Nanodiamonds Tersebar dalam Suspensi Berair dengan Sonikasi

Dispersi nanodiamond efisien dan cepat diproduksi menggunakan disperser ultrasonik. Deagregasi ultrasonik dan dispersi nanodiamonds dapat diandalkan dilakukan dalam suspensi berair. Teknik dispersi ultrasonik menggunakan garam untuk modifikasi pH dan dengan demikian merupakan teknik yang mudah, murah, dan bebas kontaminan, yang dapat dengan mudah digunakan pada skala industri.

Nanodiamonds dapat efisien dan andal tersebar menggunakan ultrasonicators Hielscher.

Bagaimana Cara Kerja Penggilingan Ultrasonik dan Dispersi Nanodiamonds?

Dispersi ultrasonik menggunakan nanodiamonds itu sendiri sebagai media penggilingan. Kavitasi akustik yang dihasilkan oleh gelombang ultrasound berdaya tinggi menciptakan aliran cairan berkecepatan tinggi. Aliran cairan ini mempercepat partikel (misalnya, berlian) dalam bubur sehingga partikel bertabrakan dengan hingga 280km / s dan pecah menjadi partikel berukuran nano menit. Hal ini membuat ultrasonicmilling dan dispersi teknik yang mudah, murah, dan bebas kontaminan, yang andal deagglomerates nanodiamond menjadi partikel berukuran nano stabil dalam larutan koloid berair dalam kisaran pH yang luas. Garam (natrium klorida) digunakan untuk menstabilkan nanodiamonds dalam bubur air.

Ultrasonic Nanodiamond Milling Unggul Pabrik Manik-manik

Ultrasonikator tipe probe adalah pabrik yang sangat berkhasiat dan merupakan teknik penggilingan yang mapan untuk produksi suspensi nanodiamond skala besar pada skala industri. Karena pabrik ultrasonik memanfaatkan nanodiamonds sebagai media penggilingan, kontaminasi melalui media penggilingan, misalnya dari manik-manik zirkonia, sepenuhnya dihindari. Sebaliknya, gaya kavitasi ultrasonik mempercepat partikel sehingga nanodiamonds bertabrakan dengan keras satu sama lain dan terurai menjadi ukuran nano yang seragam. Tabrakan interpartikel yang diinduksi secara ultrasonik ini adalah metode yang sangat efisien dan andal untuk produksi nanodispersi yang didistribusikan secara seragam.
Metode dispersi dan deagregasi ultrasonik menggunakan aditif yang larut dalam air, tidak beracun, dan tidak mencemari seperti natrium klorida atau sukrosa untuk pengaturan pH dan stabilisasi dispersi ultrasonik. Struktur kristal natrium klorida atau sukrosa ini bertindak tambahan sebagai media penggilingan sehingga mendukung prosedur penggilingan ultrasonik. Ketika proses penggilingan selesai, aditif ini dapat dengan mudah dihilangkan dengan pembilasan sederhana dengan air, yang merupakan keuntungan luar biasa dibandingkan proses manik-manik keramik. Penggilingan manik-manik tradisional seperti attritor menggunakan media penggilingan keramik yang tidak larut (misalnya bola, manik-manik, atau mutiara), yang residu abrasinya mencemari dispersi akhir. Penghapusan kontaminasi yang disebabkan oleh media penggilingan melibatkan proses setelah pemrosesan yang kompleks dan memakan waktu serta mahal.

Teknologi dispersi ultrasonik berkhasiat menghasilkan suspensi nanodiamond berair dengan distribusi ukuran partikel yang sempit.
(Studi dan grafik: ©Turcheniuk et al., 2016)

