銅納米流體的分散與液體石蠟的乳化研究.pdf

1、納米流體是指以一定的方式和比例在液體中添加納米級金屬或金屬氧化物粒子，制備成均勻、穩(wěn)定、高導熱的新型換熱介質(zhì)。多年來由于納米流體在提高流體熱導率方面擁有巨大的潛力而引起人們的廣泛關(guān)注，但是由于顆粒的布朗運動和顆粒表面的吸附作用又使納米顆粒在基液中很容易團聚，導致分散性變差。因此，如何制備穩(wěn)定的納米流體已成為納米流體強化傳熱前期工作的首要問題，也是將納米流體應(yīng)用于傳熱過程所必需的技術(shù)。
　　淀粉基烷基多苷（簡稱淀粉糖苷）是非離子表面

2、活性劑，其在界面化學中具有兩個重要特征:在不同條件下形成的分子聚集體使其作用不同;在不同界面上的物理化學吸附具有趨向性。本文采用萃取和蒸餾的工藝從副產(chǎn)物中回收乙二醇和高碳醇并合成淀粉糖苷，探討淀粉糖苷與Tween60表面活性劑復(fù)配的二元體系對液體石蠟的分散乳化效果和原理。
　　本文實驗研究工作主要包括三個方面:(1)使用兩步法在超聲的作用下合成銅納米流體，基液為水，并對合成工藝進行了研究。首先對多種表面活性劑進行了篩選，分析其分散

3、機理，通過單因素實驗確定合成工藝，利用透射電鏡表征其分散效果和銅納米流體穩(wěn)定性。(2)采用液相還原法合成銅納米流體，基液為水.首先選出合適的還原劑，以沉降時間，吸光度，離心速度為評價方法，研究其反應(yīng)原理;其次通過單因素實驗確定了合適的工藝。最后通過TEM，激光光散射儀對其分散效果和粒度進行了表征，利用XRD對其顆粒成分進行表征，通過HotDisk TPS2500對其導熱系數(shù)進行測定。(3)采用蒸餾水萃取和減壓蒸餾的方式提取了轉(zhuǎn)糖苷法合成

4、淀粉糖苷過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物的碳八碳十醇和乙二醇，研究了萃取碳八碳十醇的最佳工藝條件?；厥沾己铣傻牡矸厶擒债a(chǎn)品采用國家標準檢測其理化性能指標，通過GC，IR表征其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。淀粉糖苷與Tween60采用機械分散的方法進行復(fù)配，探討二元體系乳化劑對液體石蠟乳化的條件和機理，評價其乳化效果。
　　實驗結(jié)果表明:(1)檸檬酸鈉對Cu-水納米流體的分散性較STPP、PAM、GA分散劑效果要好;檸檬酸鈉對Cu-水納米流體的分散較佳條件為:pH值

5、為3～4，納米Cu的含量為1％，分散劑檸檬酸鈉的用量為1.5％。Cu-水納米流體隨放置天數(shù)的增加吸光度變化不大。(2)采用液相還原法，制備出了穩(wěn)定性良好的銅納米流體。其最佳工藝條件為:n(CuSO4·5H2O)∶ n(KBH4)=2.5，檸檬酸鈉的用量為0.7mol/L，溫度為40℃，反應(yīng)時間為100min。銅納米流體的顆粒粒徑分布范圍窄，平均尺寸為1.1nm，導熱系數(shù)比純水提高了30％。(3)蒸餾水萃取碳八碳十醇的最佳工藝條件是:m（

6、蒸餾水）∶m(副產(chǎn)物Ⅱ)=1∶1，轉(zhuǎn)速為200r/min，轉(zhuǎn)時30min，靜止時間為48h， C8C10回收率74％。通過GC，IR分析，理化性質(zhì)的測定，回收脂肪醇合成的淀粉糖苷表面活性劑理化指標符合國家標準。APG與Tween60復(fù)配，對液體石蠟的乳化效果最好，其乳化液的制備工藝條件為:高剪切轉(zhuǎn)速9000 rmin-1;高剪切時間60min;產(chǎn)品用量為2％;含油率為60％;m(APG)∶m(Tween60)=2.5∶1，72h穩(wěn)定前沒