Ränidioksiidi nanoosakeste ultraheli deagglomeration

Ränidioksiidi nanoosakesed, nagu aurutatud ränidioksiid (nt Aerosil), on laialdaselt kasutatav lisaaine erinevates tööstusharudes. Selleks et saada täielikult funktsionaalne nanosilik, millel on soovitud materjaliomadused, tuleb ränidioksiidi nanoosakesed deagglomeerida ja jaotada ühekordselt hajutatud osakestena. Ultraheli deagglomeration on osutunud väga tõhusaks ja usaldusväärseks tehnikaks nanosilica ühtlaseks jaotamiseks ühe dispergeeritud osakestena suspensioonis.

Nanosilica – Omadused ja rakendused

Silica powder with a beaker of water before ultrasonic dispersion.Ränidioksiid (SiO2) ja eriti ränidioksiidi nanoosakesed (Si-NPd) on paljudes tööstusharudes tavalised lisaained. Nanosuurused ränidioksiidiosakesed pakuvad väga suurt pindala ja väljendavad unikaalseid osakeste omadusi, mida kasutatakse paljudes tööstusharudes erinevatel eesmärkidel. Näiteks nanosuurusega SiO ainulaadsed materjaliomadused2 kasutatakse (nano)komposiitide, betooni ja muude materjalide tugevdamiseks. Näited on nanosilik-põhised katted, mis pakuvad tulekindlaid omadusi või nanosilikaga kaetud klaasi, mis saavutab seeläbi antireflektiivsed omadused. Ehitus- ja ehitustööstuses kasutatakse väga pozzolanic materjalina ränidioksiidi suitsu (mikrosilica) ja nanosilicat, mida kasutatakse betooni töökindluse ning mehaaniliste ja vastupidavusomaduste parandamiseks. Ränidioksiidi suitsu ja nanosilika võrdlemisel2 pozzolan on varases staadiumis aktiivsem kui ränidioksiidi suits, kuna nanosilica pakub oluliselt suuremat spetsiifilist pindala ja peenust. Suurem pindala pakub rohkem kohti betooniga reageerimiseks ja aitab tuumana toimides konkreetselt kaasa betooni mikrostruktuuri parandamisele. Betooni vastupidavuse näitajana on gaasi läbilaskvus paranenud betoonis, mida tugevdatakse nano-ränidioksiidiga võrreldes traditsioonilist ränidioksiidi suitsu sisaldava betooniga.
Biomeditsiinis ja bioteaduses on SiO2 nanoosakesi uuritakse laialdaselt erinevate rakenduste jaoks, kuna nanosilica kõrge pindala, suurepärane bioühilduvus ja häälestatav pooride suurus pakuvad laia valikut uudseid rakendusi, sealhulgas ravimite tarnimist ja traaneetikat.

Ultrasonication is a highly efficient and reliable technique for the deagglomeration and dispersion of nano-silica.

Diagramm näitab nano-ränidioksiidi osakeste suuruse jaotust enne (roheline kõver) ja pärast (punane kõver) ultraheli dispersiooni.

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


The UIP2000hdT is a powerful ultrasonic disperser used for the deagglomeration of nano-silica with high solid loads.

Nano-ränidioksiidi läga – madala kuni väga suure tahke koormusega – saab ultraheliuuringu abil usaldusväärselt hajutada. Pildil on kujutatud UIP2000hdT partii seadistuses.

Nano-ränidioksiidi ultraheli deagglomeration ja dispersioon

Ultraheli deagglomeratsiooni ja dispersiooni tööpõhimõte põhineb ultraheli genereeritud kavitatsiooni mõjul, mida teaduslikult tuntakse akustilise kavitatsioonina. Suure võimsusega, madala sagedusega ultraheli kasutamine vedelikes või lägades võib põhjustada akustilist kavitatsiooni ja seega äärmuslikke tingimusi, mis esinevad lokaalselt väga kõrge rõhu ja temperatuurina, ning mikrovoolu vedelate joadega kuni 280 m/s. Need ultraheli kavitatsiooni intensiivsed füüsilised ja mehaanilised mõjud põhjustavad osakeste pinnal erosiooni ning osakeste purunemist osakestevahelise kokkupõrke kaudu. Need ultraheli / akustilise kavitatsiooni intensiivsed jõud muudavad ultrahelitöötluse väga tõhusaks ja usaldusväärseks meetodiks nano-suuruste osakeste, näiteks nano-ränidioksiidi, nanotorude ja muude nanomaterjalide deagglomereerimiseks ja hajutamiseks.

