瞬时纳米制备技术的连续化研究

来源 :扬州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lyqkk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
纳米水分散体系如纳米水悬浮液和纳米水乳液广泛存在于自然界,与生命过程、自然环境、科学研究、日常生活、工业生产等息息相关。然而,将固态或液态疏水化合物大量、连续、可控、经济地制备成粒径均一的纳米水分散体系,长期以来是一项相当有挑战性的课题。瞬时纳米制备(flash nanoformation,FNF)技术作为一项能快速、大量、可控制备纳米水分散液的新技术,具有光明的应用和推广前景。但该技术还处于实验室发展阶段,尚未实现技术过程的连续化。本论文从FNF技术的制备方法和制备流程两方面开展研究工作,整合理论分析计算、计算流体动力学(CFD)数值模拟、实验测试这三种手段,致力于实现FNF技术的连续化。具体工作为:1)发展了confined impinging jet(CIJ)混合腔体内关于能量耗散的理论分析模型,探究形成纳米颗粒界面能的转化率与颗粒粒径、混合器腔体结构参数以及流体混合参数之间的解析关系,明晰了能量利用率与粒径的关键调控因素。2)基于无外源的伯努利方程,获得腔体内能量利用率的数值,从理论上证实了FNF技术对能量的高效利用率,以及混合腔体内近乎恒定的温度;3)搭建起加工制作CIJ混合器的平台;4)通过CFD模拟成功解释了在FNF实验中纳米颗粒粒径随入口总雷诺数(ReTI)的增加、在大于某雷诺数转折点ReTIC后粒径出现趋于收敛的最小值;5)对二入口的confined impinging jet with dilution(CIJ-D)混合器进行改进,增加同轴射流撞击入口的数量及引入循环入口,设计和制作了三入口的confined impingingjet with loop(CIJ-L)混合器、四入口的confined multiple impinging jet(CMIJ)混合器及五入口的confined multiple impinging jet with loop(CMIJ-L)混合器,以实现混合与稀释的同步以及均一;6)运用CFD数值模拟的方法,对混合器腔体的结构参数和流体混合参数进行辅助优化;7)设计和搭建了基于各种混合器的自动混合装置系统;8)使用自动混合装置非循环式制备辅酶Q100纳米悬浮液,验证混合器的设计和制作、制备流程的设计、自动装置的设计和搭建以及装置操作流程的有效性9)使用自动混合装置循环式FNF制备壳聚糖稳定的辅酶Q100纳米悬浮液以及吐温80稳定的红桔精油纳米乳液,并与自动非循环式FNF、手动FNF、滴加搅拌法进行比较,展现连续化FNF技术的优势。通过上述研究工作,本论文从制备方法和制备流程两方面同时实现了FNF技术过程的连续化,为FNF技术在多领域内的应用提供了瞬时混合的相关理论依据,设计提供了混合器、自动装置及操作流程,确立了关于各混合参数设定的指导原则。
其他文献
以秧苗期耐冷性不同的2个水稻品种湘早籼45和三七十萝为材料,利用光照培养箱分别设适温(25℃,CK)和低温(10℃)两个处理,研究低温下水稻秧苗生理特性及根尖解剖结构的变化,以
试验以土垄内嵌基质栽培方法(soil ridged substrate-embedded cultivation,SRSC)为基础,通过优化地膜覆盖类型,以期进一步缓解日光温室基质栽培过程中的高温胁迫,并促进番茄幼
11月27日下午,中国社会组织促进会在北京召开第三届三次理事会。中国社会组织促进会常务副会长孙伟林等6名理事个人和中国机电产品进出口商会等70家理事单位代表共同参会。中
改善太湖水质需要削减上游河流进入太湖的污染物总量.为了探求太湖流域上游平原河网的自净能力,开展原位实验测定了枯水期高锰酸盐指数、氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)和总磷(TP)的综合衰