为了展示我们的螺旋微反应器的应用潜力,我们成功地利用了标准微流控方法合成了高稳定性和粒径可控的功能性SiO2纳米流体(图3)。TEOS(90 mM乙醇溶液)和NH3⋅H2O(1 M水溶液)以相同的流速泵入螺旋微反应器的两个进口,在室温下,从出口收集到光透明的SiO2纳米流体(图3a)。如图3b所示,硅源TEOS在氨的催化下被转化为单体,并且螺旋微通道提供的大比表面积使得单体连续凝聚形成SiO2纳米颗粒。当其他参数保持不变时,SiO2纳米颗粒的大小与流速呈相关关系(图3c)。随着流速从1000增加到5000 µL⋅min− 1,由于凝聚核化的驻留时间缩短,平均粒径从100变为60再到30 nm(图3c-i)。由于与烧瓶反应相比,微反应器具有数量级的质量传递反应效率差异以及收集瓶中的短驻留时间,SiO2的凝聚核化反应基本上在微反应器中完成,不受驻留反应时间的影响[55-57]。纳米颗粒尺寸分布的测试验证了这一点,不同流速下的纳米颗粒都具有低聚集度(图3c-ii)。纳米流体的稳定性,特别是长期稳定性,对于提高沸腾传热至关重要。物理(沉淀)和化学(ζ电位)方法是表征纳米流体稳定性的常用方法[58-60]。如图3d所示,在室温(25℃)和高温(80℃)下,长时间(30天)静置沉淀分散试验显示纳米流体上层没有分层和SiO2纳米颗粒的聚集现象(图3d-i和图S3)。所有纳米流体的ζ电位在不同时间和温度下都小于-25 mV,表明它们具有良好的稳定性[61,62](图3d-ii和图S4)

翻译下面一段话To demonstrate the application potential of our spiral microreactors the standard microfluidic methods were successfully utilized to synthesize highly stable and particle size-controlled funct

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