Ultrasonic deagglomeration and dispersion of nano-silica results in uniformly distributed SiO2 nanoparticles

Ultraheliga deaglomeeritud nano-ränidioksiidi osakeste suuruse jaotus (Hielscher UP400St ultrasonikaatori kasutamine) vees a) 1 wt%, b) 2 wt%, c) 5 wt% ja d) 10 wt% Aerosil 200 erinevatel ajavahemikel.
Uuring ja graafikud: Vikash 2020.

Ränidioksiidi ultraheli töötlemine kõrge tahke kontsentratsiooniga ja viskoossetes vedelikes

Nanoosakeste hajutamine madalatel kontsentratsioonidel on juba praegu keeruline, sest tuleb ületada keemilised sidumisjõud, nagu ioonsed sidemed, kovalentsed sidemed, vesiniksidemed ja van der Waalsi koostoimed. Nanoosakeste, nt nano-ränidioksiidi osakeste kontsentratsiooni suurenemisel suureneb oluliselt ka nanoosakeste keemiline vastastikmõju. See tähendab, et heade, pikaajaliste stabiilsete dispersioonitulemuste saavutamiseks on oluline võimas dispersioonitehnika. Ultraheli dispergeerijaid kasutatakse usaldusväärse ja väga tõhusa dispersioonimeetodina, mis on kergesti võimeline töötlema suure viskoossusega läga ja isegi väga kõrge tahke kontsentratsiooniga pastasid. Võime töödelda läga, millel on nanoosakeste suur tahke koormus, muudab ultraheliuuringu nanomaterjalide eelistatud hajutamistehnoloogiaks.
Hielscheri tööstuslikud ultrasonikaatorid võivad töödelda teie läga või kleepida pidevas tekstisiseses reaktoris, kui seda saab toita pumba kaudu.

Ultraheli tootmine Ränidioksiidi nanofluidid

Modragon et al. (2012) valmistatud ränidioksiidi nanofluidid, mis on valmistatud ränidioksiidi nanoosakeste hajutamisel destilleeritud vees, kasutades sondi tüüpi ultrasonikaator UP400S. Stabiilsete ränidioksiidi nanofluidide tootmiseks, mille tahke sisaldus on teatud (st 20%), madala viskoossusega ja nagu vedel käitumine, koosneb kõrge energiasisaldusega ravist ultrahelisondiga 5 minutit, põhikandjatest (pH väärtused üle 7) ja soola lisamiseta. Ultraheli dispersioon põhjustas madala viskoossusega nanovedelikke. Ultraheliga valmistatud nanovedelikud käitusid nagu vedelik ja valmistati 20% tahkest koormusest väga lühikese aja jooksul tänu ultrahelitöötlusega saavutatud heale dispersioonile.
"Kõigist olemasolevatest dispersioonimeetoditest on kõige tõhusamaks tunnistatud ultraheli sondidega dispersioon." ("Modragon et al." 2012)
Petzold et al. (2009) jõudis samale järeldusele Aerosili pulbri deagglomereerimise kohta, leides, et ultraheli sond on kõige tõhusam dispersioonsüsteem tänu väga keskendunud energiale.

Ultraheli nano-dispersioon ultrasonikaatoriga UP400ST

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Silica Nanoosakeste deagglomeratsiooni ja dispersiooni ultrasonikaatorid

Kui nanoränidioksiidi kasutatakse tööstuslikes rakendustes, teadusuuringutes või materjaliteaduses, tuleb kuiv ränidioksiidipulber lisada vedelasse faasi. Nano-ränidioksiidi dispersioon nõuab usaldusväärset ja tõhusat hajutamistehnikat, mis kasutab piisavalt energiat üksikute ränidioksiidi osakeste deagglomereerimiseks. Ultrasonikaatorid on tuntud kui võimsad ja usaldusväärsed dispergeerijad, mida seetõttu kasutatakse erinevate materjalide, nagu ränidioksiidi, nanotorude, grafeeni, mineraalide ja paljude teiste materjalide homogeenseks deagglomeraadiks ja levitamiseks vedelasse faasi.

