هموژنایزرهای التراسونیک برای Deagglomeration نانومواد

Deagglomeration نانومواد: چالش ها و راه حل های Hielscher

فرمولاسیون های نانومواد اغلب با مشکلات تجمع مواجه هستند، هم در آزمایشگاه و هم در مقیاس صنعتی. ماسونیک های Hielscher حل این با کاویتاسیون اولتراسونیک با شدت بالا، که به طور موثر از هم جدا می شود و ذرات را پراکنده می کند. به عنوان مثال ، در فرمولاسیون نانولوله های کربنی ، آنها بسته ها را باز می کنند و خواص الکتریکی و مکانیکی را بهبود می بخشند.

راهنمای گام به گام پراکندگی و Deagglomeration نانومواد

1. Sonicator خود را انتخاب کنید: یک سونیکاتور Hielscher را بر اساس حجم نمونه و ویسکوزیته خود را انتخاب کنید. در صورت نیاز به کمک در انتخاب مدل مناسب با ما تماس بگیرید.
2. نمونه را آماده کنید: نانومواد را با یک حلال یا مایع مناسب برای کاربرد خود مخلوط کنید.
3. پارامترهای فراصوت را تنظیم کنید: تنظیمات دامنه و پالس را بر اساس مواد و اهداف خود تنظیم کنید. برای توصیه های خاص با ما تماس بگیرید.
4. نظارت بر پیشرفت: نمونه های دوره ای برای بررسی پراکندگی و تنظیم تنظیمات در صورت نیاز بگیرید.
5. پراکندگی را تثبیت کنید: سورفکتانت ها را اضافه کنید یا بلافاصله از مواد برای حفظ ثبات استفاده کنید.

سوالات متداول Deagglomeration نانومواد (سؤالات متداول)

• چرا نانوذرات آگلومرا می شوند؟

  نانوذرات به دلیل افزایش سطح به حجم آنها باعث افزایش انرژی سطحی می شوند، آگلومرا می شوند. برای کاهش این انرژی، آنها با هم خوشه بندی می شوند که توسط نیروهایی مانند فعل و انفعالات واندروالس، جاذبه های الکترواستاتیک یا نیروهای مغناطیسی هدایت می شوند. تجمع می تواند به خواص منحصر به فرد آنها مانند واکنش پذیری و رفتار نوری یا مکانیکی آسیب برساند.

• چه چیزی باعث می شود نانوذرات به هم نچسبند؟

  تغییرات سطحی می تواند از چسبیدن نانوذرات به یکدیگر جلوگیری کند. تثبیت کننده استریک از پلیمرها یا سورفکتانت ها برای ایجاد مانع استفاده می کند، در حالی که تثبیت کننده الکترواستاتیک بارهایی را برای دفع ذرات اضافه می کند. هر دو روش نیروهای جاذبه ای مانند واندروالس را کاهش می دهند. امواج فراصوت با افزایش پراکندگی و تثبیت به این فرآیندها کمک می کند.

• چگونه می توانیم از تجمع نانوذرات جلوگیری کنیم؟

  جلوگیری از تجمع شامل تکنیک های پراکندگی مناسب مانند امواج فراصوت، انتخاب محیط مناسب و اضافه کردن عوامل تثبیت کننده است. سورفکتانت ها، پلیمرها یا پوشش ها دافعه استریک یا الکترواستاتیک را فراهم می کنند. امواج فراصوت ، با نیروهای برشی بالا ، موثرتر از روش های قدیمی تر مانند فرز گلوله است.

• چگونه می توانیم نانومواد را از بین ببریم؟

  نانومواد deagglomerating اغلب به انرژی اولتراسونیک نیاز دارد. فراصوت حباب های کاویتاسیون ایجاد می کند که با نیروهای برشی قوی فرو می ریزند و خوشه ها را از هم جدا می کنند. قدرت فراصوت، مدت زمان و خواص مواد بر کارایی آن در جداسازی نانوذرات تأثیر می گذارد.

• تفاوت بین آگلومرا و سنگدانه چیست؟

  آگلومراها خوشه هایی هستند که با اتصال ضعیف توسط نیروهایی مانند واندروالس یا پیوند هیدروژنی نگهداری می شوند. آنها اغلب می توانند توسط نیروهای مکانیکی مانند تکان دادن یا فراصوت از هم جدا شوند. با این حال، سنگدانه ها خوشه هایی به شدت پیوند خورده اند، اغلب با پیوندهای کووالانسی یا یونی، که جداسازی آنها را سخت تر می کند.

