金屬套管式微反應器中納米銅的制備研究.pdf

1、微反應器作為當代化工的一項新技術與傳統(tǒng)的間歇式反應器相比有著許多優(yōu)勢。近年來，微反應技術在納米材料制備上取得了重大的進展，這為納米材料的制備技術又開辟了一條新的途徑。與此同時，微反應器的設計一直以來被給予了很大的關注，現(xiàn)有的微反應器大都側重于提高反應器的傳熱和傳質(zhì)效率，并且這些微反應器的單個處理量都很小，因而這在實際的工業(yè)化就有影響，需將成千上萬個微反應器進行組裝整合以來滿足工業(yè)生產(chǎn)中高處理量的要求。目前，有關微反應器整合設計方面的報道

2、還非常的少，用微反應技術來大規(guī)模制備納米材料成為當前的一個巨大挑戰(zhàn)。
　　 納米銅由于其獨特物理化學性能而備受關注。由于具有很高的表面活性，極易氧化，目前有關納米銅制備方面的大部分工作都是在真空或氬氣等一些惰性氣體保護的條件下進行的，這對實驗條件的要求十分苛刻，也不利于將來的大規(guī)模的工業(yè)化推廣。因而能夠研究出一種操作簡易，低成本，高質(zhì)量的納米銅制備工藝是很有必要的。基于現(xiàn)有的技術需要，本文利用金屬套管式微反應器這個操作平臺，并結

3、合液相還原法，對納米銅進行制備，表征和工藝條件的詳細考察，隨后對所制得的納米銅進行二氧化硅包覆的實驗研究。主要研究成果如下：
　　 (1)分別采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)這兩種保護劑在微反應器中對納米銅進行制備表征和工藝研究?？疾炝吮Ｗo劑濃度，還原劑濃度，流量，溶劑種類對納米銅的制備情況，通過TEM，HRTEM，XRD，UV-vis對納米銅進行測試表征。研究結果表明，PVP濃度為1g/L，CTA

4、B濃度為0.002mol/L，反應溶液保持在強堿性(pH在12左右)時所得納米銅的分散性最佳，顆粒的結晶性良好，粒徑在2-5nm，并且產(chǎn)物中基本沒有銅的氧化物雜質(zhì)。
　　 (2)采用相同工藝條件在傳統(tǒng)間歇式攪拌反應器中對納米銅進行制備，所得產(chǎn)物經(jīng)過TEM，HRTEM，XRD，UV-vis測試表征，再與微反應器中所得結果進行比較。研究表明：由金屬套管式微反應所制備的納米銅無論從粒徑大小，分布，還是產(chǎn)物的抗氧化性上都要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)反