Մասնիկները, օրինակ ՝ նան մասնիկները հեղուկներում կարող են առաջանալ ներքևից վեր հեղուկներ տեղումների միջոցով: Այս գործընթացում գերհագեցած խառնուրդը սկսում է ձևավորել պինդ մասնիկներ `խիտ խիտ նյութից դուրս, որը կաճի և վերջապես կբարձրանա: Մասնիկների / բյուրեղների չափը և ձևաբանությունը վերահսկելու համար անհրաժեշտ է տեղումների ազդող գործոնների նկատմամբ վերահսկողություն:

Տեղումների գործընթացի նախապատմություն

Վերջին տարիների ընթացքում, nanoparticles կարեւորություն ստացավ բազմաթիվ ոլորտներում, ինչպիսիք են պատվածքների, պոլիմերների, INKS, դեղագործական կամ էլեկտրոնիկայի. Մի կարեւոր գործոնը օգտագործումը nanomaterials է nanomaterial արժեքը: Հետեւաբար, ծախսերի արդյունավետ եղանակներ արտադրել Nanomaterials ի սորուն քանակությամբ են պահանջվում: Մինչ գործընթացների, ինչպես էմուլսացիա եւ comminution վերամշակում են վերից վար գործընթացները, Տեղումները ստորին up գործընթացը սինթեզի համար NANO-size մասնիկների ից հեղուկների. Տեղումների ներառում:

• Mixing առնվազն երկու հեղուկների
• Supersaturation
• նուկլեացմամբ
• Մասնիկների աճ
• Ագլոմերացիա (սովորաբար խուսափում է ցածր պինդ կոնցենտրացիայից կամ կայունացնող միջոցներով)

Տեղումների քանակը խառնվում է

Խառնուրդը կարեւոր քայլ է տեղումների համար, քանի որ շատ տեղումների ժամանակ քիմիական ռեակցիայի արագությունը շատ բարձր է: Ընդհանուր առմամբ, տեղադրման ռեակցիաների համար օգտագործվում են տաքացվող տանկի ռեակտորներ (խմբաքանակ կամ շարունակական), ստատիկ կամ ռոտոր-ստատորի խառնիչներ: Խառնուրդային էներգիայի եւ էներգիայի անխափան բաշխումը գործընթացի ծավալում սահմանափակում է սինթեզված նանոպլաստիկների որակը: Այս անբավարարությունը մեծանում է, քանի որ ռեակտորի ծավալը մեծանում է: Ընդլայնված խառնուրդ տեխնոլոգիան եւ ազդեցության պարամետրերի նկատմամբ լավ հսկողությունը հանգեցնում է փոքր մասնիկների եւ ավելի լավ մասնիկի միատարրությանը:

Կիրառումը հասնող jets, միկրո-channel Խառնիչներ, կամ օգտագործման Taylor-Couette ռեակտորի բարելավել mixing լարվածությունը եւ դարձրեց առավել միատարր: Սա հանգեցնում է ավելի կարճ mixing անգամ: Սակայն այդ մեթոդները կարող են սահմանափակվել այն ներուժը պետք է թեփավոր մինչեւ.

Ultrasonication է զարգացած mixing տեխնոլոգիան ապահովում է բարձրագույն ճղել եւ գործունյա էներգիա առանց scale-up սահմանափակումների. Այն չի նաեւ թույլ է տալիս վերահսկել կառավարման պարամետրերի, ինչպիսիք են հզորությունում, ռեակտորի դիզայն, բնակության ժամանակ, մասնիկով, կամ reactant համակենտրոնացման ինքնուրույն: The ուլտրաձայնի սարքավորւոմներ cavitation induces ինտենսիվ միկրո mixing եւ dissipates բարձր իշխանությամբ տեղում.

