膜分散微反应器制备纳米ZnO颗粒

摘要

膜分散微反应器是利用微孔膜作为分散介质,分散相在压力作用下通过膜孔均匀分布在连续相中,由于混合尺度很小,可以达到毫秒级快速均匀混合,非常适合于快反应的纳米颗粒制备工艺。以碳酸钠和硫酸锌的水溶液为原料,在膜分散微反应器内直接沉淀反应,制备了纳米碱式碳酸锌颗粒,再通过焙烧得到纳米氧化锌颗粒。研究了焙烧温度、反应物浓度、两相流量等因素对颗粒粒径的影响规律,使用XRD、TEM、N2吸附脱附等手段对样品进行了表征。实验结果表明：Na2CO3和ZnSO4的浓度均为1mol/L,流量均为10mL/min时,将前驱体在300℃下焙烧2h,XRD测得纳米氧化锌晶体结构为六方晶系,晶粒粒度为8.3nm,TEM观察得到样品的颗粒粒径在12nm,比表面积为85.51m2/g。利用这种方法制备纳米颗粒的过程能耗低,易于控制,可进行连续操作,后处理过程也较简便。