सोनिकेशन के साथ जलीय निलंबन में फैले नैनोडायमंड्स

नैनोडायमंड फैलाव अल्ट्रासोनिक फैलाने वालों का उपयोग करके कुशल और जल्दी से उत्पादित होते हैं। अल्ट्रासोनिक विघटन और नैनोडायमंड्स के फैलाव को मज़बूती से जलीय निलंबन में किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक फैलाव तकनीक पीएच संशोधन के लिए नमक का उपयोग करती है और इस प्रकार एक सरल, सस्ती और दूषित मुक्त तकनीक है, जिसका उपयोग औद्योगिक पैमाने पर आसानी से किया जा सकता है।

नैनोडायमंड्स को हिल्शर अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग करके कुशल और मज़बूती से फैलाया जा सकता है।

अल्ट्रासोनिक मिलिंग और नैनोडायमंड्स का फैलाव कैसे काम करता है?

अल्ट्रासोनिक फैलाव मिलिंग मीडिया के रूप में नैनोडायमंड्स का उपयोग 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 280 किमी / सेकंड तक टकराएं और मिनट नैनो आकार के कणों में बिखर जाएं। यह अल्ट्रासोनिक मिलिंग और फैलाव को एक आसान, सस्ती और दूषित मुक्त तकनीक बनाता है, जो मज़बूती से नैनो-आकार के कणों में नैनोडायमंड को एक विस्तृत पीएच रेंज में जलीय कोलाइडयन समाधान में स्थिर करता है। नमक (सोडियम क्लोराइड) का उपयोग जलीय घोल में नैनोडायमंड्स को स्थिर करने के लिए किया जाता है।

अल्ट्रासोनिक नैनोडायमंड मिलिंग एक्सेल मनका 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 मिलिंग मीडिया के रूप में नैनोडायमंड्स का उपयोग करती हैं, मिलिंग मीडिया के माध्यम से संदूषण, उदाहरण के लिए ज़िरकोनिया मोतियों से, पूरी तरह से बचा जाता है। इसके बजाय, अल्ट्रासोनिक कैविटेशनल बल कणों को तेज करते हैं ताकि नैनोडायमंड एक दूसरे के साथ हिंसक रूप से टकराएं और समान नैनो-आकार में टूट जाएं। यह अल्ट्रासोनिक रूप से प्रेरित इंटरपार्टिकल टकराव समान रूप से वितरित नैनोडिस्पर्सन के उत्पादन के लिए एक अत्यधिक कुशल और विश्वसनीय तरीका है।
अल्ट्रासोनिक फैलाव और विघटन विधि पीएच विनियमन और अल्ट्रासोनिक फैलाव के स्थिरीकरण के लिए सोडियम क्लोराइड या सुक्रोज जैसे पानी में घुलनशील, नॉनटॉक्सिक और गैर-दूषित योजक का उपयोग करती है। सोडियम क्लोराइड या सुक्रोज की ये क्रिस्टल संरचनाएं मिलिंग मीडिया के रूप में भी 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 कुल्ला करके आसानी से हटाया जा सकता है, जो एक प्रक्रिया सिरेमिक मोती 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 घर्षण अवशेष अंतिम फैलाव को दूषित करते हैं। मिलिंग मीडिया के कारण होने वाले संदूषण को हटाने में जटिल प्रसंस्करण के बाद शामिल है और यह समय लेने के साथ-साथ महंगा भी है।

अल्ट्रासोनिक फैलाव प्रौद्योगिकी संकीर्ण कण आकार वितरण के साथ जलीय नैनोडायमंड निलंबन का उत्पादन करती है।
(अध्ययन और ग्राफिक: ©तुर्चेनियुक एट अल।

