Hielscher Ultra ääni tekniikka

Ultrasonic saostusprosessi

Hiukkasia, esim. nanopartikkeleita voidaan tuottaa alhaalta ylöspäin nesteiden saostamalla. Tässä tapauksessa, ylikyllästetty seos alkaa muodostavien kiinteiden hiukkasten ulos erittäin keskittynyttä materiaalia, joka kasvaa ja lopulta saostua. Valvomiseksi hiukkasten / kidekoko ja morfologia, valvoa sademäärä vaikuttavat tekijät on välttämätöntä.

Tausta

Sisällä viime vuosina, nanohiukkasia kasvattaneet merkitystään monilla aloilla, kuten pinnoitteet, polymeerien, musteet, lääkkeet tai elektroniikka. Yksi vaikuttava tekijä käyttää nanomateriaalien on nanomateriaalien kustannuksia. Siksi kustannustehokkaita tapoja valmistaa nanomateriaalien suuria määriä tarvitaan. Vaikka prosesseja, kuten emulgointi ja hienontaminen käsittely ovat ylhäältä alas prosessien, Sademäärä on alhaalta ylöspäin synteesimenetelmä nano-hiukkasten nesteistä. Saostus kuuluu:

  • Sekoitetaan ainakin kahden nesteen
  • Ylikyllästys
  • nukleaatiosta
  • hiukkaskasvu
  • kasauma
    (Tyypillisesti välttää alhainen kiintoainepitoisuus tai stabilointiaineita)

sekoittaminen

Sekoitus on olennainen askel sademäärä, kuten useimpien sademäärä prosesseja, nopeus kemiallinen reaktio on hyvin korkea. Yleisesti, sekoitussäiliöreaktorin (erä tai jatkuva), staattinen tai roottori-staattori-sekoittimia käytetään saostusreaktioita. Epähomogeeninen jakautuminen sekoitus voimaa ja energiaa prosessin sisällä tilavuus rajoittaa laadun syntetisoidun nanohiukkasia. Tämä haitta kasvaa reaktorin tilavuus kasvaa. Advanced sekoitus tekniikka ja hyvä valvoa vaikuttavat parametrit vaativat pienempiä hiukkasia ja paremmin hiukkasten homogeenisuus.

Soveltaminen törmää suihkujen, mikro-kanava sekoittimet, tai käyttämällä Taylor-Couette reaktorin sekoituksen parantamiseksi intensiteetti ja homogeenisuus. Tämä johtaa lyhyempiin sekoittamista kertaa. Silti nämä menetelmät ovat rajalliset se mahdollisuus, laajennetaan.

Ultraäänikäsittelyllä on kehittynyt sekoittamalla teknologian korkeammalle leikkausvoiman ja sekoittaen energiaa ilman scale-up rajoituksia. Se ei mahdollistaa myös valvoa koskevat parametrit, kuten virransyöttö, reaktorin suunnittelua, viipymisaika, hiukkanen tai reaktanttikonsentraation itsenäisesti. Ultraääni kavitaatio aiheuttaa voimakasta mikro sekoittaminen ja haihtuu suuritehoiset paikallisesti.

Magnetiitti Nanoparticle Sateen

Optimoitu kemiallinen reaktori (Banert et al., 2006)Soveltaminen Ultraäänikäsittelyn ja sakka demonstroitiin ICVT (TU Clausthal) mennessä Banert et ai. (2006) magnetiitille nanohiukkasia. Banert käytetään optimoitu sono-kemiallinen reaktori (oikea kuva, rehu 1: rauta ratkaisu, rehu 2: saostusainetta, Klikkaa suuremmaksi!) Tuottaa magnetiitti nanopartikkeleiden “kopresipitaatiolla vesipitoista liuosta, jossa oli rauta (III) kloridiheksahydraattia ja rauta (II) sulfaattiheptahydraattia, jossa moolisuhde Fe3 +-kirjain/ Fe2 +-kirjain = 2: 1. Kuten hydrodynaaminen pre-sekoituksen ja makro sekoittaminen ovat tärkeitä ja edistävät ultraäänellä mikro sekoittamista, reaktorin geometria ja asema ruokinta putket ovat tärkeitä tekijöitä koskevat prosessin tulos. Työssään, Banert et ai. verrataan eri reaktoreissa. Parannettua reaktorikammion voi vähentää tarvittavan energian ominaiskulutuksen kertoimella viisi.

Rauta saostetaan väkevällä ammoniumhydroksidilla ja natriumhydroksidia vastaavasti. Jotta vältettäisiin pH-gradientin, saostaja on pumpattava ylimäärin. Partikkelikokojakauma magnetiitti on mitattu käyttämällä fotonikorrelaatiospektroskopialla (PCS, Malvern Nanosizer ZS, Malvern Inc.).”

Ilman ultraäänikäsittelyllä, hiukkasten keskimääräinen hiukkaskoko 45nm oli tuottanut hydrodynaamista sekoittamalla yksin. Ultraääni sekoittaminen vähentää tuloksena partikkelikoko on 10 nm ja vähemmän. Graafisen esitetään hiukkaskokojakauma Fe3O4 generoidut jatkuvatoiminen ultraääni saostumisreaktio (Banert et ai., 2004).

Seuraavana graafinen (Banert ym., 2006) Esittää hiukkaskoon funktiona erityisen energian syötöstä.

“Kaavio voidaan jakaa kolmeen järjestelmiä. Alle noin 1000 kJ / kgFe3O4 sekoittaminen ohjataan hydrodynaamista vaikutusta. Hiukkaskoko on noin 40-50 nm. Yli 1000 kJ / kg vaikutus ultraääni sekoittaminen tulee näkyviin. Hiukkaskoko laskee alle 10 nm. Edelleen kasvaessa on syöttötehoa hiukkaskoko pysyy samaa suuruusluokkaa. Sekoittaminen on riittävän nopea, jotta homogeeninen nukleaatioon.”

Pyydä lisätietoja!

Käytä alla olevaa lomaketta, jos haluat lisätietoja ylimääräisestä homogenoinnista. Olemme iloisia voidessamme tarjota sinulle ultrasonic-järjestelmän, joka vastaa tarpeitasi.









Huomaathan, että Tietosuojakäytäntö.


Kirjallisuus

Banert, T., Horst, C., Kunz, U., Peuker, U. A. (2004), jatkuva sademäärä Ultraschalldurchflußreaktor esimerkissä rauta (II, III) oksidi, ICVT, TU-Clausthal, juliste esitetään GVC vuosikokouksessa 2004.

Banert, T., Brenner, G., Peuker, U. A. (2006), Toimintaparametrit jatkuvan sono-kemiallinen saostus reaktori, Proc. 5. WCPT, Orlando., 23.-27. Huhtikuuta 2006.