Nanodiamanty rozptýlené ve vodné suspenzi s sonikací

Nanodiamantové disperze jsou účinné a rychle vyráběné pomocí ultrazvukových dispergátorů. Ultrazvuková deagregace a disperze nanodiamantů lze spolehlivě provádět ve vodné suspenzi. Ultrazvuková disperzní technika používá sůl pro modifikaci pH a je tak snadná, levná a bez kontaminantů, kterou lze snadno použít v průmyslovém měřítku.

Ultrazvukem rozptýlené nanodiamanty ve vodné koloidní suspenzi pomocí Hielscher Ultrasonics sondy typu homogenizátory.

Nanodiamanty mohou být účinné a spolehlivě rozptýlené pomocí Hielscher ultrasonicators.

Žádost o informace





Ultrazvukové frézování a dispergace je účinná metoda výroby nanodiamantových suspenzí.

Ultrazvukové průtokové reaktory pro průmyslovou inline výrobu vodných nanodiamantových suspenzí.

Jak funguje ultrazvukové frézování a disperze nanodiamantů?

Ultrazvuková disperze používá samotné nanodiamanty jako mlecí médium. Akustická kavitace generovaná vysoce výkonnými ultrazvukovými vlnami vytváří vysokorychlostní proudění kapalin. Tyto kapalné proudy urychlují částice (např. diamanty) v kaši tak, že částice se srážejí až s rychlostí 280 km / s a roztříští se na nepatrné nanočástice. Díky tomu je ultrazvukové frézování a disperze snadná, levná a bez kontaminantů technika, která spolehlivě deaglomeruje nanodiamant na nanočástice stabilní ve vodném koloidním roztoku v širokém rozsahu pH. Sůl (chlorid sodný) se používá ke stabilizaci nanodiamantů ve vodné kaši.

Ultrazvukové disperze uhlíkových nanotrubiček: Hielscher ultrasonicator UP400S (400W) rozptýlí a rozpojí CNT rychle a efektivně do jednoho nanotrubičky.

Disperace uhlíkových nanotrubiček ve vodě pomocí UP400S

Výhody ultrazvukové nanodiamantové disperze:

  • vysoce účinná disperze v nanovelikostech
  • rychlý
  • netoxický, bez rozpouštědel
  • žádné obtížně odstranitelné nečistoty
  • Úspora energie a nákladů
  • Lineární škálovatelnost na libovolnou velikost výroby
  • šetrný k životnímu prostředí

Ultrazvukové nanodiamantové frézování Exceluje korálkové mlýny

Ultrazvukové přístroje typu sondy jsou vysoce účinné mlýny a jsou zavedenou technikou frézování pro velkovýrobu nanodiamantových suspenzí v průmyslovém měřítku. Vzhledem k tomu, ultrazvukové mlýny využívají nanodiamanty jako mlecí médium, je zcela vyloučena kontaminace mlecími médii, např. z zirkonových kuliček. Místo toho ultrazvukové kavitační síly urychlují částice tak, že nanodiamanty se navzájem násilně srážejí a rozpadají se na jednotnou nano-velikost. Tato ultrazvukem indukovaná srážka částic je vysoce účinná a spolehlivá metoda pro výrobu rovnoměrně distribuovaných nanodisperzí.
Ultrazvuková disperzní a deagregační metoda používá ve vodě rozpustné, netoxické a nekontaminující přísady, jako je chlorid sodný nebo sacharóza pro regulaci pH a stabilizaci ultrazvukové disperze. Tyto krystalové struktury chloridu sodného nebo sacharózy působí navíc jako mlecí médium, čímž podporují postup ultrazvukového mletí. Po dokončení procesu mletí lze tyto přísady snadno odstranit jednoduchým opláchnutím vodou, což je pozoruhodná výhoda oproti procesním keramickým kuličkám. Tradiční mletí housenek, jako jsou otěrovače, používají nerozpustná keramická mlecí média (např. kuličky, kuličky nebo perly), jejichž otěruvzdorné zbytky kontaminují konečnou disperzi. Odstranění kontaminace způsobené mletím mletými médii zahrnuje komplexní následné zpracování a je časově náročné i nákladné.