• تفاوت بین ادغام و آگلومرا چیست؟

  ادغام شامل ادغام ذرات در یک موجودیت است، اغلب با ترکیب ساختارهای داخلی آنها. تجمع به ذراتی اطلاق می شود که از طریق نیروهای ضعیف تر بدون ادغام ساختارهای آنها به هم خوشه می شوند. ادغام اتحادیه های دائمی را تشکیل می دهد، در حالی که آگلومراها اغلب می توانند در شرایط مناسب از هم جدا شوند.

• چگونه آگلومراهای نانومواد را می شکنید؟

  شکستن آگلومراها شامل اعمال نیروهای مکانیکی مانند امواج فراصوت است. فراصوت حباب های کاویتاسیون را تولید می کند که با نیروهای برشی شدید فرو می ریزند و به طور موثر ذرات متصل به فعل و انفعالات ضعیف را از هم جدا می کنند.

• فراصوت با نانوذرات چه می کند؟

  فراصوت با استفاده از امواج اولتراسونیک با فرکانس بالا برای ایجاد حفره در مایع. نیروهای برشی حاصل آگلومراها را از هم جدا کرده و نانوذرات را پراکنده می کنند. این فرآیند توزیع یکنواخت اندازه ذرات را تضمین می کند و از تجمع مجدد جلوگیری می کند.

• روش های پراکندگی نانوذرات چیست؟

  روش های پراکندگی نانوذرات شامل فرآیندهای مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی است. امواج فراصوت یک روش مکانیکی بسیار موثر است که خوشه ها را از هم جدا می کند و ذرات را به طور مساوی پراکنده می کند. روش های شیمیایی از سورفکتانت ها یا پلیمرها برای تثبیت ذرات استفاده می کنند، در حالی که روش های فیزیکی خواص محیطی مانند pH یا استحکام یونی را تنظیم می کنند. امواج فراصوت اغلب مکمل این روش ها.

• روش فراصوت برای سنتز نانوذرات چیست؟

  فراصوت کمک سنتز نانوذرات با افزایش سینتیک واکنش از طریق حفره. گرما و فشار موضعی باعث افزایش هسته و رشد کنترل شده می شود و امکان کنترل دقیق اندازه و شکل ذرات را فراهم می کند. این روش برای ایجاد نانوذرات با خواص مناسب همه کاره است.

• دو نوع روش فراصوت چیست؟

  فراصوت پروب دسته ای شامل قرار دادن یک پروب در یک ظرف نمونه، در حالی که فراصوت درون خطی پمپ نمونه از طریق یک راکتور با یک کاوشگر مافوق صوت. فراصوت درون خطی برای برنامه های کاربردی در مقیاس بزرگتر کارآمد تر است، اطمینان از ورودی انرژی سازگار و پردازش.

• چه مدت طول می کشد تا نانوذرات فراصوت شوند؟

  زمان فراصوت بستگی به مواد، غلظت نمونه و خواص مورد نظر دارد. می تواند از ثانیه تا ساعت متغیر باشد. بهینه سازی زمان بسیار مهم است، به عنوان زیر فراصوت برگ agglomerates، در حالی که فراصوت بیش از حد خطر آسیب ذرات و یا تغییرات شیمیایی.

• زمان فراصوت چگونه بر اندازه ذرات تأثیر می گذارد؟

  فراصوت طولانی تر اندازه ذرات را کاهش می دهد با شکستن آگلومرا. با این حال، فراتر از یک نقطه، فراصوت بیشتر ممکن است باعث حداقل کاهش اندازه و یا تغییرات ساختاری. متعادل کردن زمان فراصوت اندازه ذرات مورد نظر را بدون آسیب رساندن به مواد تضمین می کند.

• آیا فراصوت شکستن مولکول ها؟

  فراصوت می تواند مولکول ها را در شرایط با شدت بالا بشکند و باعث شکستن پیوند یا واکنش های شیمیایی شود. این در سونوشیمی مفید است اما معمولا در طول پراکندگی نانوذرات برای حفظ یکپارچگی مواد اجتناب می شود.

• چگونه نانوذرات را از محلول ها جدا می کنید؟

  نانوذرات را می توان با استفاده از سانتریفیوژ، فیلتراسیون یا بارش جدا کرد. سانتریفیوژ ذرات را بر اساس اندازه و چگالی مرتب می کند، در حالی که فیلتراسیون از غشاهایی با اندازه منافذ خاص استفاده می کند. بارش خواص محلول را به نانوذرات آگلومره برای جداسازی تغییر می دهد.