नैनोफ्लुइड्स कैसे बनाएं
एक नैनोफ्लुइड एक इंजीनियर तरल पदार्थ है जिसमें नैनोकणों वाले आधार द्रव होते हैं। नैनोफ्लुइड के संश्लेषण के लिए, उच्च स्तर के समान फैलाव को सुनिश्चित करने के लिए एक प्रभावोत्पादक और विश्वसनीय समरूपता और डीग्लोमरेशन तकनीक की आवश्यकता होती है। अल्ट्रासोनिक फैलाने वाले उत्कृष्ट विशेषताओं के साथ नैनोफ्लुइड का उत्पादन करने के लिए बेहतर तकनीक हैं। अल्ट्रासोनिक फैलाव दक्षता, गति, सादगी, विश्वसनीयता और उपयोगकर्ता-मित्रता द्वारा उत्कृष्टता प्राप्त करता है।
नैनोफ्लुइड क्या हैं?
नैनोफ्लुइड एक तरल पदार्थ है जिसमें नैनो आकार के कण (≺100nm) होते हैं, जिन्हें आमतौर पर नैनोपार्टिकल्स कहा जाता है। नैनोफ्लुइड में उपयोग किए जाने वाले नैनोकण आमतौर पर धातुओं, ऑक्साइड, कार्बाइड या कार्बन नैनोट्यूब से बने होते हैं। इन नैनोकणों को एक आधार द्रव (जैसे, पानी के तेल, आदि) में फैलाया जाता है ताकि एक इंजीनियर कोलाइडल निलंबन, यानी नैनोफ्लुइड प्राप्त किया जा सके। नैनोफ्लुइड आधार द्रव के भौतिक गुणों की तुलना में तापीय चालकता, थर्मल प्रसार, चिपचिपाहट और संवहनी गर्मी हस्तांतरण गुणांक जैसे उन्नत थर्मो-भौतिक गुणों का प्रदर्शन करते हैं।
नैनोफ्लुइड का एक सामान्य अनुप्रयोग शीतलक या सर्द के रूप में उनका उपयोग है। पारंपरिक शीतलक (जैसे पानी, तेल, एथिलीन ग्लाइकॉल, पॉलीअल्फाओलेफ़िन आदि) में नैनो-कणों के अलावा, पारंपरिक शीतलक के थर्मल गुणों में सुधार होता है।

अल्ट्रासोनिक homogenizer UP400St नैनोफ्लुइड के उत्पादन के लिए
- शीतलन/गर्मी हस्तांतरण तरल पदार्थ
- स्नेहक
- बायोमेडिकल एप्लीकेशन
एक अल्ट्रासोनिक Homogenizer के साथ Nanofluids बनाना
नैनोफ्लुइड्स के माइक्रोस्ट्रक्चर को सबसे उपयुक्त समरूपता प्रौद्योगिकी और प्रसंस्करण मापदंडों के अनुप्रयोग से प्रभावित और हेरफेर किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक फैलाव नैनोफ्लुइड तैयारी के लिए एक अत्यधिक कुशल और विश्वसनीय तकनीक के रूप में साबित हुआ है। अल्ट्रासोनिक फैलाव का उपयोग अनुसंधान और उद्योग में उच्च एकरूपता और एक संकीर्ण कण आकार वितरण के साथ नैनोकणों को संश्लेषित, मिल, फैलाव और समरूप बनाने के लिए किया जाता है। नैनोफ्लुइड के संश्लेषण के लिए प्रक्रिया मापदंडों में अल्ट्रासोनिक ऊर्जा इनपुट, अल्ट्रासोनिक आयाम, तापमान, दबाव और अम्लता शामिल हैं। Futhermore, अभिकारकों और additives के प्रकार और सांद्रता के साथ-साथ क्रम, जिसमें additives समाधान में जोड़ा जाता है, महत्वपूर्ण कारक हैं।
