היגישר טכנולוגיית אולטרה סאונד

תהליך משקע אולטרסאונד

חלקיקים, למשל, יכול להיווצר חלקיקים מלמטה למעלה נוזלים באמצעות המשקעים. במקרה זה, תערובת רוויה מתחילה להרכיב חלקיקים מוצקים מתוך החומר מרוכז מאוד כי יגדל ולבסוף לזרז. כדי לשלוט על גודל החלקיקים / קריסטל ומורפולוגיה, השליטה על המשקעים להשפיע גורמים חיונית.

רקע כללי

בתוך בשנים האחרונות, חלקיקים צברו חשיבות בתחומים רבים, כגון ציפויים, פולימרים, דיו, תרופות או אלקטרוניקה. אחד שיקולים חשובים המשפיעים על השימוש של ננו הוא עלות nanomaterial. לכן, בדרכים וחסכוניות לייצר ננו בכמויות גדולות נדרשים. בעוד תהליכים, כמו תחליב ועיבוד comminution הם תהליכים מלמעלה למטהממטרים, הוא תהליך מלמטה למעלה לסינתזה של חלקיקים בגודל ננו מנוזלים. כמות המשקעים כרוכות:

  • ערבוב של שני נוזלים לפחות
  • רוויה
  • התגרענות
  • צמיחת חלקיקים
  • הִצטַבְּרוּת
    (נמנע בדרך כלל על ידי ריכוז מוצק נמוך או על ידי סוכני ייצוב)

עִרבּוּב

ערבוב הוא צעד חיוני במשקעים, כמו עבור רוב תהליכים משקעים, את המהירות של התגובה הכימית היא גבוהה מאוד. בדרך כלל, כורים טנקים מעורבים (אצווה או רציף), סטטיים או רוטור- stator mixers נמצאים בשימוש עבור תגובות משקעים. ההפצה inhomogeneous של ערבוב כוח ואנרגיה בתוך נפח התהליך מגביל את האיכות של חלקיקים מסונתז. חיסרון זה גדל ככל נפח הכור מגביר. טכנולוגיה מתקדמת ערבוב שליטה טובה על הפרמטרים המשפיעים התוצאה חלקיקים קטנים יותר הומוגניות החלקיקים טוב יותר.

היישום של מטוסים לפגוע, מערבלי ערוצי מייקרו, או שימוש כור טיילור-Couette לשפר את עוצמת הערבוב והומוגניות. זה מוביל פעמי ערבוב קצרות. אולם שיטות אלו מוגבלים זה פוטנציאל לשנותם עד.

Ultrasonication היא טכנולוגיה מתקדמת ערבוב מתן גזירה גבוהה בחישת אנרגיה ללא מגבלות סולם למעלה. זה גם מאפשר לשלוט על פרמטרים השולטים, כגון קלט כוח, עיצוב כור, זמן שהייה, חלקיק, או ריכוז מגיב באופן עצמאי. Cavitation קולי גורם ערבוב מיקרו אינטנסיבי מתפוגג הספק גבוה מקומי.

משקעים מגנטיט Nanoparticle

כור סונו-כימי ממוטב (Banert et al., 2006)היישום של ultrasonication משקעים הודגם בבית ICVT (Clausthal TU) על ידי Banert ואח. (2006) עבור חלקיקים מגנטיט. Banert השתמש כור סונו-כימי אופטימיזציה (בתמונה ימנית, להאכיל 1: פתרון ברזל, להאכיל 2: סוכן ממטרים, לחץ על תצוגה גדולה יותר!) כדי לייצר חלקיקים מגנטיט “על ידי שיתוף משקע של בתמיסה מימית של ברזל (III) hexahydrate כלוריד והברזל (II) heptahydrate סולפט עם יחס טוחן של Fe3 +/ Fe2 + = 2: 1. כמו ערבוב הידרודינמית מראש ערבוב ומאקרו חשובים ותורם ערבוב מייקרו הקולי, גיאומטרית הכור ואת המיקום של צינורות ההזנה הם גורמים חשובים המסדירים את תוצאת התהליך. בעבודתם, Banert ואח. עיצובי כור שונים בהשוואה. ועיצוב משופר של תא הכור יכול להפחית את האנרגיה הספציפית הנדרשת על ידי גורם של חמישה.

פתרון הברזל הוא זרז עם אמוניום הידרוקסיד מרוכז נתרן הידרוקסידי בהתאמה. על מנת למנוע כל שיפוע pH, הנמהר יש להישאב עולה. התפלגות גודל החלקיקים של מגנטיט כבר נמדד באמצעות ספקטרוסקופיית קורלציה פוטון (PCS, מלוורן נאוסיזר, מלוורן בע מ).”

ללא ultrasonication, חלקיקים בגודל החלקיקים הממוצע של 45nm יוצרו על ידי ערבוב הידרודינמית לבד. ערבוב אולטרסאונד הפחית את גודל החלקיקים וכתוצאה כדי 10nm ופחות. התרשים הבא מציג את התפלגות גודל החלקיקים של Fe3הו4 חלקיקים שנוצרו תגובה משקעת מתמשכת קולית (בנארט ואח ', 2004).

הגרפיקה הבאה (בנארט ואח ', 2006) מראה את גודל החלקיקים כפונקציה של השקעת האנרגיה הספציפית.

“התרשים ניתן לחלק לשלושה משטרים עיקריים. להלן כ 1000 kJ / kgFe3O4 הערבוב נשלט על ידי האפקט הידרודינמית. גודל החלקיקים מסתכם בערך 40-50 ננומטר. מעל 1000 kJ / kg ההשפעה של הערבוב הקולי הופכת לגלויה. גודל החלקיקים פוחת מתחת 10 ננומטר. עם עלייה נוספת של תשומות כוח ספציפי בגודל החלקיקים נשאר באותו סדר גודל. הערבוב הוא מהיר מספיק כדי לאפשר התגרענות הומוגנית.”

בקש מידע נוסף!

אנא השתמש בטופס להלן, אם אתה רוצה לבקש מידע נוסף על homogenization קולי. נשמח להציע לך מערכת קולי הפגישה הדרישות שלך.









הינכם מתבקשים לשים לב מדיניות פרטיות.


סִפְרוּת

Banert, ט, הורסט, ג, קונץ, U., Peuker, א U. (2004), משקעים רציפים Ultraschalldurchflußreaktor הדוגמא של ברזל (II, III) אוקסיד, ICVT, TU-Clausthal, פוסטר שהוצג בכינוס השנתי של GVC 2004.

Banert, ט, ברנר, ג ', Peuker, א U. (2006), פרמטרי הפעלה של כור משקעים סונו-כימי רציף, Proc. 5. WCPT, אורלנדו פלורידה., 23.-27. אפריל 2006.