ננו-דיאמונדים מפוזרים במתלים מימיים עם סוניקציה

פיזורי ננו-דיאמונד יעילים ומיוצרים במהירות באמצעות מפזרים על-קוליים. deaggregation קולי ופיזור של nanodiamonds יכול להתבצע באופן אמין בהשעיה מימית. טכניקת הפיזור העל-קולי משתמשת במלח לשינוי pH ובכך היא טכניקה קלה, זולה ונטולת מזהמים, שניתן להשתמש בה בקלות בקנה מידה תעשייתי.

ננו-דיאמונדים מפוזרים באופן אולטרה-סאונד בהשעיה קולואידית מימית באמצעות הומוגנייזרים מסוג Hielscher אולטרסוניקה.

Nanodiamonds יכול להיות יעיל ומפוזר באופן אמין באמצעות Hielscher אולטראסוניקאטורים.

בקשת מידע





כרסום ופיזור קוליים היא שיטה יעילה לייצור סלוריות ננו-דיאמונדיות.

כורי זרימה על-קוליים לייצור תעשייתי מוטבע של תעלות ננו-דיאמונד מימיות.

כיצד פועל כרסום קולי ופיזור של ננו-דיאמונדים?

פיזור אולטראסוני משתמש בננו-דיאמונדים עצמם כמצע כרסום. קוויטציה אקוסטית הנוצרת על ידי גלי אולטרסאונד בעוצמה גבוהה יוצרת הזרמת נוזלים במהירות גבוהה. זרמים נוזליים אלה מאיצים את החלקיקים (למשל, יהלומים) בסלע, כך שהחלקיקים מתנגשים במהירות של עד 280 ק"מ לשנייה ומתנפצים לחלקיקים זעירים בגודל ננו. עובדה זו הופכת את האולטרה-סאונד והפיזור לטכניקה פשוטה, זולה ונטולת מזהמים, אשר מנטרלת באופן אמין ננו-דיאמונד לחלקיקים בגודל ננו-קרקעי היציבים בתמיסה קולואידית מימית בטווח pH רחב. מלח (נתרן כלורי) מנוצל לייצוב הננו-דיאמונדים במרקם מימי.

הפיזור אולטרסאונד של פחמן צינוריות: Hielscher ultrasonicator UP400S (400W) מפזרים והדזויות CNTs במהירות וביעילות לתוך צינורות יחיד.

פיזור של צינוריות פחמן במים באמצעות UP400S

היתרונות של פיזור ננו-דיאמונד אולטראסוני:

  • פיזור יעיל במיוחד בגודל ננו
  • מָהִיר
  • לא רעיל, ללא ממסים
  • ללא זיהומים קשים להסרה
  • חיסכון באנרגיה ובעלויות
  • מדרגיות ליניארית לכל גודל ייצור
  • ידידותי לסביבה

כרסום ננו-דיאמונד אולטראסוני מצטיין במפעלי חרוזים

אולטרסוניקאטורים מסוג בדיקה הם טחנות יעילות ביותר והם טכניקת כרסום מבוססת לייצור בקנה מידה גדול של מתלי ננו-דיאמונד בקנה מידה תעשייתי. מכיוון שמפעלים על-קוליים משתמשים בננו-דיאמונדים כאמצעי כרסום, זיהום באמצעות מדיית כרסום, למשל מחרוזי זירקוניה, נמנע לחלוטין. במקום זאת, כוחות קוויטציוניים על-קוליים מאיצים את החלקיקים כך שהננו-דיאמונדים מתנגשים זה בזה באלימות ומתפרקים לננו-גודל אחיד. התנגשות בין-חלקיקית זו הנגרמת על-קולית היא שיטה יעילה ואמינה ביותר לייצור ננו-פיזור המפוזר באופן אחיד.
שיטת הפיזור וההתפרקות הקולית משתמשת בתוספים מסיסים במים, לא רעילים ולא מזהמים כגון נתרן כלורי או סוכרוז לוויסות pH וייצוב הפיזור העל-קולי. מבנים גבישיים אלה של נתרן כלורי או סוכרוז פועלים בנוסף כמצע כרסום ובכך תומכים בהליך הטחינה העל-קולי. כאשר תהליך הטחינה הושלם, ניתן להסיר תוספים אלה בקלות על ידי שטיפה פשוטה במים, וזה יתרון יוצא דופן על פני תהליך חרוזים קרמיים. טחינת חרוזים מסורתית כגון אטריטורים משתמשת במדיית כרסום קרמית בלתי מסיסה (למשל כדורים, חרוזים או פנינים), ששאריותיה השוחקות מזהמות את הפיזור הסופי. הסרת זיהום הנגרם על ידי מדיה כרסום כרוכה בעיבוד מורכב לאחר מכן והיא גוזלת זמן רב כמו גם יקרה.

