化。所得的實驗結果可以說明同軸環(huán)管的反應器可以保證反應溶液保持

5、良好的層流流動狀態(tài)，為產物的生長提供良好的環(huán)境。在液液兩相體系的實驗中，采用醋酸鋅的乙二醇溶液和為氨為反應物，同樣考察了反應物濃度，溶液流速，以及水熱過程的影響。由于水熱過程會對產物產生較大的影響，因此對水熱前和水熱后的產物進行了對比研究，結果發(fā)現經過水熱處理后產物的形狀發(fā)生了改變，得到了形貌均一的棒狀氧化鋅結構。通過對反應物濃度實驗的考察，發(fā)現氧化鋅產物的形貌隨著反應物濃度的變化而有一定的變化，由長度大約為1μm的較短的棒變?yōu)榇笮?