汽水混合器纳米材料应用

纳米碳酸钙是一种新型的填充材料，广泛用于造纸、染料以及塑料等领域。纳米碳酸钙主要分为方解石、球霰石以及文石等三种构型。其中文石型纳米碳酸钙是一种性能优异的复合材料补强剂。由于汽水混合器的微观混合性能较好，反应过程中可以有效地调节过饱和度，有利于亚稳态的文石型碳酸钙的形成，能够有效地用于文石型碳酸钙的制备。笔者采用汽水混合器以聚丙烯酰胺和磷酸为添加剂，制得的文石型纳米碳酸钙纯度为98.1%，平均直径为50nm;而且反应时间只是普通搅拌反应器的1/6~1/3。

橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO₄,)作为目前最有发展前景的锂离子动力电池正极材料之一，具有高比容量、好的循环可逆性能、低的原料成本、高的安全性能和环境友好等优点，目前已经成为电池界竞相开发和研究的热点。但其低的电子电导率和锂离子扩散系数，导致了LiFePO₄，材料在高倍率充放电条件下比容量衰减迅速，从而严重地阻碍了LiFePO₄，的商业化应用。笔者采用实验室规格的汽水混合器来制备前驱体，经水热结品，成功地实现了对LiFePO₄/C材料粒度大小的调控。通过研究获得了汽水混合器转子转速对前驱体沉淀和LiFePO₄/C材料的晶体结构、颗粒形貌、大小及其分布的影响规律，揭示了汽水混合器辅助的水热法实现粒度可控的关键。在汽水混合器转速为1.3x10⁴r/min下制备得到的LiFePO₄/C样品，其粒度减小至220nm，表现出了优异的电化学性能，在0.1C和20C倍率下，其放电比容量分别达到160.1mA·h/g和90.8mA·h/g

氢氧化镁是一种添加型的无机类阻燃剂，与目前应用较广泛的有机类阻燃剂相比，氢氧化镁的热分解不释放任何有毒物质，更符合安全、环保等方面的法规要求;其中水热法制得的层状纳米氢氧化镁的阻燃性能更优。笔者采用汽水混合器强化了氯化镁溶液与氨的反应过程，然后在水热条件下继续反应，制备出了d₃₂为86nm的层状氢氧化镁;同时将反应时间缩短了50%以上。