Hielscher Ultrasonics projekteerib, toodab ja levitab suure jõudlusega ultraheli dispergeerijaid igasuguste homogeniseerimise ja deagglomeratsiooni rakenduste jaoks. Nano-dispersioonide tootmisel on suure jõudlusega toodete saamiseks oluline täpne ultrahelitöötluse kontroll ja nanoosakese suspensiooni usaldusväärne ultraheli töötlemine.
Hielscher Ultrasonics'i protsessorid annavad teile täieliku kontrolli kõigi oluliste töötlemisparameetrite üle, nagu energiasisend, ultraheli intensiivsus, amplituud, rõhk, temperatuur ja peetumisaeg. Seega saate parameetreid kohandada optimeeritud tingimustele, mis viib seejärel kvaliteetse nano-dispersioonini, nagu nanosilica läga.
Mis tahes mahu / võimsuse puhul: Hielscher pakub ultrasonikaatoreid ja laia tarvikute portfelli. See võimaldab teie rakenduse ja tootmisvõimsuse jaoks ideaalse ultraheli süsteemi konfigureerimist. Alates väikestest viaalidest, mis sisaldavad paar milliliitrit kuni tuhandete gallonite suuremahuliste voogudeni tunnis, pakub Hielscher teie protsessijaoks sobivat ultraheli lahendust.
Töökindlus: Meie ultraheli süsteemid on tugevad ja usaldusväärsed. Kõik Hielscheri ultrasonikaatorid on ehitatud 24/7/365 tööks ja vajavad väga vähe hooldust.
Kasutajasõbralikkus: Meie ultraheli seadmete väljatöötatud tarkvara võimaldab ultrahelitöötlusseadete eelvalikut ja salvestamist lihtsaks ja usaldusväärseks ultrahelitöötluseks. Intuitiivne menüü on kergesti ligipääsetav digitaalse värvilise puuteekraani kaudu. Brauseri kaugjuhtimispult võimaldab teil töötada ja jälgida mis tahes internetibrauseri kaudu. Automaatne andmete salvestamine salvestab sisseehitatud SD-kaardile käivitatud ultrahelitöötluse protsessiparameetrid.
Suurepärane energiatõhusus: Võrreldes alternatiivsete dispersioonitehnoloogiatega on Hielscheri ultrasonikaatorid silmapaistva energiatõhususe ja paremate tulemustega osakeste suuruse jaotuses.

Ultrasonication excels the ultra-turrax in energy efficiency and particle size reduction of silica nanoparticles significantly.

Diagramm näitab ränidioksiidi ultraheli hajutamise olulist eelist Hielscheri UIP1000-ga võrreldes ultra-turraxiga. Ultraheli nõuab vähem energiat ja saavutab ränidioksiidi drastiliselt väiksemad osakesed.

Miks Hielscher Ultrasonics?

  • kõrge efektiivsusega
  • Tipptasemel tehnoloogia
  • usaldusväärsus & stabiilsus
  • partii & järjekorras
  • mis tahes mahu puhul – väikestest viaalidest veoautokoormatesse tunnis
  • Teaduslikult tõestatud
  • intelligentne tarkvara
  • nutikad funktsioonid (nt andmete protokollimine)
  • CIP (puhas koht)

Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:

partii Köide flow Rate Soovitatavad seadmed
1 kuni 500 ml 10 kuni 200 ml / min UP100H
10 kuni 2000 ml 20 kuni 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 kuni 20 l 0.2 kuni 4 l / min UIP2000hdT
10 kuni 100 l 2 kuni 10 l / min UIP4000hdT
e.k. 10 kuni 100 l / min UIP16000
e.k. suurem klastri UIP16000

Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!

Küsige lisateavet

Palun kasutage allolevat vormi, et küsida lisateavet ultraheli protsessorite, rakenduste ja hinna kohta. Meil on hea meel arutada teie protsessi teiega ja pakkuda teile ultraheli süsteem, mis vastab teie vajadustele!









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


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

Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid rakenduste segamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks laboris, piloot- ja tööstuslikus mastaabis.

Kirjandus/viited




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 toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid Lab et tööstuslik suurus.