Ultrazvukem rozptýlené nanodiamanty ve vodné koloidní suspenzi

Ultrazvuková dispergační technologie účinně produkuje vodné nanodiamantové suspenze s úzkou distribucí velikosti částic.
(Studie a grafika: ©Turcheniuk et al., 2016)

Sonda typu ultrasonicator UP400St pro nanodiamond disperze ve suspenzi na bázi vody.

UP400St ultrasonicator dispergující nanodiamanty ve vodném koloidním roztoku


 

Snížení velikosti částic nanodiamantů při ultrazvuku pomocí ultrazvukového homogenizátoru UIP1000hdT.

Snížení velikosti částic nanodiamantů pomocí ultrasonicator UIP1000hdT. Červená křivka ukazuje nesonikovaný vzorek, ostatní křivky demonstrují postupující proces disperze se zvyšujícím se ultrazvukovým příkonem.

Příkladný protokol pro ultrazvukovou nanodiamantovou disperzi

Solná ultrazvuková deagregace nanodiamantů ve vodě:
Směs 10 g chloridu sodného a 0,250 g nanodiamantového prášku byla krátce ručně rozemlseta pomocí porcelánové malty a tloučku a vložena do skleněné lahvičky o objemu 20 ml spolu s 5 ml DI vody. Připravený vzorek byl sonikován pomocí ultrazvuku sondy po dobu 100 minut při 60% výstupním výkonu a 50% pracovním cyklu. Po sonikaci byl vzorek rovnoměrně rozdělen mezi dvě 50 ml plastové odstředivkové trubky Falcon a rozptýlen v destilované vodě až do celkového objemu 100 ml (2 × 50 ml). Každý vzorek byl poté odstředěn pomocí Eppendorfovy centrifugy 5810-R při 4000 otáčkách za minutu a teplotě 25 °C po dobu 10 minut a čirý supernatant byl vyřazen. Mokré sraženiny ND byly poté znovu rozptýleny v destilované vodě (celkový objem 100 ml) a odstředěny podruhé při 12000 ot/min a 25 °C po dobu 1 hodiny. Čirý supernatant byl opět vyřazen a mokré nanodiamantové sraženiny byly znovu rozptýleny, tentokrát v 5 ml destilované vody pro charakterizaci. Standardní test AgNO3 ukázal úplnou absenci Cl- V solí asistované ultrazvukem Deag shromážděné nanodiamanty promyté destilovanou vodou dvakrát, jak je popsáno výše. Po odpaření vody ze vzorků byla pozorována tvorba černých pevných nanodiamantových "čipů" s výtěžkem ∼200 mg nebo 80% počáteční nanodiamantové hmoty. (viz obrázek níže)
(srov. Turcheniuk et al., 2016)

Sušený vzorek ultrazvukem rozptýlených nanodiamantů

Sušený vzorek ultrazvukem rozptýlených nanodiamantů.
(Studie a grafika: ©Turcheniuk et al., 2016)

Ultrasonicator UP200St (200W) dispergující saze ve vodě pomocí 1% wt Tween80 jako povrchově aktivní látky.

Ultrazvuková disperze sazí pomocí ultrasonicator UP200St


 

Žádost o informace





Vysoce výkonné ultrasonicators pro nanodiamond disperze

Ultrazvuková průtoková buňka s výkonem 4x 4kW ultrazvuku pro nanodiamantové disperze.Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrábí a distribuuje vysoce výkonné ultrazvukové frézovací a dispergační zařízení pro náročné aplikace, jako je výroba nanodiamantových suspenzí, lešticích médií a nanokompozitů. Hielscher ultrasonicators se používají po celém světě pro rozptýlení nano-materiálů do vodných koloidních suspenzí, polymerů, pryskyřic, nátěrů a dalších vysoce výkonných materiálů.
Hielscher ultrazvukové dispergátory jsou spolehlivé a efektivní při zpracování nízkých až vysokých viskozit. V závislosti na vstupních materiálech a cílové konečné velikosti částic lze ultrazvukovou intenzitu přesně nastavit pro optimální výsledky procesu.
Aby bylo možné zpracovávat viskózní pasty, nanomateriály a vysoké koncentrace pevných látek, musí být ultrazvukový dispergátor schopen produkovat nepřetržitě vysoké amplitudy. Hielscher Ultrazvuk’ Průmyslové ultrazvukové procesory mohou dodávat velmi vysoké amplitudy v nepřetržitém provozu při plném zatížení. Amplitudy až do 200 μm lze snadno provozovat v provozu 24/7. Možnost provozovat ultrazvukový dispergátor při vysokých amplitudách a přesně nastavit amplitudu je nezbytná pro přizpůsobení podmínek ultrazvukového procesu pro optimální formulaci vysoce plněných nano-suspenzí, nano-vyztužených polymerních směsí a nanokompozitů.
Kromě ultrazvukové amplitudy je tlak dalším velmi důležitým procesním parametrem. Pod zvýšenými tlaky se zvyšuje intenzita ultrazvukové kavitace a její smykové síly. Hielscherovy ultrazvukové reaktory mohou být pod tlakem, čímž se zintenzívní výsledky ultrazvuku.
Hielscher ultrasonicators mohou být dálkově ovládány pomocí ovládání prohlížeče. Parametry sonikace lze sledovat a přesně přizpůsobit požadavkům procesu.Monitorování procesů a zaznamenávání dat jsou důležité pro nepřetržitou standardizaci procesů a kvalitu výrobků. Zásuvné snímače tlaku a teploty se připojují k ultrazvukovému generátoru pro sledování a řízení ultrazvukového disperzního procesu. Všechny důležité parametry zpracování, jako je ultrazvuková energie (čistá + celková), teplota, tlak a čas, jsou automaticky protokolovány a uloženy na vestavěné SD kartě. Přístupem k automaticky zaznamenaným procesním datům můžete revidovat předchozí běhy sonikace a vyhodnotit výsledky procesu.
Další uživatelsky přívětivou funkcí je dálkové ovládání prohlížeče našich digitálních ultrazvukových systémů. Prostřednictvím dálkového ovládání prohlížeče můžete spustit, zastavit, upravit a monitorovat ultrazvukový procesor vzdáleně odkudkoli.
Kontaktujte nás nyní a dozvíte se více o našich vysoce výkonných ultrazvukových homogenizérech pro frézování a nanodisperze!
Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators:

Hromadná dávka průtok Doporučené Devices
1 až 500 ml 10 až 200 ml / min UP100H
10 až 2000ml 20 až 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
00,1 až 20L 00,2 až 4 litry / min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10 l / min UIP4000hdT
15 až 150 l 3 až 15 l/min UIP6000hdT
na 10 až 100L / min UIP16000
na větší hrozen UIP16000

Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!

Požádejte o další informace

Použijte prosím níže uvedený formulář a vyžádejte si další informace o ultrazvukových procesorech, aplikacích a ceně. Rádi s vámi probereme váš proces a nabídneme vám ultrazvukový systém splňující vaše požadavky!









Uvědomte si prosím naši Zásady ochrany osobních údajů,


V tomto videu vám ukážeme 2 kilowattový ultrazvukový systém pro inline provoz v proplachovatelné skříni. Hielscher dodává ultrazvukové zařízení téměř do všech průmyslových odvětví, jako je chemický průmysl, farmaceutický, kosmetický, petrochemické procesy, stejně jako pro extrakční procesy na bázi rozpouštědel. Tato vyjímatelná nerezová skříň je určena pro provoz v prostředí s nebezpečím výbuchu. Za tímto účelem může zákazník uzavřenou skříň vyčistit dusíkem nebo čerstvým vzduchem, aby se zabránilo vniknutí hořlavých plynů nebo par do skříně.

2x 1000 wattů Ultrasonicators v proplachovací skříni pro instalaci v prostředí s nebezpečím výbuchu

Ultrazvukové homogenizátory s vysokým smykem se používají v laboratorních, stolních, pilotních a průmyslových zpracováních.

Hielscher Ultrazvuk vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory pro míchání aplikací, disperze, emulgaci a extrakce v laboratoři, pilotním a průmyslovém měřítku.



Literatura / Reference


Vysoce výkonný ultrazvuk! Hielscherův sortiment pokrývá celé spektrum od kompaktního laboratorního ultrasonicatoru přes bench-top jednotky až po plně průmyslové ultrazvukové systémy.

Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od Laboratoř na průmyslové velikosti.