燃料电池催化剂浆料分散设备研究

质子交换膜燃料电池技术作为重要的氢能应用和转化技术,一直以来都是研究和投资的热点。为了实现燃料电池的高性能和长寿命,其膜电极催化层应具有广泛分布且连续导通的离子树脂网络和碳导电网络,富含结构多样且孔径分布合理的微孔,而实现这些目标需要以制取分散性良好、稳定性高、涂布适应性强的催化剂浆料为前提。本研究列举了在催化剂浆料制备过程中已得到应用的超声分散、球磨分散、高速剪切分散等分散设备和工艺,简要介绍了其原理,归纳了各自特点。

黑木耳多糖高剪切分散乳化法与酶法提取的比较研究

以黑木耳多糖得率为指标,分别采用高剪切分散乳化法和酶法提取黑木耳多糖,并对提取效果进行比较。结果表明:高剪切分散乳化法提取黑木耳多糖的工艺条件为转速21 000r/min,料液比1110(m/V),时间6 min,温度80℃;酶法提取黑木耳多糖的工艺条件为酶添加量1.2%,酶解时间60min,pH 5.5,酶解温度55℃,二者得率分别为24.43%,9.29%。与酶法相比,高剪切分散乳化法提取黑木耳多糖得率高、提取时间短、操作简单。故高剪切分散乳化法是黑木耳多糖提取的一种适宜方法。

基于高剪切分散乳化技术的黄芪中黄酮类化合物提取方法及动力学研究

利用高剪切分散乳化(High shear dispersing emulsifier,HSDE)技术为样品前处理方法,以甲醇为提取剂。通过单因素实验、L9(34)正交试验,优选出HSDE提取黄芪中4种黄酮类化合物(毛蕊异黄酮-7-O-β-D-葡萄糖苷、毛蕊异黄酮、芒柄花素、芒柄花苷)的最佳条件为:料液比1∶20,转速16000r/min,时间180s。在此提取条件下进行黄芪提取的动力学研究,结果表明,黄芪中4种黄酮类化合物的HSDE提取过程符合准二级动力学方程特征,以时间(t)为横坐标,时间与峰面积的比值(t/A)为纵坐标,进行线性拟合,方程分别为:毛蕊异黄酮-7-O-β-D-葡萄糖苷:y=0.00974x+0.00869,R2=0.99736;毛蕊异黄酮:y=0.00153x+0.01654,R2=0.9862;芒柄花素:y=0.00196x+0.02322,R2=0.98492;芒柄花苷:y=0.00527x+0.046,R2=0.99228。在实验的基础上推测其提取机理为气蚀效应、机械效应和剪切效应的协同作用。

响应面法优化高剪切分散乳化提取悬钩子多酚

为探究提取小浆果悬钩子中活性成分多酚的最佳工艺参数,采用高剪切分散乳化提取技术,探讨了提取溶液浓度,高剪机转速,剪切时间3个因素对悬钩子多酚提取含量的影响。在单因素水平分析基础上,运用响应面优化设计试验对提取工艺进一步优化,由Design-Expert 7.0.0软件分析确定了悬钩子多酚的最佳提取条件,考虑到实际操作的便利,将最佳工艺参数修正为:提取溶液体积分数:85%,高剪机转速:18 000 r/min,剪切时间:220 s。经验证试验证实,优化后悬钩子提取物中多酚质量分数为(713.89±0.66)mg/hg鲜果。总黄酮和花色苷的质量分数分别为(229.97±1.37)mg/hg鲜果和(28.75±0.43)mg/hg鲜果。与传统的超声波、微波等辅助提取法相比,高剪切分散乳化技术提取法大大缩短了提取时间,避免了有效成分的损失与变性,是一种极具应用前景的方法。

载体树脂、分散剂及剪切速率对纳米粉体在高聚物中的分散效果的影响

选择不同的载体树脂和分散剂 ,研究了阴离子型层状纳米材料 (LDHs)在载体树脂中的分散及剪切对分散效果的影响 ,结果表明 ,LDHs在EVA中分散均匀 ;分散剂B的加入使LDHs在EVA中的分散更均匀 ;剪切能使团聚状LDHs基本消失 ,LDHs的粒径可达到十几纳米。

基于高剪切分散乳化技术提取油橄榄叶中有效成分的样品前处理新方法

本文研究了基于高剪切分散乳化技术(High-Speed Shear Dispersing Emulsification,HSDE)提取油橄榄叶中有效成分的样品前处理新方法。利用HPLC测定橄榄苦苷含量,利用UV(AlCl3显色法)测定总黄酮的含量。通过单因素试验分别考察溶剂、转速、料液比、时间及温度,筛选出最佳条件。以浸膏得率、橄榄苦苷和总黄酮的含量为综合指标进行评价,通过响应面中的中心组合设计,优选出最佳提取参数:温度40℃,料液比1∶51.72,溶剂60%乙醇,转速16000 rpm,提取时间150 s。结果表明高剪切分散乳化技术可以快速高效的提取油橄榄叶中有效成分,是一种较好的样品前处理方法。

