Նանոադամանդները ցրված են ջրային կասեցման մեջ՝ Sonication-ով
Նանոադամանդի դիսպերսիաները արդյունավետ են և արագ արտադրվում են ուլտրաձայնային դիսպերսերների միջոցով: Նանոադամանդների ուլտրաձայնային դեագրեգացումը և ցրումը կարող են հուսալիորեն իրականացվել ջրային կասեցման մեջ: Ուլտրաձայնային ցրման տեխնիկան օգտագործում է աղ pH-ի փոփոխման համար և դրանով իսկ հեշտ, էժան և առանց աղտոտող տեխնիկա է, որը կարող է հեշտությամբ օգտագործվել արդյունաբերական մասշտաբով:

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:
- բարձր արդյունավետ նանո չափի դիսպերսիա
- արագ
- ոչ թունավոր, առանց լուծիչների
- չկան դժվար հեռացվող կեղտեր
- էներգիայի և ծախսերի խնայողություն
- գծային մասշտաբայնություն ցանկացած արտադրության չափի համար
- բնապահպանական
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:

UP400St ուլտրաձայնային սարք, որը ցրում է նանոադամանդները ջրային կոլոիդային լուծույթում

Նանոադամանդների մասնիկների չափի կրճատում ուլտրաձայնային սարք UIP1000hdT: Կարմիր կորը ցույց է տալիս չհնչեցված նմուշը, մյուս կորերը ցույց են տալիս առաջացող ցրման գործընթացը ուլտրաձայնային էներգիայի ավելացման հետ միասին:
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- աղի օգնությամբ ուլտրաձայնային ախտահանված նանոադամանդներում, որոնք լվացվել են թորած ջրով երկու անգամ, ինչպես նկարագրված է վերևում: Նմուշներից ջրի գոլորշիացումից հետո նկատվել է սև պինդ նանոադամանդի «չիպսերի» ձևավորում՝ ~200 մգ կամ նախնական նանոադամանդի զանգվածի 80%-ով: (տես ստորև նկարը)
(տես 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 մեկ այլ շատ կարևոր պարամետր է: Բարձր ճնշումների դեպքում ուլտրաձայնային խոռոչի ուժգնությունը և դրա կտրող ուժերը ուժեղանում են: Hielscher- ի ուլտրաձայնային ռեակտորները կարող են ճնշման ենթարկվել `դրանով իսկ ստանալով ձայնամեկուսացման ուժեղացված արդյունքներ:
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 առանձնահատկությունն է `մեր թվային ուլտրաձայնային համակարգերի զննարկչի հեռակառավարումը: Browserննարկչի հեռակառավարման միջոցով դուք կարող եք սկսել, դադարեցնել, կարգավորել և վերահսկել ձեր ուլտրաձայնային պրոցեսորը հեռակա ցանկացած վայրից:
Կապվեք մեզ հետ հիմա՝ ֆրեզերային և նանո ցրման համար մեր բարձրորակ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորների մասին ավելին իմանալու համար:
Ստորեւ ներկայացված աղյուսակը ձեզ ցույց է տալիս մեր ultrasonicators- ի մոտավոր մշակման հզորությունը:
խմբաքանակի Volume | Ծախսի Rate | Առաջարկվող սարքեր |
---|---|---|
1-ից 500 մլ | 10-ից մինչեւ 200 մլ / վրկ | UP100H |
10-ից մինչեւ 2000 մլ | 20-ից 400 մլ / վրկ | Uf200 ः տ,, UP400St |
01-ից մինչեւ 20 լ | 02-ից 4 լ / րոպե | UIP2000hdT |
10-ից 100 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
15-ից 150 լ | 3-ից 15 լ / րոպե | UIP6000hdT |
na | 10-ից 100 լ / րոպե | UIP16000 |
na | ավելի մեծ | Կլաստերի UIP16000 |
Կապ մեզ հետ | / Հարցրեք մեզ!
Գրականություն / Հղումներ
- 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.

Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային հոմոգենացնողներից ` Լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափը