Elaboration par un procédé de précipitation de nanoparticules aux propriétés contrôlées : application à la magnétite - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 2011

Synthesis of magnetite nanoparticles with controlled properties by a precipitation process : application on magnetite

Elaboration par un procédé de précipitation de nanoparticules aux propriétés contrôlées : application à la magnétite

Wei Li

Abstract

The present work is focused on developing and modeling a precipitation process for the production of magnetite (Fe3O4) nanoparticles. The Massart chemical method is chosen to obtain the magnetite nanoparticles owing to its detailed study on the reaction parameters. A semi-batch reactor with a recirculation system is chosen to realize this precipitation process and rapid mixers (T mixer and Hartridge-Roughton mixers of different dimensions) are used to provide an intensive mixing of reagent fluids. Different operating parameters are tested to determine their influences on the precipitate quality. Many analytic techniques are employed to determine the properties of obtained nanoparticles. The results indicate that, without changing of chemical parameters, the quality of magnetite elementary nanoparticles and agglomerates depend sensibly on the type of microreactors utilized. In addition, the magnetite nanoparticles are considered to be a hopeful nanoadsorbent and the related tests are studied. Finally, the CFD technique is used to model the hydrodynamic behaviors of the rapid mixers
Ce travail concerne le développement, la mise au point et la modélisation d'un procédé de précipitation de nanoparticules. Le précipité « modèle » étudié est la magnétite (Fe3O4). La méthode chimique de Massart est choisie pour fabriquer les nanoparticules de magnétite, car elle est déjà bien étudiée. Un procédé de précipitation est conçu en réacteur semi-fermé et à recirculation du fluide de la cuve, permettant ainsi de réaliser un mélange intensif des fluides réactifs par des mélangeurs rapides (un tube en T et deux mélangeurs Hartridge-Roughton de tailles différentes). Différents paramètres opératoires sont testés pour déterminer leur influence sur la qualité du précipité. De nombreuses techniques analytiques sont mises en oeuvre pour déterminer les propriétés des nanoparticules obtenues. Les résultats montrent que, malgré une chimie inchangée, le type de microréacteur choisi influence sensiblement la qualité des nanoparticules élémentaires et des agglomérats de magnétite. Le potentiel de nano-adsorption de la magnétite est aussi étudié et se révèle prometteur. Enfin, la modélisation hydrodynamique des mélangeurs rapides est réalisée par CFD
Fichier principal
Vignette du fichier
2011_LI_W.pdf (8.26 Mo) Télécharger le fichier
Origin : Files produced by the author(s)
Loading...

Dates and versions

tel-01748880 , version 1 (29-03-2018)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01748880 , version 1

Cite

Wei Li. Elaboration par un procédé de précipitation de nanoparticules aux propriétés contrôlées : application à la magnétite. Autre. Institut National Polytechnique de Lorraine, 2011. Français. ⟨NNT : 2011INPL024N⟩. ⟨tel-01748880⟩
400 View
1268 Download

Share

Gmail Facebook X LinkedIn More