अल्ट्रासोनिक नैनोडायमंड फैलाव के लिए अनुकरणीय प्रोटोकॉल

पानी में नैनोडायमंड्स के नमक-सहायता प्राप्त अल्ट्रासोनिक विघटन:
10 ग्राम सोडियम क्लोराइड और 0.250 ग्राम नैनोडायमंड पाउडर के मिश्रण को चीनी मिट्टी के बरतन मोर्टार और मूसल का उपयोग करके हाथ से संक्षेप में पीसा गया था और 5 मिलीलीटर डीआई पानी के साथ 20 मिलीलीटर कांच की शीशी में रखा गया था। तैयार नमूना 60% आउटपुट पावर और 50% ड्यूटी चक्र पर 100 मिनट के लिए एक जांच-प्रकार अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग करके सोनिकेटेड किया गया था। सोनिकेशन के बाद, नमूना समान रूप से दो 50 एमएल प्लास्टिक फाल्कन अपकेंद्रित्र ट्यूबों के बीच विभाजित किया गया था और आसुत जल में 100 एमएल कुल मात्रा (2 × 50 एमएल) तक फैलाया गया था। प्रत्येक नमूने को तब 10 मिनट के लिए 4000 आरपीएम और 25 डिग्री सेल्सियस पर एक एपेंडॉर्फ अपकेंद्रित्र 5810-आर का उपयोग करके अपकेंद्रित्र किया गया था, और स्पष्ट सतह पर तैरनेवाला त्याग दिया गया था। गीले एनडी अवक्षेपों को तब आसुत जल (100 एमएल कुल मात्रा) में फिर से फैलाया गया और 1 घंटे के लिए 12000 आरपीएम और 25 डिग्री सेल्सियस पर दूसरी बार सेंट्रीफ्यूज किया गया। एक बार फिर स्पष्ट सतह पर तैरनेवाला त्याग दिया गया था और गीले नैनोडायमंड अवक्षेपों को फिर से फैलाया गया था, इस बार लक्षण वर्णन के लिए 5 मिलीलीटर आसुत जल में। एक मानक एग्नो 3 परख ने सीएल की पूर्ण अनुपस्थिति दिखाई^- नमक की सहायता से अल्ट्रासोनिक रूप से डीग ग्रेगेटेड नैनोडायमंड्स में आसुत जल से धोया जाता है जैसा कि ऊपर वर्णित है। 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 दी गई तस्वीर देखें)
(सीएफ तुर्चेनियुक एट अल।

अल्ट्रासोनिक रूप से बिखरे हुए नैनोडायमंड्स के सूखे नमूने।
(अध्ययन और ग्राफिक: ©तुर्चेनियुक एट अल।

नैनोडायमंड फैलाव के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेटर

हिल्सचर अल्ट्रासोनिक्स नैनोडायमंड स्लरी, पॉलिशिंग मीडिया और नैनोकंपोजिट के निर्माण जैसे भारी शुल्क अनुप्रयोगों के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक मिलिंग और फैलाव उपकरण डिजाइन, निर्माण और वितरण करता है। जलीय कोलाइडयन निलंबन, पॉलिमर, रेजिन, कोटिंग्स और अन्य उच्च प्रदर्शन सामग्री में नैनो-सामग्री को फैलाने के लिए दुनिया भर में हिल्सचर अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग किया जाता है।
हिल्सचर अल्ट्रासोनिक फैलाने वाले विश्वसनीय और उच्च चिपचिपाहट को कम करने में 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 फैलाने वाला लगातार उच्च आयाम का उत्पादन करने में सक्षम होना चाहिए। हिल्सचर अल्ट्रासोनिक्स’ औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर पूर्ण भार के तहत निरंतर संचालन में बहुत अधिक आयाम प्रदान कर सकते हैं। 200μm तक के आयाम को 24/7 ऑपरेशन में आसानी से चलाया जा सकता है। उच्च आयाम पर एक अल्ट्रासोनिक फैलाने वाला संचालित करने और आयाम को ठीक से समायोजित करने का विकल्प अत्यधिक भरे नैनो-स्लरी, नैनो-प्रबलित बहुलक मिश्रण और नैनोकम्पोजिट के इष्टतम निर्माण के लिए अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया स्थितियों को अनुकूलित करने के लिए आवश्यक है।
अल्ट्रासोनिक आयाम के अलावा, दबाव एक और बहुत महत्वपूर्ण प्रक्रिया पैरामीटर है। ऊंचे दबावों के तहत अल्ट्रासोनिक कैविटेशन और उसकी कतरनी ताकतों की तीव्रता तेज हो जाती है । हिल्स्चर के अल्ट्रासोनिक रिएक्टरों पर दबाव बनाया जा सकता है जिससे तेज हुए सोनीफिकेशन परिणाम प्राप्त हो सकते हैं ।
निरंतर प्रक्रिया मानकीकरण और उत्पाद की गुणवत्ता के लिए प्रक्रिया निगरानी और डेटा रिकॉर्डिंग 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 मापदंडों को स्वचालित रूप से प्रोटोकॉल किया जाता है और अंतर्निहित एसडी-कार्ड पर संग्रहीत किया जाता है। स्वचालित रूप से रिकॉर्ड किए गए प्रक्रिया डेटा तक पहुंचकर, आप पिछले सोनिकेशन रन को संशोधित कर सकते हैं और प्रक्रिया परिणामों का मूल्यांकन कर सकते हैं।
एक अन्य उपयोगकर्ता के अनुकूल सुविधा हमारे डिजिटल अल्ट्रासोनिक सिस्टम का ब्राउज़र रिमोट कंट्रोल है। रिमोट ब्राउज़र नियंत्रण के माध्यम से आप कहीं से भी दूर से अपने अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर को शुरू, रोक, समायोजित और निगरानी कर सकते हैं।
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नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है: