纳米二氧化钛环境风险模拟研究的溶胶配制方法

为了优化用于环境风险模拟研究的纳米二氧化钛颗粒溶胶的制备方法,研究了超声时间、分散剂、静置时间对商购纳米二氧化钛分散效果的影响,从而确定出分散体系稳定、粒径小且二氧化钛浓度较高的纳米溶液,以促进工程纳米材料环境风险的研究。结果表明,在100 mL超纯水中先加入六偏磷酸钠（SHMP）500 mg作分散剂,再加入100 mg商购纳米二氧化钛,然后超声15 min,并静置6 d,最终可得到平均粒径为（196±20） nm,TEM表征粒径为50~80 nm,Zeta电位为（-51.3±6.7） mV,实测分散质量浓度为（61.89±5.41） mg/L的颗粒溶胶。该方法可获得较高浓度、稳定的纳米二氧化钛颗粒溶胶,可为工程纳米材料环境风险模拟研究奠定良好的基础。     

纳米石墨在极性介质中的分散行为

添加适当的分散剂,考察纳米石墨在极性介质中的分散稳定性。通过粒径大小,Zeta电位以及吸光度等测试,分析分散剂及pH值对纳米石墨的分散稳定性效果的影响。结果表明,在pH值为10~11时,体系的Zeta电位绝对值最大,此时体系最稳定。羟甲基纤维素钠作为分散剂的分散效果最好。     

利用多重光散射法对纳米TiO2水分散体系稳定性研究

通过多重光散射法研究了纳米TiO2水分散体系稳定性的影响因素。文章探讨了分散剂类型、pH和NaCl质量浓度对水分散体系稳定性的影响规律以及分散剂对纳米TiO2颗粒在水分散液中粒径变化、沉降的微观作用特性。结果表明：纳米TiO2颗粒的粒径在100～200 nm时易相互吸附团聚沉降,分散剂会在纳米TiO2颗粒表面吸附形成双电层,产生更大Zeta电位负值,增强颗粒间的排斥作用,减缓粒径增长和发生沉降的作用,从而提升分散液稳定性;纳米TiO2颗粒的较佳分散条件为：w(六偏磷酸钠)=0.05%,pH=9～10且不加电解质NaCl;多重光散射法与传统的吸光度测试实验所得结果基本相符。     

Ni/α-Al2O3纳米复合电镀工艺的研究第一部分——纳米α-Al2O3浆料及其镍基复合镀液的制备

采用超声分散和高剪切乳化分散,以及加入一定的分散剂,制备了高浓度(w=15%)的纳米α-Al2O3浆料。该浆料中粉体粒度小,分布范围宽(D(50)=191.3nm),Zeta电位大( 44.3mV),浆料稳定性好(180天无沉降)。采用该浆料制备的镍基纳米复合镀液中,纳米α-Al2O3仍保持较好的分散状态,D(50)=252.5nm,Zeta电位仍为正值( 8.9mV),易于在复合电镀过程中进入复合镀层。     

激光粒度仪测定纳米硫酸钡粉体粒度的研究

采用Zetasizer Nano S90型激光粒度分析仪对纳米硫酸钡的粒度进行了测定条件研究,首先考察了超声时间对粒度测定结果的影响。在此基础上,考察了分散剂、分散剂浓度、分散介质及纳米硫酸钡固含量等因素对粒度测定的影响,从而确定了测定纳米硫酸钡粒度的最佳条件,即在超声分散15 min,选用质量浓度为1 g/L的六偏磷酸钠作分散剂,蒸馏水作分散介质,纳米硫酸钡质量浓度为0.35 g/L时,激光粒度仪测得的结果与扫描电镜表征结果基本一致。     

高能球磨法制备纳米赤铁矿矿物颜料水分散体

以赤铁矿为原料,马来酸酐-醋酸乙烯酯共聚物PMV为分散剂,采用高能球磨法制备纳米级赤铁矿颜料水分散体,讨论了研磨时间、研磨介质以及分散剂用量等对分散体的粒径和Zeta电位的影响。结果表明,采用行星式球磨仪在球磨机转速为500 r/min,球磨时间为5 h,分散剂用量为0.25 g/g颜料,研磨介质为直径2 mm和0.5 mm锆珠的质量比为3∶2时,能获得粒径大小为230 nm的赤铁矿颜料水分散体,具有一定的粒径分散稳定性。     

正交实验优化纳米ATO浆料分散工艺

运用正交实验法研究了超声时间、pH值、分散剂种类、分散剂用量以及高速搅拌时间对纳米ATO浆料的分散稳定性的影响。结果表明,当分散剂为硅烷偶联剂KH-570、分散剂用量20%,超声分散时间2 h,pH值为10,高速分散时间为2h的条件下,纳米ATO水性浆料分散比较均匀。利用激光粒度分析仪测定分散均匀后的纳米ATO浆料,发现绝大部分的纳米ATO粒径都在150 nm以内,说明该工艺可以适用于纳米ATO浆料的分散。     

纳米氧化镁水悬浮液稳定性的研究

以六偏磷酸钠作分散剂,采用透光率和沉降实验考察六偏磷酸钠的用量、pH值及超声时间等因素对纳米氧化镁水悬浮液稳定性的影响,并对其分散机理进行了初步的探讨。结果表明:六偏磷酸钠能够有效地分散纳米氧化镁颗粒,得到均匀、稳定的纳米氧化镁水悬浮液体系;当六偏磷酸钠质量分数为0.2%、pH为8、超声时间为240s时,分散效果最佳;六偏磷酸钠纳米MgO悬浮液的稳定分散作用主要是通过颗粒间的静电作用来实现的。     

纳米碳化硼在水基础液中的分散稳定性

以纳米碳化硼粉体为纳米材料,聚乙二醇、羧甲基纤维素钠为分散剂,蒙脱石为抗沉降稳定剂,RO反渗透膜处理水为分散介质,采用两步法制备了水基纳米碳化硼溶液.研究了不同分散条件对纳米碳化硼在水基础液中的分散情况,并采用沉降稳定性分析、流变特性分析来评价其分散效果.实验结果表明,分散剂种类、分散剂质量分数、纳米碳化硼的粒径、纳米碳化硼的质量分数都会对溶液分散稳定性产生一定的影响.研究得出,用质量分数为0.4%的聚乙二醇(PEG600)作为分散剂、用粒径为60nm的纳米碳化硼且质量分数为0.8%～0.9%时,能够使得纳米碳化硼在水基础液中达到最佳稳定分散的效果.     

不同pH环境下CMS改性纳米铁在异质多孔介质中的迁移

纳米铁在污染土壤和地下水的修复中受到广泛关注。为进一步探究其在多孔介质的迁移行为,本研究采用羧甲基淀粉钠（CMS）对纳米零价铁（nZVI）进行包覆,进行了改性纳米零价铁的沉降试验,测量zeta电位与粒径分布探究其分散性;进行了不同pH条件下改性纳米零价铁在酸洗砂与水洗砂的柱实验,分析了化学异质性与pH对纳米铁在多孔介质迁移的影响。结果表明,CMS包覆纳米铁不仅使纳米颗粒本身稳定,而且还减少其在多孔介质表面沉积,大大提高了迁移性。pH=6～8时,nZVI的zeta电位由18.3mV减小到2.9mV,有效粒径由685nm增大到880nm,稳定性变差;而CMS-nZVI的zeta电位值由-19.7mV增大到-53.5mV,颗粒间静电排斥力增强稳定性变好。经能量色散X射线光谱（EDS）分析,水洗砂表面存在碳、铝、铁等氧化物杂质,这些杂质带有正电荷,会增强与带负电的CMS-nZVI的吸附作用,不利于其迁移;而经过酸洗后的石英砂,其表面杂质大大减少,在pH=8时,CMS-nZVI在酸洗砂最大迁移率为77.0%要好于水洗砂的63.0%。此外较高pH环境有助于增加石英砂介质的表面负电荷,减少颗粒与介质的吸附,促进纳米颗粒的迁移。     

纳米铁酸锌的分散

研究了阴离子型、阳离子型和非离子型的表面活性剂对纳米铁酸锌在水中分散的稳定性的影响,探讨了不同种类分散剂用量、纳米铁酸锌浓度、超声波分散时间及pH对纳米铁酸锌水分散体系的影响。结果表明,最佳分散剂为十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠,最佳分散工艺条件为:分散剂用量为0.3%,pH为3～5,超声波分散时间为15 min。     

超细氢氧化镁激光粒度分析研究

以蒸馏水为分散介质,以质量分数为2%的六偏磷酸钠溶液为分散剂,使用激光粒度分布仪对自制的超细氢氧化镁粉体进行粒径测定。考察了超声波分散时间、超声波分散功率、分散剂添加量、超细氢氧化镁加入量等 因素对超细氢氧化镁粒径测定的影响。确定了准确测定超细氢氧化镁粒径的最佳分散条件：超声波分散时间为 20 min、超声波分散功率为400 W、分散剂添加量为15 mL、超细氢氧化镁加入量为0.50 g,超声波分散后立即测量,测得超细氢氧化镁的粒径（D50）为303 nm。     

用激光粒度分析仪检测细粒径SiO2基相变调湿复合材料的粒度分布

以SiO2为载体、棕榈醇-棕榈酸-月桂酸为相变材料,采用溶胶-凝胶法制备细粒径SiO2基相变调湿复合材料,以中位径(d50)为评价指标,采用激光粒度分析仪研究了溶液溶质浓度、超声时间、超声频率及分散介质对材料粒度的影响. 结果表明,激光粒度分析仪可用于检测SiO2基相变调湿复合材料的粒度分布,水对材料的分散效果比乙醇好,以水为分散介质,材料最佳溶质浓度为5~10 g/L,最佳超声时间为15 min以上,最佳超声功率大于400 W.     

