Надеждна дисперсия на наночастици за индустриални приложения

Висока мощност ultrasonication може да ефективни и надеждно разпадат частици агломерати и дори се разпадат първични частици. Поради високопроизводителната си дисперсионна производителност, ултразвуковите уреди тип сонда се използват като предпочитан метод за създаване на хомогенни суспензии на наночастици.

Надеждна наночастична дисперсия чрез ултразвук

Ultrasonic dispersion is highly efficient in dispersing and deagglomerating nanoparticles.Много индустрии изискват подготовката на суспензии, които са натоварени наночастици. Наночастиците са твърди вещества с размер на частиците по-малък от 100nm. Поради размера на частиците минута, наночастиците изразяват уникални свойства като изключителна здравина, твърдост, оптични функции, дуктилност, UV устойчивост, проводимост, електрически и електромагнитни (Em) свойства, антикорозитивност, устойчивост на надраскване, и други извънредни характеристики.
Високоинтензивен, нискочестотен ултразвук създава интензивна акустична кавитация, която се характеризира с екстремни условия като сили на срязване, много високо налягане и температурни диференциали, и турбуленции. Тези кавитационно сили ускоряват частиците, причиняващи междучастични сблъсъци и съответно разбиване на частиците. Следователно се получават наноструктурирани материали с крива с тесен размер на частиците и равномерно разпределение.
Ултразвуковото разпръскващо оборудване е подходящо за лечение на всякакъв вид наноматериали във вода и органични разтворители, с ниски до много високи вискозитети.

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


Ultrasonic dispersion is a highly efficient technology for detangling and deagglomerating nanoparticles. Therefore, ultrasonicators from Hielscher Ultrasonics are widely used in industry to produce larger-scale nanodispersions and nano-structured suspensions.

Промишлен монтаж на ултразвукови дисперзии (2x UIP1000hdT) за обработка на наночастици и нанотръби в непрекъснат редови режим.

Ултразвукова дисперсия е подходяща за

  • наночастици
  • Ultrasonic dispersion and deagglomeration is a high-performance process to produce stable, nano-sized carbon black dispersions.

  • ултрафинови частици
  • нанотръби
  • нанокристали
  • нанокомпозити
  • нанофибри
  • квантово точки
  • наноплатеци, нано листове
  • нанороди, нанопровоки
  • 2D и 3D наноструктури

Ултразвукова дисперсия на въглеродни нанотръби

Ултразвуковите дисперсери се използват широко с цел разпръсване на въглеродни нанотръби (CNTs). Sonication е надежден метод за разплитане и диспергиране на едностенни въглеродни нанотръби (SWCNTs), както и многостенни въглеродни нанотръби (MWCNTs). Например За да се произведе високопроводим термопластичен полимер, с висока чистота (> 95%) Nanocyl® 3100 (MWCNTs; външен диаметър 9.5 nm; чистота 95 +%) са ултразвуково диспергирани с Hielscher UP200S за 30мин. Ултразвуково диспергираният Nanocyl® 3100 MWCNTs в концентрация от 1% масови части в епоксидната смола показа превъзходна проводимост от приблизително 1,5 × 10-2 S / m.

Ултразвукова дисперсия на никелови наночастици

Никеловите наночастици могат успешно да се произвеждат чрез ултразвуково асиситиран синтез на редукция на хидразин. Маршрутът за синтез на редукция на хидразин дава възможност на TP да приготви чиста метална никелова наночастица със сферичен вид чрез химичното намаляване на никелхлорид с хидразин. Изследователската група на Адам демонстрира, че ултразвуковата – използване на Hielscher UP200HT (200W, 26kHz) – е успяло да поддържа среден първичен кристалитов размер (7 – 8 nm) независимо от прилаганата температура, докато използването на интензивни и по-кратки периоди на ултразвук би могло да намали солводинамичните диаметри на вторичните, обобщени частици от 710 nm на 190 nm при липса на който и да е повърхностноактивен вещество. Най-високата киселинност и каталитична активност са измерени за наночастиците, приготвени чрез лека (30 W изходна мощност) и непрекъснато ултразвуково лечение. Каталитичното поведение на наночастиците е тествано при реакция на кръстосване Сузуки-Мияура над пет проби, приготвени в конвенционалното, както и ултразвуковите начини. Ултразвуково подготвените катализатори обикновено се изпълняваха по-добре и най-високата каталитична активност беше измерена над наночастиците, приготвени под непрекъсната ултразвукова обработка с ниска мощност (30 W).
Ултразвуковото лечение имаше решаващи ефекти върху склонността на агрегация на наночастиците: дефрагментационното влияние на разрушените кавитационна кухини с енергичната маса Трансферът би могъл да преодолее атрактивната електростатика на разрушените кавитациони кухини с енергичния трансфер на маса би могла да преодолее атрактивните електростатични и ван дер Ваалс сили между частиците.
(срв. Адам и др. 2020 г.)

