化学气相冷凝合成纳米颗粒过程研究及新型反应器设计

采用化学工程模型化的理论研究方法，建立了化学气相冷凝反应器内流体流动和传热过程的数学模型。采用SIMPLEC算法求解了反应器内的流场分布和温度分布。研究了雷诺数，直管出口与撞击面的距离等参数对反应器流型、轴向中心速度、径向最大速度和沿撞击板压力分布，以及温度对流场分布的影响规律。在此研究基础上设计了采用反应器末端气体激冷方式的类CVC反应器，系统研究了各操作参数对合成纳米TiO2O粒子的影响规律。得到了产物分散性好、金红石晶相含量高、粒子分布在25-35nm之间的TiO2粉末，此外，还进行了粒子表面化学气相包覆的研究，提出了利用水合物粒子受热脱水进行流态化表面水解包覆的新方法，实现了包覆量与包覆均匀性的控制。