高剪切分散乳化技术提取茶叶中有效成分的动力学及热力学研究

基于高剪切分散乳化(High shear dispersing emulsification,HSDE)技术,以20%乙醇水溶液作为提取溶剂,研究了茶叶中4种多酚类化合物(表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、没食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸酯)、没食子酸和咖啡因的提取动力学和热力学。以动力学理论为基础,建立了4种茶多酚类化合物、没食子酸和咖啡因的提取动力学方程,并计算得到速率常数k;以热力学理论为基础,计算得到焓变、熵变、自由能变等热力学参数。进一步探讨了该方法的提取机理。HSDE提取法的最佳条件为:提取溶剂为20%乙醇水溶液,料液比为1∶50,转速为10 000 r/min,剪切时间为180 s,体系温度为313.15 K。在此条件下,茶叶中有效成分的提取率高达95%。与其他茶叶提取方法相比,HSDE提取法具有提取速度快、溶剂耗量少、提取率高等优点,具有较好的应用前景。

高剪切分散均质技术在齐墩果酸滴丸生产中的应用

目的观察高剪切分散均质技术用于齐墩果酸(OLA)滴丸生产的可行性及效果。方法采用高剪切分散均质技术制备高分散OLA滴丸,并比较其与普通OLA滴丸、片剂的溶散时限、溶解度、溶出速率及对湿、热的稳定性。结果成功制备48 mg/丸的高分散OLA滴丸(含3 mg的OLA),且其性状及溶散时限、溶解度、体外溶出度、稳定性均较好。结论高剪切分散均质技术用于OLA滴丸生产可显著改善滴丸的性状及质量。

剪切分散工艺制备环氧树脂/粘土纳米复合材料的结构与力学性能研究

采用十二胺盐处理的蒙脱土(MMTDDA)和环氧(E-51)/4,4′二胺基二苯砜(DDS)体系为研究对象,分别通过普通搅拌(磁力搅拌)和高速剪切分散(高速乳化均质机)两种分散MMTDDA的工艺制备了环氧树脂MMTDDA纳米复合材料。透射电镜(TEM)观察表明,普通搅拌分散法制备的纳米复合材料中存在较多粘土团聚体,而通过高速剪切分散施加一定外部剪切力细化分散粘土团聚体,则有利于粘土片层在固化过程中充分解离,力学性能明显提高。在一定剪切速率下,力学性能随剪切分散时间的增加而增加;当粘土含量为3wt%时,冲击强度可由32.1kJ/m2提高到43.9kJ/m2,提高近36.8%,弯曲强度也有一定提高。动态热机械性能(DMA)分析表明,环氧树脂/MMTDDA纳米复合材料的储能模量在玻璃态没有明显改善,但在玻璃化转变区具有一定的提高;玻璃化转变温度(Tg)和损耗模量都得到不同程度的提高,Tg由纯环氧树脂的209.6℃提高到环氧树脂/MMTDDA(3wt%)纳米复合材料的214.9℃,提高近5.3℃,且粘土片层的分散解离效果越好,提高的幅度越大。

非定常高阶Taylor剪切分散理论

本文重新分析了Taylor经典的剪切分散理论,指出了Taylor理论成立的主要物理机理在于:断面内扩散尺度和纵向扩散尺度之间存在着量级上的差别。为此将浓度方程进行无量纲化,采用摄动方法求得了非定常条件下的Taylor高阶剪切分散理论。其结果与Gill和Sankasubramanian等人的结果相一致,并且得到含边界吸收条件下的剪切分散系数。

用分数型布朗运动模拟海湾的剪切湍流分散

采用传统的布朗运动粒子跟踪模型和改进的分数型布朗运动粒子跟踪模型分别研究海湾的剪切湍流的分散。认为布朗运动和分数型布朗运动的幂律法则对简单的剪切扩散预测较为精确,通过控制Hurst指数可以控制剪切分散对海湾回流区的影响。研究表明,在简单的海湾模型中,明显的剪切分散出现在主流方向的海湾入口处;随着纵向水流Hurst指数的增加,横向水流的指数会相应地减少。

一种新型高剪切均质分散机的研制

介绍了一种新型的多级多层环形梳状齿高剪切均质分散机的主要结构和工作原理,分析了均质分散的机理和主要零件的的结构特点。该分散机与传统设备相比具有分散效率高、能耗低、噪音低、易清洗等优点。

