Nanomayeləri necə hazırlamaq olar
Nanomaye tərkibində nanohissəciklər olan əsas mayedən ibarət, xüsusi olaraq hazırlanmış mayedir. Nanomayelərin sintezi zamanı yüksək dərəcədə bərabər dispersiyanı təmin etmək üçün effektiv və etibarlı homogenləşdirmə və deaqlomerasiya üsulu tələb olunur. Ultrasəs dispersləşdiriciləri əla xüsusiyyətlərə malik nanomayelərin istehsalı üçün üstün texnologiyadır. Ultrasəs dispersləşdirməsi səmərəliliyi, sürəti, sadəliyi, etibarlılığı və istifadə rahatlığı ilə seçilir.
Nanomayelər nədir?
Nanomaye adətən nanohissəciklər adlandırılan nanoölçülü hissəcikləri (≺100nm) ehtiva edən mayedir. Nanomayelərdə istifadə olunan nanohissəciklər adətən metallardan, oksidlərdən, karbidlərdən və ya karbon nanoborularından hazırlanır. Xüsusi olaraq hazırlanmış kolloid suspenziya, yəni nanomaye əldə etmək üçün bu nanohissəciklər əsas mayedə (məsələn, su, yağ və s.) dispersləşdirilir. Nanomayelər əsas mayenin material xüsusiyyətləri ilə müqayisədə istilikkeçirmə qabiliyyəti, istilik diffuziyası əmsalı, özlülük və konvektiv istilikötürmə əmsalları kimi yaxşılaşdırılmış termofiziki xüsusiyyətlərə malikdir.
Nanomayelərin geniş yayılmış tətbiqlərindən biri onların soyuducu maye və ya soyuducu agent kimi istifadəsidir. Ənənəvi soyuducu mayelərə (su, yağ, etilenqlikol, polialfaolefin və s.) nanohissəciklər əlavə etməklə həmin soyuducu mayelərin istilik xüsusiyyətləri yaxşılaşdırılır.
Ultrasəs homogenizatoru UP400St – nanomayelərin istehsalı üçün
- soyuducu / istilikötürücü mayelər
- sürtkü materialları
- biotibbi tətbiqlər
Ultrasəs homogenizatoru ilə nanomayelərin hazırlanması
Ən uyğun homogenləşdirmə texnologiyasının və emal parametrlərinin tətbiqi ilə nanomayelərin mikrostrukturuna təsir etmək və onu idarə etmək mümkündür. Ultrasəs dispersləşdirməsinin nanomayelərin hazırlanması üçün yüksək səmərəli və etibarlı üsul olduğu sübut edilmişdir. Ultrasəs dispersləşdiriciləri tədqiqatlarda və sənayedə nanohissəciklərin yüksək bərabərlik və dar hissəcik ölçüsü paylanması ilə sintez edilməsi, üyüdülməsi, dispersləşdirilməsi və homogenləşdirilməsi üçün istifadə olunur. Nanomayelərin sintezi üçün proses parametrlərinə ultrasəs enerjisinin daxil edilməsi, ultrasəs amplitudası, temperatur, təzyiq və turşuluq daxildir. Bundan əlavə, reaktivlərin və əlavələrin növləri və konsentrasiyaları, eləcə də əlavələrin məhlula hansı ardıcıllıqla əlavə edilməsi mühüm amillərdir.
Nanomayelərin xüsusiyyətlərinin nanomaterialların strukturundan və formasından güclü şəkildə asılı olduğu yaxşı məlumdur. Buna görə də nanomayelərin idarə oluna bilən mikrostrukturlarının əldə edilməsi onların funksionallığına və keyfiyyətinə töhfə verən əsas amildir. Amplituda, təzyiq, temperatur və daxil edilən enerji (Ws/mL) kimi optimallaşdırılmış ultrasəslə emal parametrlərindən istifadə sabit, bərabər və yüksək keyfiyyətli nanomaye istehsalının açarıdır. Ultrasəslə emal hissəciklərin deaqlomerasiyası və ayrı-ayrı nanohissəciklər şəklində dispersləşdirilməsi üçün uğurla tətbiq oluna bilər. Hissəcik ölçüsü kiçildikcə Broun hərəkəti (Broun hərəkətinin sürəti), eləcə də hissəciklərarası qarşılıqlı təsirlər artır və daha sabit nanomayelərin yaranmasına səbəb olur. Hielscher ultrasəs cihazları bütün mühüm emal parametrlərinə dəqiq nəzarət etməyə imkan verir, yüksək amplitudalarda fasiləsiz işləyə bilir (24/7/365) və bütün ultrasəslə emal dövrlərinin asan qiymətləndirilməsi üçün məlumatların avtomatik qeydə alınması funksiyası ilə təchiz olunur.
Ultrasəslə dispersləşdirilmiş nanoölçülü silisium dioksid
Ultrasəslə emal nəticəsində nanomayelərin sabitliyinin yaxşılaşdırılması
Nanomayelərdə nanohissəciklərin aqlomerasiyası təkcə çökməyə və mikrokanalların tıxanmasına deyil, həm də nanomayelərin istilikkeçirmə qabiliyyətinin azalmasına səbəb olur. Ultrasəs deaqlomerasiyası və dispersləşdirməsi materialşünaslıqda və sənayedə geniş tətbiq olunur. Ultrasəslə emal nanohissəciklərin bərabər paylandığı və yüksək sabitliyə malik nanodispersiyaların hazırlanması üçün sınaqdan çıxmış üsuldur. Buna görə də nanomayelərin istehsalında Hielscher ultrasəs dispersləşdiriciləri üstünlük verilən texnologiyadır.
Tədqiqatlarda ultrasəslə istehsal olunan nanomayelər
Tədqiqatlarda ultrasəslə emalın və ultrasəs parametrlərinin nanomayelərin xüsusiyyətlərinə təsiri araşdırılmışdır. Nanomayelərin ultrasəslə hazırlanmasına dair elmi nəticələr haqqında daha ətraflı oxuyun.
Al2O3 nanomayelərinin hazırlanmasına ultrasəsin təsiri
Noroozi et al. (2014) müəyyən etmişlər ki, “hissəciklərin konsentrasiyası daha yüksək olduqda, ultrasəslə emal nəticəsində nanomayelərin istilik diffuziyası əmsalında daha böyük artım müşahidə olunurdu. Bundan əlavə, ölçmədən əvvəl nanomayeləri daha yüksək güclü zond tipli ultrasəs cihazı ilə emal etməklə daha yüksək sabitlik və istilik diffuziyası əmsalında daha böyük artım əldə edilirdi.” Daha kiçik ölçülü nanohissəciklər üçün istilik diffuziyası əmsalının artımı daha böyük idi. Bunun səbəbi kiçik hissəciklərdə effektiv səth sahəsinin həcmə nisbətinin daha yüksək olmasıdır. Beləliklə, kiçik hissəciklər sabit nanomayenin yaranmasına kömək etmiş və ultrasəs zondu ilə emal istilik diffuziyası əmsalına əhəmiyyətli təsir göstərmişdir. (Noroozi et al. 2014)
Al2O3-su nanomayelərinin ultrasəslə istehsalı üçün addım-addım təlimat
Əvvəlcə rəqəmsal elektron tərəzi ilə Al2O3 nanohissəciklərinin kütləsini ölçün. Sonra Al2O3 nanohissəciklərini kütləsi ölçülmüş distillə edilmiş suya tədricən əlavə edin və Al2O3-su qarışığını qarışdırın. Distillə edilmiş suda nanohissəciklərin bərabər dispersiyasını əldə etmək üçün qarışığı zond tipli ultrasəs cihazı UP400S (400W, 24kHz, soldakı şəklə baxın) ilə 1h ərzində fasiləsiz ultrasəslə emal edin. Nanomayelər müxtəlif paylarda (0,1%, 0,5% və 1%) hazırlana bilər. Səthi-aktiv maddəyə və ya pH dəyişikliklərinə ehtiyac yoxdur. (Isfahani et al., 2013)
Ultrasəslə tənzimlənmiş su əsaslı ZnO nanomayeləri
Elcioglu et al. (2021) öz elmi tədqiqatlarında bildirirlər ki, “Ultrasəslə emal nanohissəciklərin əsas mayedə düzgün dispersləşdirilməsi və sabitlik üçün, eləcə də real tətbiqlərdə optimal xüsusiyyətlərin əldə edilməsi üçün zəruri prosesdir.” Onlar ZnO / su nanomayelərini istehsal etmək üçün UP200Ht ultrasəs cihazından istifadə etmişlər. Ultrasəslə emal su əsaslı ZnO nanomayesinin səthi gərilməsinə aydın təsir göstərmişdir. Tədqiqatçıların nəticələri belə bir qənaətə gətirir ki, uyğun ultrasəslə emal şəraitində istənilən nanomayenin səthi gərilməsi, nanotəbəqə əmələ gəlməsi və digər əlaqəli xüsusiyyətləri tənzimlənə bilər.
- Yüksək səmərəlilik
- Nanohissəciklərin etibarlı dispersləşdirilməsi
- Ən müasir texnologiya
- Tətbiqinizə uyğunlaşdırıla bilir
- İstənilən istehsal gücünə 100% xətti miqyaslandırıla bilir
- Asanlıqla əldə edilə bilir
- İqtisadi cəhətdən sərfəli
- Təhlükəsiz və istifadəsi rahat
Nanomaye istehsalı üçün ultrasəs homogenizatorları
Hielscher Ultrasonics bütün növ homogenləşdirmə və deaqlomerasiya tətbiqləri üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs dispersləşdiricilərini layihələndirir, istehsal edir və satışını həyata keçirir. Nanomayelərin istehsalında ultrasəslə emala dəqiq nəzarət və nanohissəcik suspenziyasının etibarlı ultrasəs emalı həlledici əhəmiyyət daşıyır.
Hielscher Ultrasonics şirkətinin emal cihazları daxil edilən enerji, ultrasəs intensivliyi, amplituda, təzyiq, temperatur və saxlanma müddəti kimi bütün mühüm emal parametrlərinə tam nəzarət etməyə imkan verir. Bununla parametrləri optimallaşdırılmış şəraitə uyğun tənzimləyə bilərsiniz ki, bu da nəticədə yüksək keyfiyyətli nanomayelərin əldə edilməsinə gətirib çıxarır.
- İstənilən həcm üçün? istehsal gücü: Hielscher ultrasəs cihazları və geniş çeşiddə aksesuarlar təklif edir. Bu, tətbiqiniz və istehsal gücünüz üçün ideal ultrasəs sisteminin konfiqurasiyasını qurmağa imkan verir. Millilitr həcmli kiçik flakonlardan saatda minlərlə qallon həcmində axınlara qədər Hielscher prosesiniz üçün uyğun ultrasəs həllini təklif edir.
- Möhkəmlik: Ultrasəs sistemlərimiz möhkəm və etibarlıdır. Bütün Hielscher ultrasəs cihazları 24/7/365 rejimində işləmək üçün hazırlanmışdır və çox az texniki xidmət tələb edir.
- İstifadə rahatlığı: Ultrasəs cihazlarımızın təkmilləşdirilmiş proqram təminatı sadə və etibarlı ultrasəslə emal üçün emal parametrlərinin əvvəlcədən seçilməsinə və yadda saxlanmasına imkan verir. Rəqəmsal rəngli sensor ekran vasitəsilə intuitiv menyuya asanlıqla daxil olmaq mümkündür. Brauzer vasitəsilə uzaqdan idarəetmə istənilən internet brauzeri ilə cihazı idarə etməyə və izləməyə imkan verir. Məlumatların avtomatik qeydə alınması hər bir ultrasəslə emal dövrünün proses parametrlərini daxili SD-kartda saxlayır.
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal gücü haqqında məlumat verir:
| Partiyanın həcmi | Axın sürəti | Tövsiyə olunan cihazlar |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha yüksək | klaster şəklində birləşdirilmiş UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın!? Bizdən soruşun!
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, pilot və sənaye miqyasında qarışdırma tətbiqləri, dispersləşdirmə, emulsiyalaşdırma və ekstraksiya üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir.
Ədəbiyyat? İstinadlar
- Noroozi, Monir; Radiman, Shahidan; Zakaria Azmi (2014): Influence of Sonication on the Stability and Thermal Properties of Al2O3 Nanofluids. Journal of Nanomaterials 2014.
- Isfahani, A. H. M.; Heyhat, M. M. (2013): Experimental Study of Nanofluids Flow in a Micromodel as Porous Medium. International Journal of Nanoscience and Nanotechnology 9/2, 2013. 77-84.
- Asadi, Amin; Ibrahim M. Alarifi (2020): Effects of ultrasonication time on stability, dynamic viscosity, and pumping power management of MWCNT-water nanofluid: an experimental study. Scientific Reports 2020.
- Adio, Saheed A.; Sharifpur, Mohsen; Meyer, Josua P. (2016): Influence of ultrasonication energy on the dispersion consistency of Al2O3–glycerol nanofluid based on viscosity data, and model development for the required ultrasonication energy density. Journal of Experimental Nanoscience Vol. 11, No. 8; 2016. 630-649.
- Jan, Ansab; Mir, Burhan; Mir, Ahmad A. (2019): Hybrid Nanofluids: An Overview of their Synthesis and Thermophysical properties. Applied Physics 2019.
- Elcioglu, Elif Begum; Murshed, S.M. Sohel (2021): Ultrasonically tuned surface tension and nano-film formation of aqueous ZnO nanofluids. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 72, April 2021.
- Mondragón Cazorla R., Juliá Bolívar J. E.,Barba Juan A., Jarque Fonfría J. C. (2012): Characterization of silica–water nanofluids dispersed with an ultrasound probe: A study of their physical properties and stability. Powder Technology Vol. 224, 2012.
Yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs texnologiyası! Hielscher şirkətinin məhsul çeşidi kompakt laboratoriya ultrasəs cihazından masaüstü qurğulara və tam sənaye ultrasəs sistemlərinə qədər bütün spektri əhatə edir.