नैनोडायमंड्स सोनिकेशन के साथ जलीय निलंबन में बिखरे हुए हैं
नैनोडायमंड फैलाव अल्ट्रासोनिक फैलाव का उपयोग करके कुशल और जल्दी से उत्पादित होते हैं। अल्ट्रासोनिक deaggregation और nanodiamonds के फैलाव मज़बूती से एक जलीय निलंबन में किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक फैलाव तकनीक पीएच संशोधन के लिए नमक का उपयोग करती है और इस तरह एक आसान, सस्ती और दूषित मुक्त तकनीक है, जिसे आसानी से औद्योगिक पैमाने पर उपयोग किया जा सकता है।
अल्ट्रासोनिक मिलिंग और नैनोडायमंड्स का फैलाव कैसे काम करता है?
अल्ट्रासोनिक फैलाव नैनोडायमंड्स का उपयोग मिलिंग मीडिया के रूप में करता है। उच्च शक्ति अल्ट्रासाउंड तरंगों द्वारा उत्पन्न ध्वनिक गुहिकायन उच्च गति तरल स्ट्रीमिंग बनाता है। ये तरल धाराएं घोल में कणों (जैसे, हीरे) को तेज करती हैं ताकि कण 280km/s तक टकराएं और मिनट नैनो आकार के कणों में बिखर जाएं। यह अल्ट्रासोनिकमिलिंग और फैलाव को एक आसान, सस्ती और दूषित मुक्त तकनीक बनाता है, जो एक विस्तृत पीएच रेंज में जलीय कोलाइडल समाधान में स्थिर नैनोडायमंड को नैनो आकार के कणों में मज़बूती से डीग्लोमेरेट करता है। नमक (सोडियम क्लोराइड) का उपयोग जलीय घोल में नैनोडायमंड्स को स्थिर करने के लिए किया जाता है।
- अत्यधिक कुशल नैनो-आकार का फैलाव
- शीघ्र
- गैर विषैले, विलायक मुक्त
- कोई मुश्किल से हटाने वाली अशुद्धियाँ नहीं
- ऊर्जा- और लागत की बचत
- किसी भी उत्पादन आकार के लिए रैखिक मापनीयता
- पर्यावरण के अनुकूल
अल्ट्रासोनिक नैनोडायमंड मिलिंग एक्सेल बीड मिल्स
जांच-प्रकार अल्ट्रासोनिकेटर अत्यधिक प्रभावशाली मिलें हैं और औद्योगिक पैमाने पर नैनोडायमंड निलंबन के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक स्थापित मिलिंग तकनीक हैं। चूंकि अल्ट्रासोनिक मिलें नैनोडायमंड्स को मिलिंग मीडिया के रूप में उपयोग करती हैं, मिलिंग मीडिया के माध्यम से संदूषण, उदाहरण के लिए जिरकोनिया मोतियों से, पूरी तरह से बचा जाता है। इसके बजाय, अल्ट्रासोनिक कैविटेशनल बल कणों को तेज करते हैं ताकि नैनोडायमंड्स एक दूसरे के साथ हिंसक रूप से टकराएं और एक समान नैनो-आकार में टूट जाएं। यह अल्ट्रासोनिक रूप से प्रेरित इंटरपार्टिकल टकराव समान रूप से वितरित नैनोडिस्पर्शन के उत्पादन के लिए एक अत्यधिक कुशल और विश्वसनीय तरीका है।
अल्ट्रासोनिक फैलाव और एकत्रीकरण विधि पीएच विनियमन और अल्ट्रासोनिक फैलाव के स्थिरीकरण के लिए सोडियम क्लोराइड या सुक्रोज जैसे पानी में घुलनशील, नॉनटॉक्सिक और गैर-दूषित एडिटिव्स का उपयोग करती है। सोडियम क्लोराइड या सुक्रोज की ये क्रिस्टल संरचनाएं मिलिंग मीडिया के रूप में अतिरिक्त रूप से कार्य करती हैं जिससे अल्ट्रासोनिक मिलिंग प्रक्रिया का समर्थन होता है। जब मिलिंग प्रक्रिया पूरी हो जाती है, तो इस एडिटिव्स को पानी के साथ एक साधारण रिंसिंग द्वारा आसानी से हटाया जा सकता है, जो एक प्रक्रिया सिरेमिक मोतियों पर एक उल्लेखनीय लाभ है। पारंपरिक मनका मिलिंग जैसे कि एट्रिटर्स अघुलनशील सिरेमिक मिलिंग मीडिया (जैसे गेंदों, मोतियों, या मोती) का उपयोग करते हैं, जिनके संक्षिप्त अवशिष्ट अंतिम फैलाव को दूषित करते हैं। मिलिंग मीडिया के कारण होने वाले संदूषण को हटाने में प्रसंस्करण के बाद जटिल शामिल है और यह समय लेने वाली और महंगी भी है।
