超聲波熱解概述
超聲波噴霧熱解結(jié)合了用于將前體溶液分散成液滴的超聲波以及在升高的溫度下對液滴內(nèi)的溶解材料進(jìn)行化學(xué)分解,從而形成細(xì)粉。在超聲波噴霧熱解反應(yīng)器中,溶劑首先從液滴中蒸發(fā),在下一個(gè)階段,干液滴內(nèi)的剩余溶劑通過熱解進(jìn)行化學(xué)分解,并且通過燒結(jié)過程獲得細(xì)顆粒。超聲波噴霧熱解方法的優(yōu)點(diǎn)是可以簡單地設(shè)置各個(gè)工藝段并改變它們的配置,高溫?zé)岱纸夤?,連續(xù)的納米材料合成,以及從各種原材料合成納米粒子的可能性。
超聲波熱解
超聲波噴霧系統(tǒng)是用于納米材料生產(chǎn)的其他類型的噴霧器中更有效的,例如氣動(dòng)和靜電噴霧器,同時(shí)價(jià)格也實(shí)惠且液滴速度低。氣動(dòng)霧化機(jī)器通過膨脹加壓液體產(chǎn)生液滴。這些霧化機(jī)器具有約 50 μm 左右的大尺寸液滴輸出,且液滴尺寸和尺寸分布難以控制。靜電霧化機(jī)器使用靜電場從液體中提取液滴。它們的生產(chǎn)率低,并且只能用于導(dǎo)電液體。超聲波霧化機(jī)器產(chǎn)生的液滴尺寸分布窄,小于 10 μm,生產(chǎn)率可接受。超聲波噴嘴產(chǎn)生更穩(wěn)定和均勻的液滴,高溫?zé)岱纸舛嗌馘X,但不能產(chǎn)生像超聲波霧化機(jī)器一樣小的液滴。因此,高溫?zé)岱纸?,超聲波霧化機(jī)器在其液滴輸出方面具有良好的特性,并且通常用于噴霧熱解過程。
超聲波熱解
目前,需要擴(kuò)大納米顆粒的生產(chǎn)規(guī)模,以適應(yīng)應(yīng)用所需的越來越多的納米顆粒。產(chǎn)生納米顆粒粉末和懸浮液的技術(shù)已經(jīng)存在了幾十年,并且正在不斷改進(jìn),同時(shí)也在研究新的方法。一種可能可靠的大規(guī)模合成納米粒子的方法是超聲波噴霧熱解過程。這個(gè)過程被認(rèn)為是相對具有成本效益的,并且很容易從實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)展到工業(yè)水平。超聲波噴霧熱解工藝還可以生產(chǎn)幾種不同類型的納米顆粒和結(jié)構(gòu),如實(shí)心或空心納米顆粒、核殼結(jié)構(gòu)和球中球結(jié)構(gòu)等。
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