The ultrasonic homogenization setup SonoStation consists of ultrasonic disperser, agitator, pump and tank. It is a complete turn-key setup for mixing applications.

Ехостанция – Ултразвукова разпръскваща система с участието на бъркалка, резервоар и помпа. SonoStation е удобна готова за ултразвук настройка за средно големи и по-големи обеми

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


Ултразвуков синтез на наночастици от уоластонит

Wollastonite е калциев иносиликатен минерал с химическата формула CaSiO3 Wollastonite се използва широко като компонент за производство на цимент, стъкло, тухла, и плочка в строителната индустрия, като поток в леенето на стомана, както и добавка в производството на покрития и бои. Например, wollastonite осигурява армировка, втвърдяване, ниска абсорбция на масло, и други подобрения. За да се получат отлични подсилващи свойства на воластонит, наномащабната деагломерация и единната дисперсия са от съществено значение.
Dordane и Doroodmand (2021) демонстрират в проучванията си, че ултразвуковата дисперсия е много важен фактор, който влияе на размера и морфологията на воластонитните наночастици значително. За да оцени приноса на ултразвука върху воластонитната нано-дисперсия, изследователският екип синтезира воластонитни наночастици със и без прилагането на ултразвук с висока мощност. За своите изпитвания за ултразвук изследователите използваха ултразвуков процесор UP200H (Ултразвуков хиелшер) с честота 24 kHz за 45,0 min. Резултатите от ултразвуковата нано-дисперсия са показани в SEM с висока резолюция по-долу. SEM изображението показва ясно, че пробата wollastonite преди ултразвукова обработка е агломерирана и обобщена; след ултразвука с ultrasonicator UP200H средният размер на воластонитните частици е приблизително 10nm. Изследването показва, че ултразвуковата дисперсия е надеждна и ефикасна техника за синтезиране на наночастици от воластонит. Средният размер на наночастиците може да се контролира чрез регулиране на параметрите на ултразвуковата обработка.
(срв. Дордан и Дорудманд, 2021 г.)

Ultrasonically prepared nanoparticles of wollastonite.

SEM изображения на воластонитните наночастици (A) преди и (B) след ултразвук с помощта на Ултразвукова процесор UP200H за 45,0 мин.
Проучване и картина: ©Дордане и Дорудманд, 2021 г.

Ултразвукова дисперсия на нанофилър

Ултразвукът е универсален метод за разпръскване и деагломериране на нанофилъри в течностите и шламовете, например полимери, епоксидни смоли, втвърдители, термопластмаси и др. Следователно, сонификацията се използва широко като високоефективен метод на дисперсия в R&D и промишлено производство.
Zanghellini et al. (2021) изследва техниката на ултразвукова дисперсия за нанофилъри в епоксидна смола. Можеше да демонстрира, че ултразвукът е успял да разпръсне малки и високи концентрации на нанофилъри в полимерна матрица.
Сравнявайки различни формулировки, 0,5 wt% окисленияТ CNT показа най-добрите резултати от всички ултразвукови проби, Разкривайки големи дистрибуции на повечето от агломератите в сравним диапазон с три проби, произведени от ролкова мелница, добро свързване с втвърдителя, формиране на перколационна мрежа вътре в дисперсията, която сочи към стабилност срещу утаяване и по този начин правилна дългосрочна стабилност. По-високите количества пълнител показаха подобни добри резултати, но и образуването на по-изразени вътрешни мрежи, както и донякъде по-големи агломерати. Дори въглеродните нанофибри (CNF) биха могли да бъдат разпръснати успешно чрез ултразвук. Успешно бе постигната пряка дисперсия на САЩ на нанофилърите в системите на втвърдителя без допълнителни разтворители, като по този начин може да се разглежда като приложим метод за проста и права дисперсия с потенциал за промишлена употреба. (срв. Зангелини и др., 2021 г.)

Ultrasonic dispersion is highly efficient in dispersing nanofillers into polymers and epoxy resins.

