臺灣博碩士論文加值系統

本研究以超重力系統合成奈米級氫氧化鋯，使用氧氯化鋯及氨水為原料，並將之鍛燒成為氧化鋯。在不同的條件如：轉速、反應終點pH值、進料濃度、進料濃度比、鍛燒程序、分散劑加料方式、分散劑濃度，進行製造，並探討其對粒子粒徑的影響。
實驗結果顯示，當轉速在1750 rpm，氧氯化鋯濃度0.3 M，氨水濃度0.15 M，反應pH值控制為1.5，分散劑使用0.001 M聚乙二醇(PEG)時，合成所得的氫氧化鋯數量平均粒徑為5.17 nm，經450℃鍛燒後，可以得到氧化鋯，其平均粒徑為23.4 nm。

The purpose of this research was to synthesize zirconium hydroxide nanoparticles using a high-gravity system. ZrOCl2‧8H2O and NH4OH were chosen as raw materials. Then the product was calcined to produce zirconium oxide. The effects of operating variables, including rotating speed, pH value, reactant concentration, and calcination process have been studied.
The experiential results show that the Zr(OH)4 particle size, 5.17 nm on average, were obtained in rotating speed 1750 rpm, ZrOCl2‧8H2O concentration 0.3M, NH4OH concentration 0.15M, pH value 1.5, dispersant concertration 0.001M (PEG). After drying and calcining, we obtanied ZrO2 powder with the average size of 23.4 nm.

第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2奈米材料的性質介紹 2
1.3奈米氧化鋯介紹 7
1.4超重力系統介紹 8
第二章 文獻回顧 10
2.1製備奈米氧化鋯的方法 10
2.2膠體介紹 12
2.2.1膠體性質 12
2.2.2膠體的動力學性質 13
2.2.3膠體的表面電性 15
2.2.4 DLVO理論 17
2.2.5膠體的團聚形成 18
2.2.6膠體的分散 19
2.3 超重力系統 24
2.3.1超重力系統發展史 24
2.3.2超重力技術原理與構造 25
2.3.3超重力系統中的流體力學特性 30
2.3.4超重力系統中的質傳特性 31
2.3.5超重力系統中成核與混合機制 35
2.4超重力技術之應用 38
第三章 實驗方法 42
3.1實驗藥品 42
3.2實驗儀器 42
3.3實驗流程與裝置 44
3.3.1實驗步驟 44
3.3.2實驗流程 45
3.3.3實驗裝置 46
3.4實驗分析儀器 47
第四章 結果與討論 48
4.1反應原理 48
4.2轉速變化對粒徑之影響 49
4.3 pH值對粒徑之影響 51
4.4進料濃度變化對粒徑之影響 54
4.5添加分散劑對粒徑之影響 56
4.5.1分散劑加料方式對粒徑之影響 56
4.5.2分散劑濃度對粒徑之影響 57
4.6鍛燒溫度對氧化鋯粒徑及晶型之影響 64
4.6.1 不同鍛燒溫度對粒徑的影響 64
4.6.2氧化鋯之XRD分析 64
第5章結論 68
參考文獻 70
附錄A 76

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