層流の炎の層の金属酸化物ナノ粒子の劣化と再施行

高温での技術的ナノ粒子の挙動は、設計されたナノ材料を含む終末期製品の熱処理に関連する条件下で形態の変化を検出するために体系的に測定されました。このペーパーの焦点は、実験室の実験にあります。この実験では、ブンセン型バーナーを使用して、層状炎にタイタニアとセリア粒子を加えます。粒子サイズ分布に対する温度の影響を評価するために、SMPS、ELPI、およびTEM分析を使用しました。炎の温度プロファイルを測定するために、コヒーレントアンチストークスラマン分光法（CARS）を使用しました。理解可能なデータレコードは、さまざまな化学量論とアルゴン混合物の測定と平衡計算により、高温を示しています。これにより、すべての技術的な金属酸化物ナノ粒子凝集体が高温での炎の改革を調査したことを示しています。タイタニアとセリアの元々の大きな凝集体は、それぞれ<2200 Kおよび<1475 Kの開始温度で非常に小さなナノ粒子（<10 nm/"ピーク2"）を構築します（Ceria：Tmelt = 2773 K、Tboil = 3873 K/Titania：tmelt = 2116 k、tboil = 3245 k）。最大火炎温度はチタニアとセリアの蒸発温度を下回っているため、化学反応する火炎におけるチタニアとセリアの蒸発の強化が想定されています。

The behavior of technical nanoparticles at high temperatures was measured systematically to detect morphology changes under conditions relevant to the thermal treatment of end-of-life products containing engineered nanomaterials. The focus of this paper is on laboratory experiments, where we used a Bunsen-type burner to add titania and ceria particles to a laminar premixed flame. To evaluate the influence of temperature on particle size distributions, we used SMPS, ELPI and TEM analyses. To measure the temperature profile of the flame, we used coherent anti-Stokes Raman spectroscopy (CARS). The comprehensible data records show high temperatures by measurement and equilibrium calculation for different stoichiometries and argon admixtures. With this, we show that all technical metal oxide nanoparticle agglomerates investigated reform in flames at high temperatures. The originally large agglomerates of titania and ceria build very small nanoparticles (<10 nm/"peak 2") at starting temperatures of <2200 K and <1475 K, respectively (ceria: Tmelt = 2773 K, Tboil = 3873 K/titania: Tmelt = 2116 K, Tboil = 3245 K). Since the maximum flame temperatures are below the evaporation temperature of titania and ceria, enhanced vaporization of titania and ceria in the chemically reacting flame is assumed.