吸附层中的成核生长过程研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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吸附层中的成核生长过程研究

项目名称：吸附层中的成核生长过程研究
项目类别：面上项目
批准号：20476088
申请代码：B0604
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：蒋新
负责人职称：副教授
依托单位：浙江大学
批准年度：2004

中文摘要：

利用吸附层作为反应器是近几年发展起来的制备纳米材料的新型反应技术，吸附层的不均匀性、微尺度反应空间的限制作用等因素造就了吸附层内部的独特反应成核环境，使其中的成核生长过程呈现出不同于本体相中的新特点。本项目通过硅胶在水-乙醇二元组份液相体系中的选择性吸附，在其表面形成富含水的吸附层微反应器，以抗坏血酸还原银离子制备金属Ag这一过程为研究对象，通过快速冻结反应和分批加料等实验手段，用TEM、SEM、XRD等分析不同时刻Ag的形貌、含量、尺度分布及空间分布；通过建立传质模型、吸附层浓度分布模型、自由能计算模型，逐步构建出吸附层中的成核生长模型。通过本项目的研究，可望对吸附层反应技术的关键问题- - 吸附层中的成核生长，有一个比较清楚的认识，为准确把握过程的机理，掌握粒子形态和尺度的控制方法，提供科学依据，并为进一步丰富和发展成核结晶理论提供新的素材。

中文主题词：成核；吸附层；过程模型；纳米反应器

英文摘要：

nucleation; adsorption layer;

英文主题词： nucleation; adsorption layer;

结论摘要：

吸附相反应技术是利用微反应器制备纳米材料、纳米催化剂的新方法。本项目针对吸附层中的反应、成核、生长过程展开系统性的研究。项目研究首先测定了载体硅胶在乙醇-水二元溶剂体系中的吸附特性，掌握了反应物在液相本体相和载体表面吸附相之间分配的相平衡规律。通过XRD、TEM、SEM等分析手段，实验研究了水量、反应物浓度、反应温度对粒子形貌、晶粒粒径等的影响。研究发现Ag在乙醇本体、吸附层中、硅胶表面具有不同的还原机理，反应发生的场所、吸附层的厚度等对Ag的晶粒大小有着关键的影响。实验测量了硅胶表面对乙醇中微量水的吸附特性，构建了逐层竞争吸附模型，掌握了硅胶表面法线方向上吸附层组成的变化规律。建立涵盖扩散、吸附、成核、生长等环节的吸附相反应过程的总体模型，模型趋势与实验结果吻合。通过项目的研究，对吸附层中的成核生长规律，有一个比较清楚的认识，为准确把握过程的机理，掌握控制粒子形态和尺度的方法，提供科学依据。

成果综合统计