纳米硫酸钡的湿法改性研究

采用高剪切混合乳化机替代普通搅拌器,湿法反应改性纳米硫酸钡,考察了乳化时间、乳化温度、改性剂用量、纳米硫酸钡悬浮液固含量对改性后纳米硫酸钡活化度的影响。采用红外光谱仪、热重分析仪和扫描电子显微镜对改性后纳米硫酸钡的包覆情况、形貌做了表征。实验结果表明,采用高剪切混合乳化机湿法反应改性纳米硫酸钡,在乳化时间为15 min、乳化温度为65 ℃、改性剂用量为5%（质量分数）、悬浮液固体质量浓度为100 g/L的条件下,可以得到活化度为99.88%、吸油值为0.497 5 g/g的粉末状疏水性纳米硫酸钡。     

壳聚糖包裹磁流体的制备及其物性表征

采用共沉淀法制备纳米Fe3O4磁粒子,经离心分离后利用超声分散将纳米磁粒子弥散于壳聚糖溶液中形成了具有高度生物兼容性的壳聚糖包裹磁流体。利用XRD、TEM、红外光谱和磁天平对产物进行物性表征。探讨了壳聚糖质量、反应温度、超声分散时间和pH值对产物磁性的影响,结果表明:在反应温度为45℃,超声时间为55 min,pH值大于9,壳聚糖质量为0.15 g的条件下,制备的磁粒子约为15 nm左右,磁化饱和强度38.4 mT,抗氧化性高的壳聚糖包裹磁流体。该磁流体可作为X射线造影剂、靶向药物载体。     

纳米二氧化钛的表面改性研究

采用不同的表面活性剂三乙醇胺、十二烷基硫酸钠(SDS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对纳米二氧化钛进行表面改性处理。对不同表面活性剂处理的纳米二氧化钛采用沉降法来表征纳米粉体在水中的分散性,目的是日后用来制备更均匀的复合薄膜。研究结果表明:三乙醇胺与其他两种表面活性剂混合使用较单种表面活性剂处理后的纳米二氧化钛其分散效果会更好。分散纳米二氧化钛效果最佳的表面活性剂为三乙醇胺与十二烷基硫酸钠的混合物(质量比为2∶1),表面活性剂总用量为30%(质量分数),采用搅拌和超声时间都为15 min,纳米二氧化钛的初始沉降时间为2.5 h,完全沉降时间大于120 h。     

气升式反应器超声破碎海带提取硫酸酯多糖

在内径8cm、有效容积为1L的气升式循环超声破碎浸提装置中,进行了超声波强化海带硫酸酯的多浸提实验。在pH5．0、提取温度40℃、液固比45、提取时间25min、通气量75L/h、超声功率120W、超怕作用时间百分比为100％的工艺条件下,硫酸酯多糖的提取率可达1．86％,比传统水提法高,且大地缩短了提取时间,比相同条件下不用超声时的提取率（1．11％）高得多。此法所得多糖的SO4^2－含量（26．5％）比水法浸提（20．8％）和相同条件下不用超声时（21．3％）都要高,显示出超声波在强化海带硫酸酯多糖浸提方面的良好应用前景。     

Preparation of barium sulfate particles using filtration dispersion precipitation method in O/W system

In this paper, a new method to synthesize BaSO₄ nano-particles in O/W system with filtration dispersion technology was developed. The nano-particles of barium sulfate were prepared using a type of filtration dispersion device with a plate porous disc as a dispersion medium. Working systems of barium chloride aqueous solution/30% TBP (in kerosene) with sulfuric acid were applied. The influence of the reactant concentration and the operation conditions were investigated. The morphology of the particles was observed by SEM, and the particle-size distributions were measured. The nano-particles prepared in O/W system were compared with those prepared by dispersing aqueous barium chloride solution into aqueous sodium sulfate solution with the same filtration dispersion device. The results showed that mono-dispersed BaSO₄ particles can be prepared using the filtration dispersion method in O/W systems. The surfaces of all the particles were smooth. The mean diameter of the particles was in the 100-400 nm range and decreased with the increase of flux of the two phases. The ratio of the two phases greatly affects the morphology of particles because of the excess concentration of [SO₄²⁻]. The particle size was also much smaller when the mixed two feeds were aqueous solutions.     

Liquid Phase RTD Studies in Sectionalized Bubble Column

The liquid phase backmixing has been reduced significantly by introducing horizontal perforated sieve plates into a 6.2 cm diameter and 77 cm height and in a 20 cm diameter and 90 cm height bubble columns. For the visbreaking operation of the petroleum residue, where the bubble column is used as soaker such a sectionalization has been suggested. The effect of the introduction of different gas quantities at various axial locations has also been studied to check the effect of increasing gas quantity formed in the visbreaking operation. The nonideality in the liquid phase backmixing has been studied by measuring liquid phase RTD and analysed by using one parameter dispersion model. A new parameter FP (flow parameter) has been defined and a correlation to predict liquid phase dispersion coefficient has been developed which covers the entire range of variables used in the present work.