狭道式撞击流反应器合成纳米磁流体的研究【文献综述】

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1、毕业设计文献综述化学工程与工艺狭道式撞击流反应器合成纳米磁流体的研究前言化学工业是国民经济的支柱产业，在人们生产和生活中占有重要的地位。作为举足轻重的过程工业，化工过程涉及能源供给、材料制备、环境保护、医药卫生等诸多领域。进入21世纪以来，化学工业的发展目标就是要实现化工过程的绿色、安全和高效。为了实现这一目标，发展新的化工技术和新的化工装备十分必要。21世纪初的10年，是微化工系统的快速发展期，这段时问里国际上发展了多种形式的微化工系统，并对其内部的基本流动、传递和反应规律展开了研究。在这种情势下，我国也开展了相关工作。目前，微化工系

2、统已经广泛应用于化学、化工、生物等领域的基础研究中，也有少部分工业生产过程利用微化工系统实现了过程的强化，体现出了良好的发展前景。但是，作为一个新兴的研究领域，加之化工过程的复杂性，目前对于微化工系统的研究还需要深入进行，研究重点卞要集中在微介观尺度流动规律，微设备内的多相混合传递性能以及利用微反应器实现反应过程强化和调控上。基于此，本文就以多相微化工系统的基础研究为重点，系统介绍和分析关于微化工系统研究的关键科学问题，并进一步探讨微化工系统的发展方向。在众多的纳米材料中,纳米Fe3O4微粒以其优良的性质和广泛的应用潜力而备受关注,其制

3、备方法也很多,如化学共沉淀法、沉淀氧化法、微乳液法、水热法、机器研磨法、反相胶束微反应器制备纳米Fe3O4微粒、凝聚法、溶胶法等。但在合成纳米Fe3O4微粒的众多方法中主要是化学共沉淀法、沉淀氧化法、溶胶法、微乳液法等。各种方法各有利弊,但以沉淀氧化法、共沉淀法的条件温和,工艺简捷,成本低。在Fe3O4制备过程中,Fe3O4粒子的纯度、大小、形状、磁性能和稳定性等对其应用性能起着决定性的作用。主题纳米材料纳米材料[15]是80年代中期发展起来的一种具有全新结构的材料，由于它具有与传统的体相材料极不相同的性能，因此人们认识到这一领域将是二

4、十一世纪材料研究的热点。随着研究的不断深入，对纳米材料的认识不断加深和丰富，对它的研究也逐渐集中在具有一定功能的纳米结构材料方面。纳米材料科学是研究尺寸范围在0.1——100nm之间的物质组成的科学。在纳米纳米尺度下，物质中电子的波性以及原子之间的相互作用由于受到尺度的影响，物质会出现完全不同的性质，即使不改变材料的成分，纳米材料的基本性质，诸如熔点、磁性、电学性能、力学性能、化学性能等都将和传统材料大不相同，呈现出用传统的模式和理论无法解释的独特性能。纳米微粒是指颗粒尺寸为纳米量级的超细颗粒，它的尺度大于原子簇，小于通常的颗粒，一般在

5、1——100nm之间。纳米微粒具有三个共同的结构特点微粒尺寸在纳米数量级(1——100nm);(2)存在大量的界面或自由界面或自由表面;(3)各纳米微粒之间存在着或强或弱的相互作用。纳米材料这些结构特点导致了它具有如下四方面的效应，并由此派生出传统固体所不具有的许多特殊性。减小材料的尺寸会导致许多微小的单元,如纳米管、量子点和量子线、薄膜、DNA结构等。这种尺度下的材料,具有奇特的光、电、磁、热和化学特性,在航空、航天、军工、机械、电子、冶金、化工、生物、医药等领域具有重要的应用价值,被誉为“崭新”的新型功能材料。只要能发现并充分利用纳

6、米效应,这些新型的材料和装置将带来又一次科技革命。现在的纳米科学和技术,就是在纳米材料和技术研究的基础上发展起来的。世界主要国家都把纳米材料作为一个重大课题进行研究和开发。近年来,已在纳米金属材料、纳米非金属材料、纳米光电子材料及器件、纳米材料应用技术开发、纳米材料及结构的设计与模拟、纳米量子器件及其集成关键技术、纳米信息获取技术及器件、纳米级高密度信息储存技术及器件、生物医学纳米器件、纳米结构检测与表征方法的研究、以及仪器的开发等方面取得了一些突破性成果,相信今后还会有更多的成果出现。纳米科技的发展给磁性产业带来了跨越式发展的重大机遇

7、和挑战,使古老的磁学变得年轻活跃,展示出了诱人的广阔应用前景,使得这一领域成为目前国际上最引人注目和最具活力的研究领域之一。常用的磁性纳米材料有金属合金、γ22Fe2O3、Fe3O4、铁氧体等,其中纳米磁性Fe3O4材料应用非常广泛。纳米Fe3O4有颗粒粒径小、比表面积很高、磁敏等特性,在生物分离、靶向药物、肿瘤磁热疗以及免疫检测等领域应用前景光明。本实验就磁性纳米Fe3O4的合成与应用展开讨论。磁性纳米微粒磁性是物质的基本属性，磁性材料是古老而用途十分广泛的功能材料，磁性纳米材料是20世纪70年代后逐步产生、发展、壮大而成为最富有生命

8、力与宽广应用前景的新型磁性材料。磁性纳米材料大致可分为三种类型:一是纳米颗粒型，如磁记录介质、磁性液体、磁性药物、吸波材料;二是纳米微晶型，如纳米微晶永磁材料、软磁材料;三是纳米结构型，如人工纳米结构材料(