Նանոադամանդները ցրված են ջրային կասեցման մեջ՝ Sonication-ով

Նանոադամանդի դիսպերսիաները կարող են արագ և արդյունավետ կերպով պատրաստվել Hielscher սոնիկատորների միջոցով: Ջրային սուսպենզիայում ուլտրաձայնային դեագրեգացիան ապահովում է ագրեգատների հուսալի քայքայումը և կայուն կոլոիդների առաջացումը: Երբ զուգակցվում է pH-ի կարգավորման համար պարզ աղի ավելացման հետ, մեթոդը ապահովում է հեշտ, էժան և աղտոտիչներից զերծ մոտեցում: Իր մասշտաբայնության և պարզ իրականացման շնորհիվ ուլտրաձայնային դիսպերսիան խիստ հարմար է ոչ միայն լաբորատոր հետազոտությունների, այլև արդյունաբերական մասշտաբի նանոադամանդի մշակման համար:

Արդյունավետ և աղտոտումից զերծ նանոադամանդի դեագրեգացիա

Նանոադամանդները ավելի ու ավելի հաճախ են կիրառվում կենսաբժշկության, քվանտային տեխնոլոգիաների, տրիբոլոգիայի և առաջադեմ կոմպոզիտների մեջ, սակայն դրանց ներքին՝ կոշտ ագրեգատներ ձևավորելու հակումը հաճախ սահմանափակում է արդյունավետությունը: Հետևաբար, դիսկրետ մասնիկների կայուն կոլոիդների ստացումը նախապայման է ճշգրիտ բնութագրման և հուսալի կիրառման համար: Ավանդական դեագրեգացման մեթոդները հաճախ հենվում են կոշտ մանրացման տեխնիկայի վրա, որոնք ներմուծում են ցիրկոնիում կամ այլ խառնուրդներ, բարդացնելով մաքրումը և սահմանափակելով կենսաբժշկական օգտագործումը: Ուլտրաձայնային դիսպերսիան առաջարկում է արագ, մասշտաբային և աղտոտիչներից զերծ այլընտրանք: Կիրառելով ակուստիկ կավիտացիա ջրային միջավայրում, զոնդային տիպի սոնիկատորները արդյունավետորեն քայքայում են ագրեգատները միանիշ նանոդամանդների: Երբ համակցվում է պարզ աղային pH մոդուլյացիայի հետ, այս մեթոդը տալիս է կայուն կոլոիդներ pH-ի լայն միջակայքում՝ առանց թունավոր ենթամթերքներ ներմուծելու, ինչը այն դարձնում է խիստ գրավիչ ինչպես լաբորատոր հետազոտությունների, այնպես էլ արդյունաբերական մասշտաբի արտադրության համար:

Նանոադամանդները կարող են արդյունավետ և հուսալիորեն ցրվել՝ օգտագործելով Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը:

Ինչպե՞ս է աշխատում նանոադամանդների ուլտրաձայնային ֆրեզումը և ցրումը:

Ուլտրաձայնային դիսպերսիան ինքնին օգտագործում է նանոադամանդները որպես ֆրեզերային միջավայր: Բարձր հզորության ուլտրաձայնային ալիքների կողմից առաջացած ակուստիկ կավիտացիան ստեղծում է հեղուկ հոսքի բարձր արագություն: Այս հեղուկ հոսքերը արագացնում են մասնիկները (օրինակ՝ ադամանդները) ցեխի մեջ, այնպես որ մասնիկները բախվում են մինչև 280 կմ/վրկ արագությամբ և փշրվում՝ դառնալով նանո չափի փոքր մասնիկներ: Սա ուլտրաձայնային ֆրեզումն ու ցրումը դարձնում է հեշտ, էժան և առանց աղտոտող տեխնիկա, որը հուսալիորեն ապաագլոմերացնում է նանոադամանդը՝ վերածելով նանո չափի մասնիկների, որոնք կայուն են ջրային կոլոիդային լուծույթում pH-ի լայն տիրույթում: Աղը (նատրիումի քլորիդ) օգտագործվում է նանոադամանդները ջրային լուծույթում կայունացնելու համար:
 

 
Իմացեք ավելին ուլտրաձայնային նանոադամանդի դեագրեգացիայի մասին նախնական վերլուծական նմուշի պատրաստման համար:
 

Ուլտրաձայնային Nanodiamond ֆրեզերային Excels Bead Mills

Զոնդի տիպի ուլտրաձայնային սարքերը շատ արդյունավետ ջրաղացներ են և հանդիսանում են արդյունաբերական մասշտաբով նանոադամանդի կախոցների լայնածավալ արտադրության համար ստեղծված ֆրեզերային տեխնիկա: Քանի որ ուլտրաձայնային ջրաղացներն օգտագործում են նանոադամանդները որպես ֆրեզերային միջավայր, աղտոտումը ֆրեզերային միջավայրի միջոցով, օրինակ՝ ցիրկոնիայի ուլունքներից, լիովին խուսափել է: Փոխարենը, ուլտրաձայնային կավիտացիոն ուժերը արագացնում են մասնիկներն այնպես, որ նանոադամանդները դաժանորեն բախվում են միմյանց և քայքայվում մինչև միատարր նանո չափսեր: Այս ուլտրաձայնային միջմասնիկների բախումը բարձր արդյունավետ և հուսալի մեթոդ է հավասարաչափ բաշխված նանոդիսպերսիաների արտադրության համար:
Ուլտրաձայնային ցրման և ապաագրեգացման մեթոդը օգտագործում է ջրում լուծվող, ոչ թունավոր և ոչ աղտոտող հավելումներ, ինչպիսիք են նատրիումի քլորիդը կամ սախարոզը pH-ի կարգավորման և ուլտրաձայնային ցրման կայունացման համար: Նատրիումի քլորիդի կամ սախարոզայի այս բյուրեղային կառուցվածքները լրացուցիչ գործում են որպես ֆրեզերային միջավայր՝ դրանով իսկ աջակցելով ուլտրաձայնային ֆրեզերային ընթացակարգին: Երբ ֆրեզերային գործընթացն ավարտված է, այս հավելումները կարելի է հեշտությամբ հեռացնել ջրով պարզ ողողման միջոցով, ինչը ուշագրավ առավելություն է կերամիկական ուլունքների նկատմամբ: Ավանդական ուլունքների ֆրեզումը, ինչպիսին են ատրիտորները, օգտագործում են չլուծվող կերամիկական ֆրեզերային կրիչներ (օրինակ՝ գնդիկներ, ուլունքներ կամ մարգարիտներ), որոնց հղկված մնացորդները աղտոտում են վերջնական ցրումը: Աղտոտման հեռացումը, որն առաջացել է ֆրեզերային միջավայրից, ներառում է բարդ հետագա մշակում և ժամանակատար, ինչպես նաև ծախսատար է:

Ուլտրաձայնային ցրման տեխնոլոգիան արդյունավետորեն արտադրում է նանոադամանդի ջրային կախույթներ՝ նեղ մասնիկների չափի բաշխմամբ:
(Ուսումնական և գրաֆիկական՝ ©Turcheniuk et al., 2016)

Նանոադամանդի ուլտրաձայնային ցրման օրինակելի արձանագրություն

Նանոադամանդների աղի օգնությամբ ուլտրաձայնային դեագրեգացիա ջրում.
10 գ նատրիումի քլորիդի և 0,250 գ նանոադամանդի փոշու խառնուրդը ձեռքով հափշտակվել է ճենապակե հավանգով և խրճիթով և դրվել 20 մլ ապակե սրվակի մեջ 5 մլ DI ջրի հետ միասին: Պատրաստված նմուշը sonicated օգտագործելով զոնդ տիպի ultrasonicator 100 րոպե 60% ելքային հզորությամբ եւ 50% աշխատանքային ցիկլի. Սոնիկացումից հետո նմուշը հավասարապես բաժանվեց երկու 50 մլ պլաստմասե Falcon ցենտրիֆուգային խողովակների միջև և ցրվեց թորած ջրի մեջ մինչև 100 մլ ընդհանուր ծավալով (2 × 50 մլ): Յուրաքանչյուր նմուշ այնուհետև ցենտրիֆուգվել է Eppendorf 5810-R ցենտրիֆուգի միջոցով 4000 պտ/րոպում և 25°C ջերմաստիճանում 10 րոպե, և թափանցիկ վերը նշված նյութը թափվել է: Թաց ND նստվածքներն այնուհետև նորից ցրվեցին թորած ջրի մեջ (100 մլ ընդհանուր ծավալ) և երկրորդ անգամ ցենտրիֆուգվեցին 12000 rpm-ում և 25 °C ջերմաստիճանում 1 ժամ: Հերթական անգամ թափանցիկ վերին նյութը դեն նետվեց, և թաց նանոադամանդի նստվածքները նորից ցրվեցին, այս անգամ 5 մլ թորած ջրի մեջ՝ բնութագրման համար: Ստանդարտ AgNO3 վերլուծությունը ցույց է տվել Cl-ի լիակատար բացակայություն⁻ աղով օժանդակվող ուլտրաձայնային դեգացված ագրեգացված նանոադամանդներում, որոնք երկու անգամ լվացվել են թորած ջրով, ինչպես նկարագրված է վերևում: Նմուշներից ջրի գոլորշիացումից հետո, սև պինդ նանոադամանդի առաջացում “չիպսեր” դիտարկվել է մոտ 200 մգ կամ սկզբնական նանոադամանդի զանգվածի 80%-ի ելքով։ (տե՛ս ստորև նկարը)
(տես Turcheniuk et al., 2016)