ננו-דיאמונדים המפוזרים באופן אולטרה-סאונד בתרחיף קולואידי מימי

טכנולוגיית פיזור אולטראסוני מייצרת ביעילות מתלי ננו-דיאמונד מימיים עם התפלגות גודל חלקיקים צרה.
(מחקר וגרפיקה: ©Turcheniuk et al., 2016)

אולטראסוניקטור UP400St מסוג בדיקה לפיזור ננו-דיאמונד במתלים על בסיס מים.

UP400St אולטרא-סאונד המפזר ננו-דיאמונדים בתמיסה קולואידית מימית


 

הקטנת גודל חלקיקים של ננו-דיאמונדים תחת אולטרה-סאונד באמצעות הומוגנייזר אולטראסוני UIP1000hdT.

הקטנת גודל חלקיקים של ננו-דיאמונדים עם אולטראסוניקטור UIP1000hdT. העקומה האדומה מציגה את הדגימה הלא מתואמת, העקומות האחרות מדגימות את תהליך הפיזור המתקדם עם קלט אנרגיית אולטרסאונד הולך וגדל.

פרוטוקול מופת לפיזור ננו-דיאמונד על-קולי

פירוק אולטראסוני בסיוע מלח של ננו-דיאמונדים במים:
תערובת של 10 גרם נתרן כלורי ו -0.250 גרם של אבקת ננו-דיאמונד נטחנה לזמן קצר ביד באמצעות טיט חרסינה ומזיק והוכנסה לתוך בקבוקון זכוכית של 20 מ"ל יחד עם 5 מ"ל של מי DI. המדגם המוכן הוזן באמצעות אולטראסוניקטור מסוג בדיקה במשך 100 דקות בהספק יציאה של 60% ובמחזור עבודה של 50%. לאחר סוניקציה, הדגימה חולקה באופן שווה בין שני צינורות צנטריפוגות פלקון מפלסטיק 50 מ"ל והתפזרה במים מזוקקים עד נפח כולל של 100 מ"ל (2 × 50 מ"ל). לאחר מכן כל דגימה עברה צנטריפוגה באמצעות צנטריפוגת אפנדורף 5810-R ב-4,000 סל"ד ו-25 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות, והסופר-נאטנט השקוף הושלך. לאחר מכן, שקעי ה-ND הרטובים פוזרו מחדש במים מזוקקים (נפח כולל של 100 מ"ל) וצנטריפוגות בפעם השנייה ב-12,000 סל"ד ו-25 מעלות צלזיוס למשך שעה אחת. שוב הושלך הסופר-נאטנט השקוף והמשקעים הרטובים של הננו-דיאמונד פוזרו מחדש, הפעם ב-5 מ"ל של מים מזוקקים לצורך אפיון. בדיקת AgNO3 סטנדרטית הראתה היעדר מוחלט של Cl- בסיוע מלח נטרפים ננו-דיאמונדים מזוגגים שנשטפים במים מזוקקים פעמיים כפי שתואר לעיל. לאחר אידוי המים מהדגימות, נצפתה היווצרות של "שבבים" ננו-דיאמונדים מוצקים שחורים עם תפוקה של ∼200 מ"ג או 80% ממסת הננו-דיאמונד הראשונית. (ראה תמונה למטה)
(ראה: Turcheniuk et al., 2016)

דגימה מיובשת של ננו-דיאמונדים המפוזרים באופן אולטרה-סאונד

דגימה מיובשת של ננו-דיאמונדים מפוזרים באופן אולטרה-סוני.
(מחקר וגרפיקה: ©Turcheniuk et al., 2016)

Ultrasonicator UP200St (200W) המפזר פחמן שחור במים באמצעות 1%wt Tween80 כחומר פעילי שטח.

פיזור על-קולי של פחמן שחור באמצעות האולטרה-סוניקטור UP200St


 

בקשת מידע





אולטראסוניקטורים בעלי ביצועים גבוהים עבור פיזורי ננו-דיאמונד

תא זרימה אולטראסונית עם אולטרסאונד הספק 4x 4kW לפיזור ננו-דיאמונדים.Hielscher אולטרסוניקה מתכננת, מייצרת ומפיצה ביצועים גבוהים כרסום קולי וציוד פיזור עבור יישומים כבדים כגון ייצור של slurries nanodiamond, ליטוש מדיה nanocomposites. Hielscher ultrasonicators משמשים ברחבי העולם לפיזור ננו-חומרים לתוך מתלים קולואידיים מימיים, פולימרים, שרפים, ציפויים, וחומרים אחרים בעלי ביצועים גבוהים.
מפזרים קוליים Hielscher הם אמינים ויעילים בעיבוד צמיגות נמוכה עד גבוהה. בהתאם לחומרי הקלט ולגודל החלקיקים הסופי הממוקד, ניתן להתאים במדויק את עוצמת הקוליות לקבלת תוצאות תהליך אופטימליות.
על מנת לעבד משחות צמיגות, ננו-חומרים וריכוזים מוצקים גבוהים, הפיזור העל-קולי חייב להיות מסוגל לייצר אמפליטודות גבוהות ברציפות. Hielscher אולטרסוניקה’ מעבדים אולטראסוניים תעשייתיים יכולים לספק אמפליטודות גבוהות מאוד בפעולה רציפה תחת עומס מלא. אמפליטודות של עד 200μm ניתן להפעיל בקלות בפעולה 24/7. האפשרות להפעיל מפזר על-קולי באמפליטודות גבוהות ולהתאים את המשרעת במדויק נחוצה כדי להתאים את תנאי התהליך העל-קולי לניסוח אופטימלי של ננו-סלורי מלאים מאוד, תערובות פולימרים מחוזקות בננו וננו-קומפוזיטים.
מלבד משרעת קולית, לחץ הוא פרמטר תהליך חשוב מאוד נוסף. תחת לחצים גבוהים, עוצמת cavitation קולי וכוחות הגיאה שלה מתעצמת. הכורים הקוליים של Hielscher ניתן ללחוץ ובכך להשיג תוצאות sonication מוגברת.
Hielscher ultrasonicators ניתן לשלוט מרחוק באמצעות בקרת דפדפן. ניתן לעקוב אחר פרמטרי Sonication ולהתאים בדיוק לדרישות התהליך.ניטור תהליכים והקלטת נתונים חשובים לסטנדרטיזציה מתמשכת של תהליכים ולאיכות המוצר. חיישני לחץ וטמפרטורה הניתנים לחיבור חוטים לגנרטור הקולי לניטור ובקרה על תהליך הפיזור העל-קולי. כל פרמטרי העיבוד החשובים כגון אנרגיה קולית (נטו + סך הכל), טמפרטורה, לחץ וזמן מועברים באופן אוטומטי ומאוחסנים בכרטיס SD מובנה. על-ידי גישה לנתוני התהליך המוקלטים באופן אוטומטי, באפשרותך לשנות ריצות סוניקציה קודמות ולהעריך את תוצאות התהליך.
תכונה נוספת ידידותית למשתמש היא השליטה מרחוק בדפדפן של המערכות הקוליות הדיגיטליות שלנו. באמצעות שלט דפדפן מרוחק אתה יכול להתחיל, לעצור, להתאים ולנטר את המעבד הקולי שלך מרחוק מכל מקום.
צור איתנו קשר עכשיו כדי ללמוד עוד על ההומוגנייזרים העל-קוליים בעלי הביצועים הגבוהים שלנו עבור כרסום וננו-פיזורים!
הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו:

נפח תצווה קצב זרימה התקנים מומלצים
1 עד 500mL 10 עד 200mL / min מעלהay
10 עד 2000mL 20 עד 400mL / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 ל 20L 0.2 ל 4 ליטר / דקה UIP2000hdT
10 עד 100 ליטר 2 עד 10L / min UIP4000hdT
15 עד 150 ל' 3 עד 15 ליטר לדקה UIP6000hdT
N.A. 10 עד 100L / min UIP16000
N.A. יותר גדול אשכול UIP16000

תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!

בקש מידע נוסף

אנא השתמש בטופס שלהלן כדי לבקש מידע נוסף אודות מעבדים אולטרה סאונד, יישומים ומחיר. נשמח לדון בתהליך שלך איתך ולהציע לך מערכת אולטרה סאונד לפגישה הדרישות שלך!









הינכם מתבקשים לשים לב מדיניות פרטיות.


בסרטון זה אנו מראים לך מערכת קולית של 2 קילוואט לפעולה מוטבעת בארון הניתן לטיהור. Hielscher מספקת ציוד על-קולי כמעט לכל התעשיות, כגון התעשייה הכימית, תרופות, קוסמטיקה, תהליכים פטרוכימיים וכן לתהליכי מיצוי מבוססי ממסים. ארון נירוסטה הניתן לטיהור זה מיועד לפעולה באזורים מסוכנים. לשם כך, הארון האטום יכול להיות מטוהר על ידי הלקוח עם חנקן או אוויר צח כדי למנוע גזים דליקים או אדים להיכנס לארון.

2x 1000 וואט אולטרה-סוניקטורים בארון הניתן לטיהור להתקנה באזורים מסוכנים

homogenizers גבוה גזרה גבוהה אולטרה סאונד משמשים במעבדה, ספסל העליון, פיילוט ועיבוד תעשייתי.

Hielscher אולטרסוניקה מייצרת הומוגניזרים אולטראסוניות ביצועים גבוהים עבור ערבוב יישומים, פיזור, אמולסיה וחילוץ על מעבדה, טייס בקנה מידה תעשייתי.



ספרות/הפניות


אולטרסוניקה ביצועים גבוהים! מגוון המוצרים של Hielscher מכסה את הספקטרום המלא מן ultrasonicator המעבדה קומפקטית על יחידות ספסל העליון למערכות אולטראסאונד תעשייתי מלא.

Hielscher אולטרסוניקה מייצרת homogenizers קולי ביצועים גבוהים מ מַעבָּדָה ל גודל תעשייתי.