عنوان پایان‌نامه
فرایند تولید نانو ساختار اکسید فلزی در شعله
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-کاتالیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1084.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 51528
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- محمدسعید خواجه
- استاد راهنما
- عباسعلی خدادادی, یداله مرتضوی
- چکیده
- روش شعله به‌عنوان یک روش بسیار موثر برای تولید نانوذرات اکسید فلزی ظاهر شده است. قابلیت کنترل اندازه و شکل ذرات و نیز تولید میلیون‌ها تن نانو پودر در سال به‌همراه سادگی نسبی باعث شده است که عموما از این روش در صنعت استفاده شود. در ابتدا این فرایند بر روی اکسیدهای سیلیکون و تیتانیوم تمرکز داشت، در حالی که اکنون برای تولید نانوذرات دیگر مانند اکسید فلزات بیسموت، وانادیوم، آلومینیوم، آهن، ژرمانیم و زیرکنیوم نیز به‌کار می‌رود. در این پروژه طراحی، ساخت و اجرای یک راکتور شعله ایروسل در مقیاس متریک که قابلیت تولید و کنترل ویژگی‌های محصولی در مقیاس نانومتری را دارد انجام گرفت. این دستگاه نانوذرات تیتانیا با اندازه حدود 70 نانومتر را در نرخ تولید 100 گرم بر ساعت تولید کرد. فاز نانوذرات تیتانیا بین %81 آناتاز تا %84 روتایل کنترل شد. اثر افزایش نرخ تولید، نسبت سوخت به اکسنده، دمای اکسنده و رطوبت هوای استفاده شده بر ویژگی‌های نانوذرات تولیدی نیز مورد بررسی قرار گرفت.
- Abstract
- Flame technology has proven to be an extremely effective method to synthesize nano-particles of ceramic oxides. The single-step chemistry, the ability to control shape and size and to produce millions of tons of nano-powders per annum with relative ease have made it popular with industry. Although this process primarily focused on oxides of silicon and titanium, it has now been adopted for manufacture of several other oxides of bismuth, vanadium, aluminum, iron, germanium and zirconium. In this project, design, construction, and operation of an aerosol flame reactor in metric scale, which produce a nanometric powder and control its characteristics was performed. Titania nanoparticle was produced with about 70 nanometer particle diameter in the rate of 100 g/h by the reactor. Phase composition of titania nanoparticles was controlled from 81% anatase to 84% rutile. The influence of increasing in production rate, fuel to oxidant ratio, oxidant’s temperature, and the humidity content of oxidant on the characteristics of produced nanoparticles was investigated.
