Page 84 - 《精细化工》2021年第11期

·2230· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

量浓度为 50 和 100 mg/L。逐渐加大 Q w ，考察接收
管流体流动状态和所得纳米粒子粒径变化。
图7为PFBT质量浓度为100 mg/L时Q w 从50 μL/min
增大到 1500 μL/min 微通道内流体流动状态。随着流
量的增大，环状流的直径逐渐缩小。在 1.6d（距注射
管口 400 μm）处由 61 μm 明显减小为 13 μm（见图 8）。
由图 8 可见，PFBT 质量浓度为 50、100 mg/L 下制得
的纳米粒子平均粒径分别从 41 nm 减小到 13 nm
（Q w/Q p = 750，即 Q w =1500 μL/min 时）和从 47 nm 减

图 6 PFBT 溶液质量浓度对粒子尺寸的影响 小到 17 nm（Q w /Q p = 750，即 Q w =1500 μL/min 时）。
Fig. 6 Effect of PFBT solution mass concentration on 这主要依赖于环状流直径的减小加快了 PFBT 溶液
particle size 与水间的扩散混合，使纳米粒子成核和生长时间减

2.2 Q w 对粒子尺寸的影响 少。上述结果表明，Q w 越大，PFBT 溶液在水中扩
固定 Q p 为 2 μL/min、Q m 为 3 μL/min、PFBT 质 散越快，得到的纳米粒子粒径越小。

a~h：Q w 分别为 50、100、200、500、700、1000、1200、1500 μL/min

图 7 改变 Q w 流体在注射管口处的流动状态
Fig. 7 Flow conditions of fluids at the tip of the injection nozzle at different Q w

的影响，结果如图 9、10 所示。当 Q w 为 500 μL/min
时，随着 Q m 从 2 μL/min 增大到 12 μL/min，接收
管内环状流的直径在 1.6d 处由 19 μm 增大到
34 μm，所制纳米粒子平均粒径在 30~31 nm 之间。
当 Q w 为 1000 μL/min 时，随着 Q m 从 2 μL/min 增
大到 12 μL/min，接收管内环状流直径在 1.6d 处
由 13 μm 增大到 26 μm，所制纳米粒子平均粒径在
21~25 nm 之间。
结果表明，Q m 的增加增大了环状流直径，减缓

图 8 Q w 对粒子尺寸和环状流直径的影响 了 PFBT 溶液与水的扩散过程。但增加 Q m 间接稀释
Fig. 8 Effect of Q w on particle size and annular flow diameter 了 PFBT 溶液。两种因素共同作用下使得改变 Q m
对纳米粒子尺寸影响不大。由于 Q m 的增加会导致接
2.3 Q m 对粒子尺寸的影响 收管内流体达到完全混合的距离延长，故在实验过
固定 PFBT 质量浓度为 100 mg/L、Q p 为 2 μL/min、 程中需找到合适的 Q m ，既要在注射管出口处有一层
Q w 为 500 和 1000 μL/min，改变 Q m 为 2、3、6、9、 液膜包裹住 PFBT 溶液使其不与水直接接触，也要
12 μL/min，考察 Q m 对环状流直径和生成纳米粒子 保证流体在接收管内达到完全混合。