Abstrait

Congrès de Chimie : Synthèse de nanoparticules de ferrite de cobalt au moyen de réacteurs à jets d'impact confinés - Abiev RS

 RS Abiev 

 Le procédé de synthèse de ferrite de cobalt utilisant des jets d'impact confinés a été étudié expérimentalement à des températures relativement basses (20°C à 30°C) et à pression ambiante. Contrairement à la synthèse hydrothermale, habituellement réalisée à des pressions élevées et à des températures tempérées (400°C à 450°C), la synthèse par jets d'impact permet de produire des particules de petite taille (environ 8 nm en moyenne) en quelques millisecondes. . Grâce à un mélange rapide et efficace des réactifs de contact court, il a été possible d'éviter la formation de coproduits et d'exclure la croissance de cristallins. Un système uréthane thermoplastique dans un procédé de moulage par injection-réaction développé par Kolodziej sur le mélange par impact de microstructures. Trois niveaux de mélange par impact allant de Re = 80 à Re = 210 ont été réalisés par un dispositif de moulage par injection et réaction de laboratoire (RIM). Les échantillons ont été caractérisés par différentes méthodes : chromatographie par perméation de gel, calorimétrie différentielle à balayage (DSC), microscopie optique et microscopie électronique à transmission. Des globules à segments durs, des sphérolites à segments durs et des segments mous d'une richesse matricielle ont été observés chez des participants ayant des morphologies différentes. Les multiples endothermes DSC étaient liés à différentes structures cristallines. La néochélométrie des marqueurs a été utilisée par Becker pour étudier les champs de concentration de deux systèmes de mélange à jets d'impact : 1) deux jets ronds turbulents opposés (le long d'une ligne droite) entrant en collision, et 2) un jet rond turbulent entrant entrant en collision. axe. Les zones d'impact ou de déviation étaient au centre de l'étude, ainsi que les champs de concentration et leur intensité de fluctuation. Les résultats pourraient être appliqués aux dispositifs de transfert de chaleur et de masse des réacteurs chimiques et des chambres de combustion. Les méthodes chimiques de production de nanoparticules d'oxyde, y compris les nanopoudres de CoFe2O4, sont largement utilisées dans la pratique industrielle cohérence des réactions de précipitation des métaux polyvalents par l'intermédiaire de leurs sels. Il est possible, en contrôlant le pH et la température des solutions, de créer des conditions de précipitation optimales auxquelles le taux de cristallisation augmente, ce qui donne un hydroxyde hautement dispersé. Ensuite, les produits sont les oxydes correspondants de la formation jusqu'à ce qu'ils soient tempérés. Les nanopoudres sont produites par cette technologie avec des tailles comprises entre 10 et 100 nm, et leur forme est proche de sphérique. Une méthode hydrothermale a été largement utilisée ces dernières années pour produire des oxydes nanométriques, qui peuvent être contrôlés par des producteurs dispersés de paramètres de processus variables (température, pression, composition de la solution et sauce dédiée. Les particules d'oxyde nanométriques sont utilisées dans la fabrication de catalyseurs, de céramiques fonctionnelles et structurelles, d'applications polyvalentes pour les composites Le débit est un mélangeur CIJ étudié par Ashgriz avec PLIF. Deux aspects clés influençant les régimes d'écoulement et la qualité de l'étude étaient : Nombre de Reynolds des jets (Re) dans la gamme 50104, L'écoulement évolue vers une forte dynamique de mélange avec un régime laminaire chaotique auto-entretenu. Avec l'augmentation de Re, nous avons observé la formation d'échelles de mélange plus petites dans l'écoulement et une augmentation de la qualité du mélange. Les échelles de mélange visualisées sont l'épaisseur estimée des épaisseurs frappantes pour les modèles théoriques existants. Il a été conclu que, dans les régimes d'écoulement étudiés, la diffusion turbulente de la théorie statistique ne fournit pas une description physique réaliste de l'écoulement. De plus, les jets du flux massique dans le déséquilibre sont montrés par Fonte et al. Il y a toujours un mélange de qualité qui est impacté négativement, même lorsque l'impulsion dans l'écoulement se traduit par une augmentation du nombre de jets, augmentant ainsi la quantité d'énergie fournie au système. Les résultats de ce travail montrent que le mécanisme d'engloutissement du vortex est favorisé par deux jets avec un impact oscillant chaotiquement, le régime laminaire, qui est un aspect clé du mélange par cijs. Par conséquent, l'utilisation de la méthode du réacteur CIJ permet de fabriquer des particules cristallines nanostructurées dans un processus continu avec une consommation d'énergie réduite, ce qui permet d'utiliser cette méthode à l'échelle industrielle. De plus, les fuites des autoclaves, des fours et des réacteurs supercritiques ont conduit à une baisse significative du coût des équipements. Les réactifs du contact quasi instantané, leur mélange rapide et efficace se traduisent par une sélectivité élevée et un processus de rendement. Dans le domaine de l'écoulement, un mélangeur à jet 2D a été simulé par Santos pour étudier l'effet de la pulsation/modulation sur la dynamique de l'écoulement du jet. Les jets opposés ont été testés pour l'écoulement de différentes fréquences et amplitudes. Les fréquences de modulation ont été définies comme le flux dynamique des fréquences d'oscillation naturelles de multiples. Les fréquences d'écoulement naturelles sont déterminées à partir de l'écoulement non forcé, c'est-à-dire lorsque les jets ne sont pas modulés. Santos a observé que la modulation de phase des jets opposés, avec des fréquences proches des fréquences naturelles, provoque une résonance de l'ordre d'écoulement du système, ce qui se traduit par une gène avec un champ d'écoulement. A l'inverse, l'évolution des tourbillons dans les mélangeurs à jets en T s'est révélée moins répétitive. L'impact de la modulation du débit des jets sur la dynamique du champ d'écoulement augmente avec l'amplitude de modulation jusqu'au cas extrême où elle modifie complètement la dynamique du système. Une équation pour la pulsation la plus efficace en énergie des flux d'alimentation des jets dans les mélangeurs à jets opposés est proposée dans le travail de Santos