TiO2 纳米颗粒粒径影响因素的研究

摘要

采用火焰CVD法，在丙烷/空气扩散火焰中氧化前驱物(TiCl4)制备纳米二氧化钛颗粒。对不同进气条件下所生成TiO2 纳米颗粒的粒径以及表面氧化反应与稀释作用对粒径的影响进行研究。本文共讨论了4种不同的进气条件，结果发现：丙烷与空气流速决定火焰的温度；丙烷流速越大，粒径越大；而空气流速越大，粒径却越小；TiCl4 流速越高，颗粒粒径越大；而载气流速的升高对粒径大小几乎没有影响。应用CFD 商业软件fluent 模拟表面氧化反应与稀释作用对粒径的影响，结果表明：含有表面氧化反应的颗粒平均直径要大于相同位置不包含表面氧化反应的颗粒直径，而且表面氧化只是发生在反应的初期，即离燃烧室入口较近处对颗粒平均直径有着较大的影响，在出口处由于先驱物和氧化剂浓度的关系对颗粒平均直径几乎无影响；气体稀释作用在火焰区域影响很大，明显抑制了颗粒尺寸的增长，而在非火焰区域，湍流稀释作用很小，对颗粒尺寸增长几乎不再发生抑制作用。