यह सर्वविदित है कि नैनोफ्लुइड के गुण दृढ़ता से नैनोमटेरियल्स की संरचना और आकार पर निर्भर करते हैं। इसलिए, नैनोफ्लुइड के नियंत्रणीय माइक्रोस्ट्रक्चर प्राप्त करना मुख्य कारक है जो नैनोफ्लुइड की कार्यक्षमता और गुणवत्ता में योगदान देता है। आयाम, दबाव, तापमान और ऊर्जा इनपुट (डब्ल्यूएस / एमएल) जैसे अनुकूलित अल्ट्रासोनिकेशन मापदंडों का उपयोग करना एक स्थिर, समान उच्च गुणवत्ता वाले नैनोफ्लुइड का उत्पादन करने की कुंजी है। अल्ट्रासोनिकेशन को सफलतापूर्वक डीग्लोमरेट करने और कणों को एकल छितरी हुई नैनोकणों में फैलाने के लिए लागू किया जा सकता है। छोटे कण आकार के साथ, ब्राउनियन गति (ब्राउनियन गति) के साथ-साथ कण-कण इंटरैक्शन में वृद्धि होती है और परिणामस्वरूप अधिक स्थिर नैनोफ्लुइड होते हैं। Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर सभी महत्वपूर्ण प्रसंस्करण मापदंडों पर सटीक नियंत्रण की अनुमति देते हैं, उच्च आयामों (24/7/365) पर लगातार चल सकते हैं और सभी सोनीशन रन के आसान मूल्यांकन के लिए स्वचालित डेटा प्रोटोकॉल के साथ आते हैं।
Sonication नैनोफ्लुइड की स्थिरता में सुधार
नैनोफ्लुइड्स के लिए, नैनोकणों के एक समूह के परिणामस्वरूप न केवल माइक्रोचैनल्स का निपटान और क्लॉगिंग होता है, बल्कि नैनोफ्लुइड की तापीय चालकता में भी कमी आती है। अल्ट्रासोनिक deagglomeration और फैलाव व्यापक रूप से सामग्री विज्ञान और उद्योग में लागू कर रहे हैं। सोनिकेशन एक समान नैनोपार्टिकल वितरण और महान स्थिरता के साथ स्थिर नैनो-फैलाव तैयार करने के लिए एक सिद्ध तकनीक है। इसलिए, Hielscher अल्ट्रासोनिक फैलाव पसंदीदा तकनीक है, जब यह nanofluids के उत्पादन की बात आती है।
अनुसंधान में अल्ट्रासोनिक रूप से उत्पादित नैनोफ्लुइड
अनुसंधान ने नैनोफ्लुइड की विशेषताओं पर अल्ट्रासोनिकेशन और अल्ट्रासोनिक मापदंडों के प्रभावों की जांच की है। अल्ट्रासोनिक नैनोफ्लुइड तैयारी पर वैज्ञानिक निष्कर्षों के बारे में और पढ़ें।
Al2O3 नैनोफ्लुइड तैयारी पर अल्ट्रासोनिक प्रभाव
Noroozi एट अल (2014) ने पाया कि "उच्च कण एकाग्रता पर, sonication के परिणामस्वरूप नैनोफ्लुइड की थर्मल प्रसार में अधिक वृद्धि हुई थी। इसके अलावा, माप से पहले उच्च शक्ति जांच सोनिकेटर के साथ नैनोफ्लुइड को सोनिकेट करके अधिक स्थिरता और थर्मल विसारकता में वृद्धि प्राप्त की गई थी। छोटे आकार के एनपी के लिए थर्मल डिफ्यूसिविटी एन्हांसमेंट अधिक था। ऐसा इसलिए है क्योंकि छोटे कणों में वॉल्यूम अनुपात के लिए उच्च प्रभावी सतह क्षेत्र होता है। इस प्रकार, छोटे कणों ने एक स्थिर नैनोफ्लुइड बनाने में मदद की और अल्ट्रासोनिक जांच के साथ सोनिकेशन के परिणामस्वरूप थर्मल डिफ्यूसिविटी पर काफी प्रभाव पड़ा। (नोरोज़ी एट अल 2014)
Al2O3-पानी नैनो तरल पदार्थ के अल्ट्रासोनिक उत्पादन के लिए चरण-दर-चरण निर्देश
सबसे पहले, एक डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक संतुलन द्वारा Al2O3 नैनोकणों के द्रव्यमान का वजन. फिर Al2O3 नैनोकणों को धीरे-धीरे तौले गए आसुत जल में डालें और Al2O3-पानी के मिश्रण को हिलाएं। आसुत जल में नैनोकणों के समान फैलाव का उत्पादन करने के लिए एक अल्ट्रासोनिक जांच-प्रकार डिवाइस UP400S (400W, 24kHz, तस्वीर देखें। नैनोफ्लुइड को विभिन्न अंशों (0.1%, 0.5% और 1%) पर तैयार किया जा सकता है। कोई सर्फेक्टेंट या पीएच परिवर्तन की आवश्यकता नहीं है। (इस्फ़हानी एट अल।