Protokol Teladan untuk Dispersi Nanodiamond Ultrasonik

Garam dibantu ultrasonik deagregasi nanodiamonds dalam air:
Campuran 10 g natrium klorida dan 0,250 g bubuk nanodiamond ditumbuk sebentar dengan tangan menggunakan mortar porselen dan alu dan ditempatkan ke dalam botol kaca 20 mL bersama dengan 5 mL air DI. Sampel yang disiapkan disonikasi menggunakan ultrasonikator tipe probe selama 100 menit pada daya keluaran 60% dan siklus tugas 50%. Setelah sonikasi, sampel dibagi rata antara dua tabung centrifuge Falcon plastik 50 mL dan tersebar dalam air suling hingga volume total 100 mL (2 × 50 mL). Setiap sampel kemudian disentrifugasi menggunakan centrifuge Eppendorf 5810-R pada 4000 rpm dan 25 °C selama 10 menit, dan supernatan bening dibuang. Endapan ND basah kemudian didispersikan kembali dalam air suling (volume total 100 mL) dan disentrifugasi untuk kedua kalinya pada 12000 rpm dan 25 °C selama 1 jam. Sekali lagi supernatan bening dibuang dan endapan nanodiamond basah disebarkan kembali, kali ini dalam 5 mL air suling untuk karakterisasi. Pengujian AgNO3 standar menunjukkan tidak adanya Cl sama sekali^- Dalam garam dibantu ultrasonik deag gregated nanodiamonds dicuci dengan air suling dua kali seperti dijelaskan di atas. Setelah penguapan air dari sampel, pembentukan "chip" nanodiamond padat hitam diamati dengan hasil ∼200 mg atau 80% dari massa nanodiamond awal. (lihat gambar di bawah)
(lihat Turcheniuk et al., 2016)

Sampel kering od ultrasonically tersebar nanodiamonds.
(Studi dan grafik: ©Turcheniuk et al., 2016)

Ultrasonicators Kinerja Tinggi untuk Dispersi Nanodiamond

Hielscher Ultrasonics merancang, memproduksi dan mendistribusikan peralatan penggilingan dan dispersi ultrasonik berkinerja tinggi untuk aplikasi tugas berat seperti pembuatan bubur nanodiamond, media pemoles dan nanokomposit. Ultrasonicators Hielscher digunakan di seluruh dunia untuk menyebarkan bahan nano ke suspensi koloid berair, polimer, resin, pelapis, dan bahan berkinerja tinggi lainnya.
Disperser ultrasonik Hielscher dapat diandalkan dan efisien dalam memproses viskositas rendah hingga tinggi. Tergantung pada bahan input dan ukuran partikel akhir yang ditargetkan, intensitas ultrasonik dapat disesuaikan dengan tepat untuk hasil proses yang optimal.
Untuk memproses pasta kental, bahan nano dan konsentrasi padat tinggi, disperser ultrasonik harus mampu menghasilkan amplitudo tinggi terus menerus. Hielscher Ultrasonik’ Prosesor ultrasonik industri dapat memberikan amplitudo yang sangat tinggi dalam operasi terus menerus di bawah beban penuh. Amplitudo hingga 200μm dapat dengan mudah dijalankan dalam operasi 24/7. Pilihan untuk mengoperasikan disperser ultrasonik pada amplitudo tinggi dan untuk menyesuaikan amplitudo secara tepat diperlukan untuk menyesuaikan kondisi proses ultrasonik untuk formulasi optimal nano-bubur yang sangat terisi, campuran polimer yang diperkuat nano dan nanokomposit.
Selain amplitudo ultrasonik, tekanan adalah parameter proses lain yang sangat penting. Di bawah tekanan tinggi, intensitas kavitasi ultrasonik dan gaya gesernya diintensifkan. Reaktor ultrasonik Hielscher dapat bertekanan sehingga mendapatkan hasil sonikasi intensif.
Pemantauan proses dan pencatatan data penting untuk standarisasi proses dan kualitas produk yang berkelanjutan. Kabel sensor tekanan dan suhu yang dapat dicolokkan ke generator ultrasonik untuk memantau dan mengendalikan proses dispersi ultrasonik. Semua parameter pemrosesan penting seperti energi ultrasonik (bersih + total), suhu, tekanan dan waktu secara otomatis protokol dan disimpan ke kartu SD bawaan. Dengan mengakses data proses yang direkam secara otomatis, Anda dapat merevisi proses sonikasi sebelumnya dan mengevaluasi hasil proses.
Fitur lain yang ramah pengguna adalah kontrol jarak jauh browser dari sistem ultrasonik digital kami. Melalui kontrol browser jarak jauh Anda dapat memulai, menghentikan, menyesuaikan, dan memantau prosesor ultrasonik Anda dari jarak jauh dari mana saja.
Hubungi kami sekarang untuk mempelajari lebih lanjut tentang homogenizers ultrasonik berkinerja tinggi kami untuk penggilingan dan dispersi nano!
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami: