Ultraheli homogenisaatorid nanomaterjalide deagglomeratsiooni jaoks

Tänapäeva kiiresti areneval materjaliteaduse maastikul paistavad Hielscheri sonikaatorid silma sellega, et pakuvad nanomaterjalide deagglomeratsioonile labori keeduklaasides ja tootmisskaalas enneolematut täpsust. Hielscheri ultraheli homogenisaatorid annavad teadlastele ja inseneridele võimaluse nihutada nanotehnoloogia rakendustes võimaliku piire.

Nanomaterjalide deagglomeratsioon: väljakutsed ja Hielscheri lahendused

Nanomaterjalide koostised laboris või tööstuses puutuvad sageli kokku aglomeratsiooni probleemiga. Hielscheri sonikaatorid käsitlevad seda suure intensiivsusega ultraheli kavitatsiooni kaudu, tagades tõhusa osakeste deagglomeratsiooni ja dispersiooni. Näiteks süsiniknanotorudega täiustatud materjalide koostamisel on Hielscheri sonikaatorid aidanud sassis kimpusid lõhkuda, parandades seeläbi nende elektrilisi ja mehaanilisi omadusi.

Ultraheli nanomaterjalide deagglomeratsioon tekitab ühtlased kitsad osakeste suuruse jaotused.

Samm-sammuline juhend nanomaterjalide tõhusaks hajutamiseks ja deagglomeratsiooniks

  1. Valige oma sonikaator: Valige oma helitugevuse ja viskoossuse nõuete põhjal oma rakendusele sobiv Hielscheri sonikaatori mudel. Meil on hea meel teid aidata. Palun võtke meiega ühendust oma nõuetega!
  2. Proov valmistatakse ette: Segage oma nanomaterjal sobivas lahustis või vedelikus.
  3. Seadistage ultrahelitöötluse parameetrid: Reguleerige amplituudi ja impulsi seadeid vastavalt oma materjali tundlikkusele ja soovitud tulemustele. Palun küsige meilt soovitusi ja deagglomeratsiooni protokolle!
  4. Jälgige protsessi: Kasutage perioodilisi proove, et hinnata deagglomeratsiooni tõhusust ja kohandada parameetreid vastavalt vajadusele.
  5. Ultrahelitöötluse järgne käitlemine: Tagada stabiliseeritud dispersioon sobivate pindaktiivsete ainetega või kohese kasutamisega rakendustes.
Sonikatsioon on hästi välja kujunenud termojuhtivate nanoosakeste deagglomeratsioonis ja funktsionaliseerimises, samuti stabiilsete, suure jõudlusega nanovedelike tootmises jahutusrakendustes.

Süsiniknanotorude (CNT) ultraheli deagglomeratsioon polüetüleenglükoolis (PEG)

Video pisipilt

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Korduma kippuvad küsimused nanomaterjalide deagglomeratsiooni kohta (KKK)

  • Miks nanoosakesed aglomereeruvad?

    Nanoosakesed kipuvad aglomereeruma nende kõrge pinna ja mahu suhte tõttu, mis viib pinnaenergia olulise suurenemiseni. Selle kõrge pinnaenergia tulemuseks on osakestele omane kalduvus vähendada oma avatud pinda ümbritseva keskkonnaga, ajendades neid kokku tulema ja klastreid moodustama. Seda nähtust juhivad peamiselt van der Waalsi jõud, elektrostaatilised interaktsioonid ja mõnel juhul magnetjõud, kui osakestel on magnetilised omadused. Aglomeratsioon võib kahjustada nanoosakeste ainulaadseid omadusi, nagu nende reaktsioonivõime, mehaanilised omadused ja optilised omadused.

  • Mis hoiab nanoosakesi kokku kleepumast?

    Nanoosakeste kokkukleepumise vältimine hõlmab aglomeratsiooni põhjustavate sisemiste jõudude ületamist. See saavutatakse tavaliselt pinna modifitseerimise strateegiate abil, mis viivad sisse steerilise või elektrostaatilise stabiliseerimise. Steeriline stabiliseerimine hõlmab polümeeride või pindaktiivsete ainete kinnitamist nanoosakeste pinnale, luues füüsilise barjääri, mis takistab tihedat lähenemist ja agregatsiooni. Elektrostaatiline stabiliseerimine saavutatakse seevastu nanoosakeste katmisega laetud molekulide või ioonidega, mis annavad kõigile osakestele sama laengu, mille tulemuseks on vastastikune tõrjumine. Need meetodid võivad tõhusalt neutraliseerida van der Waalsi ja teisi atraktiivseid jõude, säilitades nanoosakesed stabiilses hajutatud olekus. Ultraheli aitab steerilise või elektrostaatilise stabiliseerimise ajal.

  • Kuidas saame vältida nanoosakeste aglomeratsiooni?

    Nanoosakeste aglomeratsiooni vältimine nõuab mitmekülgset lähenemist, mis hõlmab häid dispersioonimeetodeid, nagu ultrahelitöötlus, dispersioonikeskkonna sobiv valik ja stabiliseerivate ainete kasutamine. Ultraheli kõrge nihkega segamine on tõhusam nanoosakeste hajutamiseks ja aglomeraatide lagundamiseks kui vanaaegsed kuulveskid. Sobiva dispersioonikeskkonna valik on kriitilise tähtsusega, kuna see peab ühilduma nii nanoosakeste kui ka kasutatavate stabiliseerivate ainetega. Pindaktiivseid aineid, polümeere või kaitsekatteid saab nanoosakestele kanda, et tagada steeriline või elektrostaatiline tõrjumine, stabiliseerides seeläbi dispersiooni ja vältides aglomeratsiooni.

  • Kuidas me saame nanomaterjale deagglomereerida?

    Nanomaterjalide aglomeratsiooni vähendamist on võimalik saavutada ultraheli energia (ultrahelitöötluse) abil, mis tekitab vedelas keskkonnas kavitatsioonimulle. Nende mullide kokkuvarisemine tekitab intensiivset kohalikku kuumust, kõrget rõhku ja tugevaid nihkejõude, mis võivad nanoosakeste klastreid lõhkuda. Ultrahelitöötluse efektiivsust deagglomereerivates nanoosakestes mõjutavad sellised tegurid nagu ultrahelitöötluse võimsus, kestus ning nanoosakeste ja söötme füüsikalised ja keemilised omadused.

  • Mis on aglomeraadil ja agregaadil?

    Aglomeraatide ja agregaatide eristamine seisneb osakeste sidemete tugevuses ja nende moodustumise olemuses. Aglomeraadid on osakeste klastrid, mida hoiavad koos suhteliselt nõrgad jõud, nagu van der Waalsi jõud või vesinikside, ning neid saab sageli mehaaniliste jõudude, näiteks segamise, raputamise või ultrahelitöötluse abil üksikuteks osakesteks ümber paigutada. Agregaadid koosnevad aga osakestest, mis on omavahel seotud tugevate jõududega, näiteks kovalentsete sidemetega, mille tulemuseks on püsiv liit, mida on palju raskem lagundada. Hielscheri sonikaatorid pakuvad intensiivset nihet, mis võib purustada osakeste agregaate.

  • Mis on koalesteerumisel ja aglomeraadil?

    Koalestsents ja aglomeratsioon viitavad osakeste kokkutulekule, kuid need hõlmavad erinevaid protsesse. Koalestsents on protsess, kus kaks või enam tilka või osakest ühinevad üheks tervikuks, mis sageli hõlmab nende pindade ja sisemise sisu sulandumist, mis viib püsiva liiduni. See protsess on tavaline emulsioonides, kus tilgad ühinevad, et vähendada süsteemi üldist pinnaenergiat. Aglomeratsioon seevastu hõlmab tavaliselt tahkeid osakesi, mis tulevad kokku, et moodustada klastreid nõrgemate jõudude, näiteks van der Waalsi jõudude või elektrostaatiliste interaktsioonide kaudu, ilma nende sisemisi struktuure ühendamata. Erinevalt koalestsentsist saab aglomeeritud osakesi sageli õigetes tingimustes eraldada üksikuteks komponentideks.

  • Kuidas murda nanomaterjalide aglomeraate?

    Aglomeraatide purustamine hõlmab mehaaniliste jõudude rakendamist, et ületada osakesi koos hoidvad jõud. Tehnikad hõlmavad kõrge nihkega segamist, freesimist ja ultraheli. Ultraheli on kõige tõhusam tehnoloogia nanoosakeste deagglomeratsiooniks, kuna selle toodetud kavitatsioon tekitab intensiivseid kohalikke nihkejõude, mis võivad eraldada nõrkade jõududega seotud osakesi.

  • Mida teeb ultrahelitöötlus nanoosakestega?

    Sonikatsioon rakendab proovile kõrgsageduslikke ultraheli laineid, põhjustades kiiret vibratsiooni ja kavitatsioonimullide teket vedelas keskkonnas. Nende mullide implosioon tekitab intensiivset kohalikku soojust, kõrget rõhku ja nihkejõude. Nanoosakeste puhul hajutavad Hielscheri sonikaatorid osakesi tõhusalt, purustades aglomeraadid ja vältides reagglomeratsiooni energiasisendi kaudu, mis ületab atraktiivsed osakestevahelised jõud. See protsess on oluline osakeste ühtlase suuruse jaotuse saavutamiseks ja materjali omaduste parandamiseks erinevate rakenduste jaoks.

  • Millised on nanoosakeste dispersiooni meetodid?

    Nanoosakeste deagglomeratsiooni- ja dispersioonimeetodeid saab liigitada mehaanilisteks, keemilisteks ja füüsikalisteks protsessideks. Ultraheli on väga tõhus mehaaniline meetod, mis eraldab osakesed füüsiliselt. Hielscheri sonikaatoreid eelistatakse nende tõhususe, mastaapsuse, peene dispersiooni saavutamise võime ja nende rakendatavuse tõttu paljudes materjalides ja lahustites mis tahes skaalal. Kõige tähtsam on see, et Hielscheri sonikaatorid võimaldavad teil oma protsessi lineaarselt ja kompromissideta laiendada. Keemilised meetodid seevastu hõlmavad pindaktiivsete ainete, polümeeride või muude kemikaalide kasutamist, mis adsorbeeruvad osakeste pindadele, pakkudes steerilist või elektrostaatilist tõrjumist. Füüsikalised meetodid võivad hõlmata söötme omaduste, näiteks pH või ioontugevuse muutmist, et parandada dispersiooni stabiilsust. Ultraheli võib aidata nanomaterjalide keemilist hajutamist.

  • Mis on nanoosakeste sünteesi ultrahelitöötluse meetod?

    Nanoosakeste sünteesi ultrahelitöötluse meetod hõlmab ultraheli energia kasutamist, et hõlbustada või suurendada keemilisi reaktsioone, mis viivad nanoosakeste moodustumiseni. See võib toimuda kavitatsiooniprotsessi kaudu, mis tekitab lokaliseeritud äärmusliku temperatuuri ja rõhu kuumad kohad, soodustades reaktsioonikineetikat ja mõjutades nanoosakeste tuumamist ja kasvu. Sonikatsioon võib aidata kontrollida osakeste suurust, kuju ja jaotust, muutes selle mitmekülgseks vahendiks soovitud omadustega nanoosakeste sünteesil.

  • Millised on kaks ultrahelitöötluse meetodit?

    Kaks peamist ultrahelitöötlusmeetodite tüüpi on partii sondi ultrahelitöötlus ja inline sondi ultrahelitöötlus. Partii sondi ultrahelitöötlus hõlmab ultraheli sondi asetamist nanomaterjali läga. Inline sondi ultrahelitöötlus seevastu hõlmab nanomaterjali läga pumpamist läbi ultraheli reaktori, kus ultrahelitöötluse sond pakub intensiivset ja lokaliseeritud ultraheli energiat. Viimane meetod on efektiivsem suuremate tootmismahtude töötlemiseks ja seda kasutatakse laialdaselt tootmismahus nanoosakeste dispersioonis ja deagglomeratsioonis.

  • Kui kaua kulub nanoosakeste sonikeerimiseks?

    Nanoosakeste ultrahelitöötluse aeg varieerub suuresti sõltuvalt materjalist, aglomeratsiooni algsest olekust, proovi kontsentratsioonist ja soovitud lõppomadustest. Tavaliselt võivad ultrahelitöötluse ajad ulatuda mõnest sekundist kuni mitme tunnini. Ultrahelitöötluse aja optimeerimine on ülioluline, kuna alatöötlus võib jätta aglomeraadid puutumata, samas kui liigne ultrahelitöötlus võib põhjustada osakeste killustumist või soovimatuid keemilisi reaktsioone. Empiiriline testimine kontrollitud tingimustes on sageli vajalik ultrahelitöötluse optimaalse kestuse määramiseks konkreetse rakenduse jaoks.

  • Kuidas mõjutab ultrahelitöötluse aeg osakeste suurust?

    Sonikatsiooniaeg mõjutab otseselt osakeste suurust ja jaotust. Esialgu põhjustab suurenenud ultrahelitöötlus osakeste suuruse vähenemist aglomeraatide lagunemise tõttu. Kuid pärast teatud punkti ei pruugi pikaajaline ultrahelitöötlus osakeste suurust oluliselt vähendada ja võib isegi põhjustada osakeste struktuurimuutusi. Optimaalse ultrahelitöötluse aja leidmine on oluline soovitud osakeste suuruse jaotuse saavutamiseks, ilma et see kahjustaks materjali terviklikkust.

  • Kas ultrahelitöötlus murrab molekule?

    Sonikatsioon võib murda molekule, kuid see efekt sõltub suuresti molekuli struktuurist ja ultrahelitöötluse tingimustest. Suure intensiivsusega ultrahelitöötlus võib põhjustada molekulide sidemete purunemist, mis põhjustab killustumist või keemilist lagunemist. Seda efekti kasutatakse sonokeemias keemiliste reaktsioonide soodustamiseks vabade radikaalide moodustumise kaudu. Kuid enamiku nanoosakeste dispersiooniga seotud rakenduste puhul on ultrahelitöötluse parameetrid optimeeritud, et vältida molekulaarset purunemist, saavutades samal ajal tõhusa deagglomeratsiooni ja dispersiooni.

  • Kuidas eraldada nanoosakesi lahustest?

    Nanoosakeste eraldamist lahustest on võimalik saavutada erinevate meetoditega, sealhulgas tsentrifuugimise, filtreerimise ja sadestamisega. Tsentrifuugimine kasutab tsentrifugaaljõudu osakeste eraldamiseks suuruse ja tiheduse alusel, samas kui ultrafiltreerimine hõlmab lahuse juhtimist läbi membraani, mille pooride suurused säilitavad nanoosakesi. Sadestumist saab indutseerida lahusti omaduste, näiteks pH või ioontugevuse muutmisega, põhjustades nanoosakeste aglomeratsiooni ja settimist. Eraldamismeetodi valik sõltub nanoosakestest’ füüsikalised ja keemilised omadused, samuti järgneva töötlemise või analüüsi nõuded.

Hielscher UP400St sonikaator deagglomeraadid nanomaterjalid

Hielscher UP400St sonikaator nanomaterjalide deagglomeratsiooniks

Materjalide uurimine Hielscheri ultraheliga

Hielscheri sondi tüüpi sonikaatorid on oluline vahend nanomaterjalide uurimisel ja rakendamisel. Tegeledes nanomaterjalide deagglomeratsiooni väljakutsetega otse ja pakkudes praktilisi, teostatavaid lahendusi, on meie eesmärk olla teie ressurss tipptasemel materjaliteaduse uurimiseks.

Pöörduge juba täna, et uurida, kuidas meie ultrahelitöötlustehnoloogia võib teie nanomaterjalide rakendusi revolutsiooniliselt muuta.

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.




Levinud nanomaterjalid, mis vajavad deagglomeratsiooni

Materjaliuuringutes on nanomaterjalide deagglomeratsioon võtmetähtsusega nanomaterjalide omaduste optimeerimisel erinevate rakenduste jaoks. Nende nanomaterjalide ultraheli deagglomeratsioon ja hajutamine on aluseks teadus- ja tööstusvaldkondade edusammudele, tagades nende toimimise erinevates rakendustes.

  1. süsinik-nanotorud (CNTd): Kasutatakse nanokomposiitides, elektroonikas ja energiasalvestusseadmetes nende erakordsete mehaaniliste, elektriliste ja termiliste omaduste tõttu.
  2. Metalloksiidi nanoosakesed: Hõlmab titaandioksiidi, tsinkoksiidi ja raudoksiidi, mis on olulised katalüüsis, fotogalvaanikas ja antimikroobsete ainetena.
  3. Grafeen ja grafeenoksiid: Juhtivate trükivärvide, painduva elektroonika ja komposiitmaterjalide puhul, kus deagglomeratsioon tagab nende omaduste kasutamise.
  4. Hõbeda nanoosakesed (AgNP): Kasutatakse pinnakatetes, tekstiilides ja meditsiiniseadmetes nende antimikroobsete omaduste tõttu, mis nõuavad ühtlast dispersiooni.
  5. Kulla nanoosakesed (AuNPs): Kasutatakse ravimite manustamisel, katalüüsimisel ja biosensoorsuses nende ainulaadsete optiliste omaduste tõttu.
  6. ränidioksiidi nanoosakesed: Kosmeetikatoodete, toiduainete ja polümeeride lisandid vastupidavuse ja funktsionaalsuse parandamiseks.
  7. Keraamilised nanoosakesed: Kasutatakse katetes, elektroonikas ja biomeditsiinilistes seadmetes, et parandada selliseid omadusi nagu kõvadus ja juhtivus.
  8. polümeersed nanoosakesed: Kavandatud ravimite manustamissüsteemide jaoks, mis vajavad deagglomeratsiooni, et tagada järjepidev ravimite vabanemise määr.
  9. Magnetilised nanoosakesed: Näiteks raudoksiidi nanoosakesed, mida kasutatakse MRI kontrastainetes ja vähiravis, mis nõuavad soovitud magnetiliste omaduste jaoks tõhusat deagglomeratsiooni.

 

Selles videos näitame teile sonikaatori UP200Ht märkimisväärset efektiivsust süsinikupulbri hajutamisel vees. Vaadake, kui kiiresti ultraheliuuring ületab osakeste vahelised tõmbejõud ja segab raskesti segatava süsinikupulbri veega. Tänu oma erakordsele segamisvõimele kasutatakse ultrahelitöötlust tavaliselt tahma, C65, fullereenide C60 ja süsiniknanotorude (CNT) ühtsete nanodispersioonide tootmiseks tööstuses, materjaliteaduses ja nanotehnoloogias.

Süsinikmaterjalide ultraheli dispersioon ultraheli sondiga UP200Ht

Video pisipilt

 

Meil on hea meel arutada teie protsessi.

Võtame ühendust.