अल्ट्रासोनिक रूप से ट्यून किए गए जलीय ZnO नैनोफ्लुइड्स
Elcioglu et al. (2021) ने अपने वैज्ञानिक अध्ययन में कहा है कि "अल्ट्रासोनिकेशन बेस फ्लूइड और स्थिरता में नैनोकणों के उचित फैलाव के साथ-साथ वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों के लिए इष्टतम गुणों के लिए एक आवश्यक प्रक्रिया है। उन्होंने ZnO / पानी नैनोफ्लुइड का उत्पादन करने के लिए अल्ट्रासोनिकेटर UP200Ht का उपयोग किया। सोनिकेशन का जलीय ZnO नैनोफ्लुइड की सतह तनाव पर स्पष्ट प्रभाव पड़ा। शोधकर्ताओं के निष्कर्ष यह निष्कर्ष निकालते हैं कि सतह तनाव, नैनो-फिल्म गठन और किसी भी नैनोफ्लुइड की अन्य संबंधित विशेषताओं को उचित अल्ट्रासोनिकेशन स्थितियों के तहत समायोजित और ट्यून किया जा सकता है।
- अत्यधिक कुशल
- नैनोकणों का विश्वसनीय फैलाव
- अत्याधुनिक तकनीक
- आपके आवेदन के अनुकूल
- किसी भी क्षमता के लिए 100% रैखिक स्केलेबल
- आसानी से उपलब्ध
- लागत प्रभावी
- सुरक्षित और उपयोगकर्ता के अनुकूल
नैनोफ्लुइड उत्पादन के लिए अल्ट्रासोनिक Homogenizers
Hielscher Ultrasonics डिजाइन, निर्माण और homogenization और deagglomeration अनुप्रयोगों के सभी प्रकार के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक dispersers वितरित करता है। जब नैनोफ्लुइड के उत्पादन की बात आती है, तो सटीक सोनीशन नियंत्रण और नैनोपार्टिकल निलंबन का एक विश्वसनीय अल्ट्रासोनिक उपचार महत्वपूर्ण है।
Hielscher Ultrasonics के प्रोसेसर आपको ऊर्जा इनपुट, अल्ट्रासोनिक तीव्रता, आयाम, दबाव, तापमान और प्रतिधारण समय जैसे सभी महत्वपूर्ण प्रसंस्करण मापदंडों पर पूर्ण नियंत्रण प्रदान करते हैं। इस प्रकार, आप मापदंडों को अनुकूलित स्थितियों में समायोजित कर सकते हैं, जो बाद में उच्च गुणवत्ता वाले नैनोफ्लुइड की ओर जाता है।
- किसी भी मात्रा / क्षमता के लिए: Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर और सामान का एक व्यापक पोर्टफोलियो प्रदान करता है। यह आपके आवेदन और उत्पादन क्षमता के लिए आदर्श अल्ट्रासोनिक प्रणाली के विन्यास के लिए अनुमति देता है। मिलीलीटर के साथ छोटी शीशियों से लेकर प्रति घंटे हजारों गैलन की उच्च मात्रा वाली धाराओं तक, Hielscher आपकी प्रक्रिया के लिए उपयुक्त अल्ट्रासोनिक समाधान प्रदान करता है।
- मजबूती: हमारे अल्ट्रासोनिक सिस्टम मजबूत और विश्वसनीय हैं। सभी Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर 24/7/365 ऑपरेशन के लिए बनाए गए हैं और बहुत कम रखरखाव की आवश्यकता होती है।
- उपयोगकर्ता के अनुकूल: हमारे अल्ट्रासोनिक उपकरणों का विस्तृत सॉफ्टवेयर एक सरल और विश्वसनीय सोनीशन के लिए सोनीशन सेटिंग्स के पूर्व-चयन और बचत की अनुमति देता है। सहज ज्ञान युक्त मेनू एक डिजिटल रंगीन टच-डिस्प्ले के माध्यम से आसानी से पहुँचा जा सकता है। दूरस्थ ब्राउज़र नियंत्रण आपको किसी भी इंटरनेट ब्राउज़र के माध्यम से संचालित और निगरानी करने की अनुमति देता है। स्वचालित डेटा रिकॉर्डिंग एक अंतर्निहित एसडी-कार्ड पर चलने वाले किसी भी सोनीशन के प्रक्रिया मापदंडों को बचाता है।
नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकेटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
बैच वॉल्यूम | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
---|---|---|
1 से 500mL | 10 से 200mL/मिनट | यूपी100एच |
10 से 2000mL | 20 से 400mL/मिनट | यूपी200एचटी, UP400St |
0.1 से 20L | 0.2 से 4L/मिनट | यूआईपी2000एचडीटी |
10 से 100L | 2 से 10 लीटर/मिनट | यूआईपी4000एचडीटी |
एन.ए. | 10 से 100 लीटर/मिनट | UIP16000 |
एन.ए. | बड़ा | का क्लस्टर UIP16000 |
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साहित्य/सन्दर्भ
- Noroozi, Monir; Radiman, Shahidan; Zakaria Azmi (2014): Influence of Sonication on the Stability and Thermal Properties of Al2O3 Nanofluids. Journal of Nanomaterials 2014.
- Isfahani, A. H. M.; Heyhat, M. M. (2013): Experimental Study of Nanofluids Flow in a Micromodel as Porous Medium. International Journal of Nanoscience and Nanotechnology 9/2, 2013. 77-84.
- Asadi, Amin; Ibrahim M. Alarifi (2020): Effects of ultrasonication time on stability, dynamic viscosity, and pumping power management of MWCNT-water nanofluid: an experimental study. Scientific Reports 2020.
- Adio, Saheed A.; Sharifpur, Mohsen; Meyer, Josua P. (2016): Influence of ultrasonication energy on the dispersion consistency of Al2O3–glycerol nanofluid based on viscosity data, and model development for the required ultrasonication energy density. Journal of Experimental Nanoscience Vol. 11, No. 8; 2016. 630-649.
- Jan, Ansab; Mir, Burhan; Mir, Ahmad A. (2019): Hybrid Nanofluids: An Overview of their Synthesis and Thermophysical properties. Applied Physics 2019.
- Elcioglu, Elif Begum; Murshed, S.M. Sohel (2021): Ultrasonically tuned surface tension and nano-film formation of aqueous ZnO nanofluids. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 72, April 2021.
- Mondragón Cazorla, Rosa; Juliá Bolívar, José Enrique; Barba Juan, Antonio; Jarque Fonfría, Juan Carlos (2012): Characterization of silica-water nanofluids dispersed with an ultrasound probe: a study of their physical properties and stability. Powder Technology Vol. 224, July 2012.