响应曲面法优化高剪切分散乳化提取破布木果多糖

多糖类物质不仅是一种非特异性免疫增强剂,而且具有降血糖、降血脂、抗凝血等多种生理活性,本文探究了维药破布木果多糖的最佳提取工艺。采用高剪切分散乳化(High shear dispersing emulsification,HSDE)技术,探讨了液料比、高剪切时间、高剪切速度对多糖得率的影响,采用响应曲面法(Response Surface Method,RSM)进行优化,得到最佳提取工艺参数。结果表明:在液料比为50∶1(mL∶g),剪切时间为3.0 min,剪切速度为16000 r/min,破布木果多糖得率为(111.43±0.1)mg/g;高剪切分散乳化技术大大缩短了提取时间,避免有效成分的损失,在天然产物提取方面极具应用前景。

基于高剪切分散乳化技术的黄芪中黄酮类化合物提取方法及动力学研究

黄酮类化合物在自然界中广泛存在,属于酚性组分,是很多中草药的主要成分之一,对临床的用药具有重要意义。黄酮类化合物具抗菌、抗病毒、抗炎、抗癌、抗过敏、抗黄等作用目前已被证实,同时其对血小板聚集以及一些疾病的并发症具有较好的拮抗效果[1]。黄芪是豆科植物,总黄酮是黄芪药用功效的主要物质单位[2],也是目前生物提出技术中黄酮类化合物的主要提取原料。

改进剪切分散乳化机密封

FDX3/300管线式高剪切分散乳化机填料密封失效原因,选用型号GEBA-90(105)的高温金属波纹管集装式机械密封进行改进。

弗鲁克公司 高剪切分散乳化机

弗鲁克公司高剪切分散乳化机主要应用在油相罐和乳化罐。由于卵磷脂具有漂浮、结团、粘壁的特性，在用普通搅拌机混合卵磷脂与大豆油时，常常出现卵磷脂漂浮在油面或者结团的现象，长时间无法混合均匀。

上海弗鲁克流体机械制造有限公司Hishear（高剪切分散乳化机）

高剪切分散乳化就是高效、快速、均匀地将一个相或多个相分布到另一个连续相中，而在通常情况下各个相是互不相溶的。由于转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来的强劲动能，使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，从而使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺和适量添加剂的共同作用下，

高剪切分散乳化泵

传统的混合、分散方式越发跟不上当今社会的生产要求，节能减排是新的要求和挑战，高剪切分散乳化机不但使生产工艺简单化，更大大提高了生产效率，降低了环境污染，在越来越多的生产中起到核心主导作用。

红毛藻膳食纤维制备工艺优化

在传统酶法制备膳食纤维的工艺基础上,基于膳食纤维提取率、可溶性膳食纤维含量及不溶性膳食纤维持水力的差异,对红毛藻膳食纤维的制备工艺进行改进,旨在获得高品质红毛藻膳食纤维的制备工艺。通过4种不同制备工艺(酶法制备工艺、高速剪切分散辅助酶法制备工艺、乳杆菌发酵辅助酶法制备工艺、乳杆菌发酵-高剪切分散辅助酶法制备工艺)对红毛藻中膳食纤维进行提取,利用响应面法对提取工艺条件进行优化。结果表明,乳杆菌发酵-高剪切分散辅助酶法对红毛藻总膳食纤维具有最佳的提取率,较传统酶解法提高1.2倍。优化后的提取工艺条件为分散转速15 000 r/min、分散时间10 min、料液比1∶60(g/mL),此条件下制备的膳食纤维提取率为(50.32±1.23)%,可溶性膳食纤维含量为(12.04±0.45)%、不溶性膳食纤维持水力为(12.73±0.87)g/g。

高速剪切技术破碎油菜蜂花粉细胞壁工艺

目的:利用高剪切分散乳化技术进行破碎油菜蜂花粉细胞壁的研究。方法:以水为介质,通过单因素试验分别考察破壁时间、温度、高剪机转速、液料比对破壁率的影响;通过Box-Behnken试验设计,建立二次多项式回归方程的预测模型,优选出最佳工艺条件;扫描电镜观测表征花粉形态,测定总黄酮含量,进一步研究破壁效果。结果:优化工艺条件为时间3min、转速22000r/min、液料比1:3(g/mL),在此条件下花粉破壁率达到99%以上,且黄酮含量为3.60mg/g。结论:利用高剪机破碎油菜蜂花粉细胞壁,在较短时间内能获得较高的破壁率,是一种良好的前处理手段。