Magnetite nanoparticle Տեղումները

Տեղումների նկատմամբ ուլտրաձայնայնացման կիրառումը ցուցադրվել է ICVT (TU Clausthal) - ի կողմից Banert et al. (2006 թ.) համար Magnetite նանոմասնիկների. Banert օգտագործվում է օպտիմիզացված sono-քիմիական ռեակտոր (աջ նկար, feed 1: երկաթ լուծումը, կերակրել 2: Տեղումները գործակալ, Սեղմեք համար ավելի մեծ!) Արտադրել Magnetite nanoparticles “ի համանախագահ տեղումների է նստվածքային լուծման երկաթի (III) քլորիդի hexahydrate եւ երկաթի (II) սուլֆատ heptahydrate հետ molar հարաբերակցության Ֆե³⁺/ Fe²⁺ = 2: 1. Քանի որ hydrodynamic նախընտրական mixing եւ մակրո mixing կարեւոր են եւ նպաստում են ուլտրաձայնային միկրո mixing, ռեակտորը երկրաչափություն եւ պաշտոնը կերակրման խողովակների կարեւոր գործոններ կառավարման գործընթացի արդյունքը: Իրենց աշխատանքի, Banert et al. համեմատած տարբեր reactor նմուշներ. Բարելավված դիզայն ռեակտորի պալատի կարելի է նվազեցնել պահանջվող որոշակի էներգիա է հինգ գործակցով:

Երկաթ լուծումը նստվածք խտացված ամոնիումի հիդրօքսիդը եւ նատրիումի հիդրօքսիդը համապատասխանաբար: Խուսափելու համար որեւէ pH գրադիենտ, որ հապճեպ պետք է pumped է չափից ավելի. Մասնիկների չափը բաշխումը մագնետիտով եղել չափված օգտագործելով ֆոտոն հարաբերակցությունը սպեկտրոսկոպիա (PCS, Malvern NanoSizer ZS, Malvern Inc.):”

Առանց ultrasonication, մասնիկներ միջին մասնիկների չափի 45 նմ, որոնք արտադրվել են հիդրոդինամիկական mixing մենակ. Ուլտրաձայնային mixing նվազել է, որի արդյունքում մասնիկների չափը 10nm եւ պակաս: Արվ ներքեւում ցույց է տալիս մասնիկների չափը բաշխումը Fe₃The₄ մասնիկներ, որոնք առաջացել են շարունակական ուլտրաձայնային տեղումների ռեակցիայի մեջ (Banert et al., 2004 թ.):

Հաջորդ գրաֆիկական (Banert et al., 2006 թ.), Ցույց է տալիս, որ մասնիկների չափը որպես ֆունկցիա կոնկրետ էներգիայի.

“The դիագրամ կարելի է բաժանել երեք հիմնական ռեժիմների. Ստորեւ բերված շուրջ 1000 կՋ / կգ_Fe3O4 խառնուրդը վերահսկվում է հիդրոդինամիկ ազդեցությամբ: Մասնիկների չափը կազմում է մոտ 40-50 նմ: 1000 կՎ / կգ-ից բարձր տեսանելի է դառնում ուլտրաձայնային խառնուրդի ազդեցությունը: Մասնիկների չափը նվազում է 10 նմ-ից ցածր: Հատուկ էներգիայի մուտքի հետագա ավելացումով մասնիկների չափը մնում է նույն մեծության կարգով: Տեղումների քանակը խառնելու գործընթացը բավականին արագ է `միատարր միջուկը թույլ տալու համար:”

Գրականություն

Banert, Տ., Հորսթ, C., Քունց, U., Peuker, U. Ա. (2004 թ.), Շարունակական տեղումներ Ultraschalldurchflußreaktor օրինակը երկաթի (II, III) օքսիդի, ICVT, TU-Clausthal, պլակատների, պոստերների, ներկայացրել է GVC տարեկան ժողովին 2004 թ.

Banert, Տ., Brenner, Գ, Peuker, U. Ա. (2006 թ.), Աշխատանքային պարամետրերի մի շարունակական sono-քիմիական տեղումների ռեակտորի, Proc. 5. WCPT, Orlando Fl., 23.-27. Ապրիլ 2006.