Сравнение на различни нанофилъри, разпръснати в втвърдителя, използвайки ултразвукова обработка тип сонда): а) 0,5 wt% въглероден нанофибър (CNF); б) 0,5 wt% CNТоксид; в) 0,5 wt% въглеродна нанотръба (CNT); г) 0,5 wt% CNT полудисперсно.
Проучване и картина: ©Зангелини и др., 2021

Ултразвукова дисперсия на наночастици – Научно доказан за превъзходство

Изследванията показват в множество изтънчени проучвания, че ултразвуковата дисперсия е една от превъзходните техники за деагломериране и разпространение на наночастици дори при висока концентрация в течности. Например, Vikash (2020) изследва дисперсията на високи натоварвания на нано-силициев диоксид във вискозни течности с помощта на ултразвуков диспергатор Hielscher UP400S. В своето проучване той стига до извода, че "стабилната и еднородна дисперсия на наночастиците може да бъде постигната с помощта на ултра-ултразвуково устройство при високо твърдо натоварване във вискозни течности". [Викаш, 2020]

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


Диспергаторите на Hielscher Ultrasonics се използват успешно за:

  • Диспергиращи
  • Deagglomerating
  • Разпадане / Фрезоване
  • намаляване на размера на частиците
  • Синтез на наночастици и валежи
  • Повърхностна функционализация
  • Модификация на частици

Високопроизводителни ултразвукови процесори за дисперсия на наночастици

Прецизен контрол върху ултразвуковите параметри на процеса от Hielscher Ultrasonics' интелигентен софтуерHielscher Ultrasonics е вашият надежден доставчик за надеждно високопроизводително ултразвуково оборудване от лаборатория и пилот до пълноиндустриални системи. Ултразвук на Hielscher’ устройства разполагат с изискан хардуер, интелигентен софтуер и изключителна удобност за потребителите – проектирани и произведени в Германия. Здравите ултразвукови машини на Hielscher за дисперсия, деагломерация, синтез на наночастици и функционализация могат да бъдат експлоатирани 24 / 7 / 365 при пълно натоварване. В зависимост от вашия процес и вашето производствено съоръжение, нашите ultrasonicators могат да се изпълняват в партиден или непрекъснат редов режим. Различни аксесоари като сонотрод (ултразвукови сонди), бустер рога, поточни клетки и реактори са лесно достъпни.
Свържете се с нас сега, за да получите повече техническа информация, научни изследвания, протоколи и котировка за нашите ултразвукови системи за нано-дисперсия! Нашият добре обучен, отдавна опитен персонал ще се радва да обсъди вашето нано-приложение с вас!

Таблицата по-долу дава индикация за приблизителната капацитет за преработка на нашите ultrasonicators:

Партида том Дебит Препоръчителни Devices
1 до 500mL 10 до 200 ml / мин UP100H
10 до 2000mL 20 до 400 ml / мин Uf200 ः т, UP400St
00,1 до 20L 00,2 до 4 л / мин UIP2000hdT
10 до 100L 2 до 10 л / мин UIP4000hdT
п.а. 10 до 100 L / мин UIP16000
п.а. по-голям струпване на UIP16000

Свържете се с нас! / Попитай ни!

Поискайте повече информация

Моля, използвайте формата по-долу, за да поискате допълнителна информация за ултразвукови процесори, приложения и цена. Ще се радваме да обсъдим процеса с вас и да ви предложим ултразвукова система, която отговаря на вашите изисквания!









Моля, обърнете внимание, че нашите Правила за поверителност,


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори за смесване на приложения, дисперсия, емулгиране и екстракция на лаборатория, пилот и промишлен мащаб.



Литература / Препратки


Факти заслужава да се знае

Какво представляват Наноструктурираните Материали?

Наноструктура се определя, когато поне едно измерение на система е по-малко от 100nm. С други думи, наноструктура е структура, характеризираща се с междинния си размер между микроскопична и молекулярна скала. За да се опише диференцирано наноструктури правилно, е необходимо да се разграничи броят на размерите в обема на обект, които са в наномащаба.
По-долу можете да намерите няколко важни термини, които отразяват специфични характеристики на нано-структурираните материали:
Наномащаб: Приблизително 1 до 100 nm размер диапазон.
Наноматериал: Материал с всякакви вътрешни или външни структури по наномащабното измерение. Термините наночастици и ултрафини частици (UFP) често се използват синонимно въпреки че ултрафините частици могат да имат размер на частиците, който достига в микрометровия диапазон.
Нано-обект: Материал, който притежава едно или повече периферни наномащабни размери. Наночастици: Нано-обект с три външни наномащабни измерения
Нанофибър: Когато две подобни външни наномащабни размери и трето по-голямо измерение присъстват в наноматериал, той се нарича нанофибър.
Нанокомпозит: Многофазна структура с поне една фаза върху измерението на наномащаба.
Наноструктура: Състав на взаимосвързани съставни части в наномащабния регион.
Наноструктурирани материали: Материали, съдържащи вътрешна или повърхностна наноструктура.
(срв. Jeevanandam et al., 2018)


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да се промишлени размери.