Չորացված նմուշ ուլտրաձայնային ցրված նանոադամանդներից:
(Ուսումնական և գրաֆիկական՝ ©Turcheniuk et al., 2016)

Նանոադամանդի ցրման համար բարձրորակ ուլտրաձայնային սարքեր

Hielscher Ultrasonics-ը նախագծում, արտադրում և տարածում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային ֆրեզերային և ցրման սարքավորումներ ծանր կիրառման համար, ինչպիսիք են նանոադամանդի ցեխերի արտադրությունը, փայլեցնող միջավայրերը և նանոկոմպոզիտները: Hielscher ուլտրաձայնային սարքերն ամբողջ աշխարհում օգտագործվում են նանո-նյութերը ջրային կոլոիդային կախոցների, պոլիմերների, խեժերի, ծածկույթների և այլ բարձր արդյունավետության նյութերի մեջ ցրելու համար:
Hielscher ուլտրաձայնային դիսպերսերները հուսալի և արդյունավետ են ցածրից բարձր մածուցիկության մշակման համար: Կախված մուտքային նյութերից և նպատակային վերջնական մասնիկների չափից, ուլտրաձայնային ինտենսիվությունը կարող է ճշգրտորեն ճշգրտվել գործընթացի օպտիմալ արդյունքների համար:
Մածուցիկ մածուկների, նանո-նյութերի և բարձր պինդ կոնցենտրացիաների մշակման համար ուլտրաձայնային դիսպերսերը պետք է կարողանա անընդհատ բարձր ամպլիտուդներ արտադրել: Hielscher ուլտրաձայնային’ Արդյունաբերական ուլտրաձայնային պրոցեսորները կարող են ապահովել շատ բարձր ամպլիտուդներ՝ շարունակական շահագործման ընթացքում լրիվ բեռի տակ: Մինչև 200 մկմ ամպլիտուդները հեշտությամբ կարող են գործարկվել 24/7 ռեժիմով: Բարձր ամպլիտուդներում ուլտրաձայնային ցրիչ գործարկելու և ամպլիտուդը ճշգրտորեն կարգավորելու տարբերակը անհրաժեշտ է ուլտրաձայնային գործընթացի պայմանները հարմարեցնելու համար՝ բարձր լցված նանո-ցուրտների, նանո-ամրացված պոլիմերային խառնուրդների և նանոկոմպոզիտների օպտիմալ ձևակերպման համար:
Բացի ուլտրաձայնային ամպլիտուդից, ճնշումը գործընթացի ևս մեկ շատ կարևոր պարամետր է: Բարձր ճնշման տակ ուժեղանում է ուլտրաձայնային կավիտացիայի ինտենսիվությունը և դրա կտրող ուժերը: Hielscher-ի ուլտրաձայնային ռեակտորները կարող են ճնշվել՝ դրանով իսկ ստանալով ուժեղացված ձայնային արդյունք:
Գործընթացների մոնիտորինգը և տվյալների գրանցումը կարևոր են գործընթացի շարունակական ստանդարտացման և արտադրանքի որակի համար: Միացվող ճնշման և ջերմաստիճանի տվիչները հաղորդվում են ուլտրաձայնային գեներատորին՝ ուլտրաձայնային ցրման գործընթացը վերահսկելու և վերահսկելու համար: Բոլոր կարևոր մշակման պարամետրերը, ինչպիսիք են ուլտրաձայնային էներգիան (զուտ + ընդհանուր), ջերմաստիճանը, ճնշումը և ժամանակը, ավտոմատ կերպով արձանագրվում և պահվում են ներկառուցված SD քարտի վրա: Մուտք գործելով ավտոմատ գրանցված գործընթացի տվյալները՝ դուք կարող եք վերանայել նախորդ ձայնագրման գործարկումները և գնահատել գործընթացի արդյունքները:
Օգտագործողի համար հարմար մեկ այլ առանձնահատկություն է մեր թվային ուլտրաձայնային համակարգերի բրաուզերի հեռակառավարումը: Բրաուզերի հեռակառավարման միջոցով դուք կարող եք ցանկացած վայրից հեռակա սկսել, դադարեցնել, կարգավորել և վերահսկել ձեր ուլտրաձայնային պրոցեսորը:
Կապվեք մեզ հետ հիմա՝ ֆրեզերային և նանո ցրման համար մեր բարձրորակ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորների մասին ավելին իմանալու համար:
Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման հզորությունը.