अल्ट्रासोनिक नैनोडायमंड फैलाव के लिए अनुकरणीय प्रोटोकॉल
पानी में नैनोडायमंड्स का नमक-सहायता प्राप्त अल्ट्रासोनिक डीगग्रेगेशन:
सोडियम क्लोराइड के 10 ग्राम और नैनोडायमंड पाउडर के 0.250 ग्राम का मिश्रण संक्षेप में एक चीनी मिट्टी के बरतन मोर्टार और मूसल का उपयोग करके हाथ से जमीन पर रखा गया था और डीआई पानी के 5 एमएल के साथ 20 एमएल कांच की शीशी में रखा गया था। तैयार नमूना 60% उत्पादन शक्ति और 50% कर्तव्य चक्र पर 100 मिनट के लिए एक जांच-प्रकार अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग करके सोनिकेट किया गया था। सोनिकेशन के बाद, नमूना दो 50 एमएल प्लास्टिक फाल्कन अपकेंद्रित्र ट्यूबों के बीच समान रूप से विभाजित किया गया था और आसुत जल में 100 एमएल कुल मात्रा (2 × 50 एमएल) तक फैलाया गया था। प्रत्येक नमूना तो 4000 आरपीएम पर एक Eppendorf अपकेंद्रित्र 5810-आर और 10 मिनट के लिए 25 डिग्री सेल्सियस का उपयोग centrifuged था, और स्पष्ट सतह पर तैरनेवाला त्याग दिया गया था. गीले एनडी अवक्षेप को तब आसुत जल (100 एमएल कुल मात्रा) में फिर से फैलाया गया था और 1 घंटे के लिए 12000 आरपीएम और 25 डिग्री सेल्सियस पर दूसरी बार सेंट्रीफ्यूज किया गया था। एक बार फिर स्पष्ट सतह पर तैरनेवाला त्याग दिया गया था और गीला nanodiamond precipitates फिर से फैलाया गया, लक्षण वर्णन के लिए आसुत जल के 5 एमएल में इस बार. एक मानक AgNO3 परख ने सीएल की पूर्ण अनुपस्थिति दिखाई− नमक-सहायता प्राप्त अल्ट्रासोनिक रूप से डीग में ऊपर वर्णित दो बार आसुत जल से धोए गए नैनोडायमंड। नमूनों से पानी के वाष्पीकरण के बाद, काले ठोस नैनोडायमंड "चिप्स" का गठन ∼200 मिलीग्राम या प्रारंभिक नैनोडायमंड द्रव्यमान के 80% की उपज के साथ देखा गया था। (नीचे चित्र देखें)
, 2016)
नैनोडायमंड फैलाव के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेटर
Hielscher Ultrasonics डिजाइन, विनिर्माण और इस तरह के nanodiamond घोल के निर्माण के रूप में भारी शुल्क अनुप्रयोगों के लिए dispersing उपकरण उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक मिलिंग और dispersing उपकरण, चमकाने मीडिया और nanocomposites के निर्माण। Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग नैनो-सामग्री को जलीय कोलाइडल निलंबन, पॉलिमर, रेजिन, कोटिंग्स और अन्य उच्च-प्रदर्शन सामग्री में फैलाने के लिए दुनिया भर में किया जाता है।
Hielscher अल्ट्रासोनिक dispersers उच्च चिपचिपाहट के लिए कम प्रसंस्करण में विश्वसनीय और कुशल हैं। इनपुट सामग्री और लक्षित अंतिम कण आकार के आधार पर, अल्ट्रासोनिक तीव्रता को इष्टतम प्रक्रिया परिणामों के लिए ठीक से समायोजित किया जा सकता है।
चिपचिपा पेस्ट, नैनो-सामग्री और उच्च ठोस सांद्रता को संसाधित करने के लिए, अल्ट्रासोनिक फैलाव लगातार उच्च आयामों का उत्पादन करने में सक्षम होना चाहिए। Hielscher Ultrasonics’ औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर पूर्ण भार के तहत निरंतर संचालन में बहुत उच्च आयाम प्रदान कर सकते हैं। 24/7 ऑपरेशन में 200μm तक के आयाम आसानी से चलाए जा सकते हैं। उच्च आयामों पर एक अल्ट्रासोनिक फैलाव को संचालित करने और आयाम को ठीक से समायोजित करने का विकल्प अत्यधिक भरे हुए नैनो-घोलों, नैनो-प्रबलित बहुलक मिश्रण और नैनोकंपोजिट के इष्टतम निर्माण के लिए अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया की स्थिति को अनुकूलित करने के लिए आवश्यक है।
अल्ट्रासोनिक आयाम के अलावा, दबाव एक और बहुत महत्वपूर्ण प्रक्रिया पैरामीटर है। ऊंचे दबाव में, अल्ट्रासोनिक गुहिकायन और इसकी कतरनी बलों की तीव्रता तेज हो जाती है। Hielscher के अल्ट्रासोनिक रिएक्टरों पर दबाव डाला जा सकता है जिससे तीव्र सोनीशन परिणाम प्राप्त होते हैं।
प्रक्रिया निगरानी और डेटा रिकॉर्डिंग निरंतर प्रक्रिया मानकीकरण और उत्पाद की गुणवत्ता के लिए महत्वपूर्ण हैं। अल्ट्रासोनिक फैलाव प्रक्रिया की निगरानी और नियंत्रण के लिए अल्ट्रासोनिक जनरेटर के लिए प्लग करने योग्य दबाव और तापमान सेंसर तार। अल्ट्रासोनिक ऊर्जा (शुद्ध + कुल), तापमान, दबाव और समय जैसे सभी महत्वपूर्ण प्रसंस्करण पैरामीटर स्वचालित रूप से प्रोटोकॉल किए जाते हैं और एक अंतर्निहित एसडी-कार्ड पर संग्रहीत होते हैं। स्वचालित रूप से रिकॉर्ड की गई प्रक्रिया डेटा तक पहुंचकर, आप पिछले सोनीशन रन को संशोधित कर सकते हैं और प्रक्रिया परिणामों का मूल्यांकन कर सकते हैं।
एक अन्य उपयोगकर्ता के अनुकूल विशेषता हमारे डिजिटल अल्ट्रासोनिक सिस्टम का ब्राउज़र रिमोट कंट्रोल है। रिमोट ब्राउज़र कंट्रोल के माध्यम से आप कहीं से भी दूर से अपने अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर को स्टार्ट, स्टॉप, एडजस्ट और मॉनिटर कर सकते हैं।
मिलिंग और नैनो-फैलाव के लिए हमारे उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक homogenizers के बारे में अधिक जानने के लिए अब हमसे संपर्क करें!
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 |
15 से 150L | 3 से 15 लीटर/मिनट | यूआईपी6000एचडीटी |
एन.ए. | 10 से 100 लीटर/मिनट | UIP16000 |
एन.ए. | बड़ा | का क्लस्टर UIP16000 |
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साहित्य/सन्दर्भ
- Turcheniuk, K., Trecazzi, C., Deeleepojananan, C., & Mochalin, V. N. (2016): Salt-Assisted Ultrasonic Deaggregation of Nanodiamond. ACS Applied Materials & Interfaces, 8(38), 2016. 25461–25468.
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue 1. January 9, 2020.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Mondragón Cazorla R., Juliá Bolívar J. E.,Barba Juan A., Jarque Fonfría J. C. (2012): Characterization of silica–water nanofluids dispersed with an ultrasound probe: A study of their physical properties and stability. Powder Technology Vol. 224, 2012.