滞止旋流火焰合成纳米TiO_2颗粒的实验研究  

EXPERIMENTAL STUDIES ON TiO_2 NANO-PARTICLES IN A SWIRL-STABILIZED STAGNATION FLAME

作　　者：邓斯理[1] 李水清[1] Stephen D Tse 王俊晶[1] 陶雨洁[1] 姚强[1] 

机构地区：[1]清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084 [2]罗格斯大学机械与航天工程系,新泽西州08854

出　　处：《工程热物理学报》2011年第1期157-160,共4页Journal of Engineering Thermophysics

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.50776054);清华大学基础研究基金资助(No.JC2007014);国家重点基础研究发展规划项目资助(No.2002CB211600)

摘　　要：湍流效应是火焰合成纳米TiO_2颗粒工业化规模放大的一个重要影响因素。本文基于一种新提出的滞止旋流火焰开展了合成TiO_2纳米颗粒的实验研究。在旋流数0.26的条件下,可成功获得比表面积300 m^2/g以上,粒径最小达5nm的锐钛矿型TiO_2颗粒,这可归因于本文滞止旋流火焰具有贫燃稳定性、速度高反应快、温度梯度大等特点。实验还发现,随着前驱物浓度的减小,合成颗粒粒径逐渐减小且更加均匀。Turbulence effect plays an important role in the scale-up and industrialization of flame synthesis process.In this paper,a swirl-stabilized stagnation flame was specially proposed and developed for the flame synthesis of TiO2 Nano-particles.After experimental researching,the obtained titiania from this process has a diameter of 5nm,BET surface more than 300 m^2/g with dominating anatase crystal due to the high temperature gradient,high flame speed and reaction of this novel flame.The results incidated that,with a smaller precursor loading rate,the particle diameter become smaller and more uniform.

关 键 词：滞止旋流火焰 火焰合成 TIO2纳米颗粒 

分 类 号：TK16[动力工程及工程热物理—热能工程]