Dispersi Nanopartikel Yang Andal untuk Aplikasi Industri

Ultrasonication daya tinggi dapat efisien dan andal memecah aglomerasi partikel dan bahkan menghancurkan partikel primer. Karena kinerja dispersi berkinerja tinggi, ultrasonicator tipe probe digunakan sebagai metode yang lebih disukai untuk membuat suspensi nanopartikel homogen.

Dispersi Nanopartikel yang Andal dengan Ultrasonication

Ultrasonic dispersion is highly efficient in dispersing and deagglomerating nanoparticles.Banyak industri membutuhkan persiapan suspensi, yang sarat nanopartikel. Nanopartikel adalah padatan dengan ukuran partikel kurang dari 100nm. Karena ukuran partikel menit, nanopartikel mengekspresikan sifat unik seperti kekuatan luar biasa, kekerasan, fitur optik, duktilitas, ketahanan UV, konduktivitas, listrik dan elektromagnetik (EM) sifat, anti-korosif, ketahanan goresan, dan karakteristik luar biasa lainnya.
Intensitas tinggi, ultrasound frekuensi rendah menciptakan kavitasi akustik yang intens, yang ditandai dengan kondisi ekstrim seperti gaya geser, tekanan yang sangat tinggi dan perbedaan suhu, dan turbulensi. Gaya kavitasi ini mempercepat partikel yang menyebabkan tabrakan antar-partikel dan akibatnya menghancurkan partikel. Akibatnya, bahan berstruktur nano dengan kurva ukuran partikel sempit dan distribusi seragam diperoleh.
Peralatan dispersing ultrasonik cocok untuk mengobati segala jenis nanomaterial dalam air dan pelarut organik, dengan viskositas rendah hingga sangat tinggi.

Permintaan Informasi




Perhatikan Kebijakan pribadi.


Ultrasonic dispersion is a highly efficient technology for detangling and deagglomerating nanoparticles. Therefore, ultrasonicators from Hielscher Ultrasonics are widely used in industry to produce larger-scale nanodispersions and nano-structured suspensions.

Instalasi industri disperser ultrasonik (2x UIP1000hdT) untuk memproses nanopartikel dan nanotube dalam mode in-line terus menerus.

Ultrasonic Dispersion cocok untuk

  • nanopartikel
  • Ultrasonic dispersion and deagglomeration is a high-performance process to produce stable, nano-sized carbon black dispersions.

  • partikel ultrafine
  • nanotube
  • nanocrystals
  • Nanokomposit
  • nanofibres
  • titik-titik kuantum
  • nanoplatelets, nanosheets
  • nanorods, kawat nano
  • Struktur nano 2D dan 3D

Dispersi Ultrasonik Nanotube Karbon

Disperser ultrasonik banyak digunakan untuk tujuan penyebaran nanotube karbon (CNTs). Sonication adalah metode yang dapat diandalkan untuk menguraikan dan membubarkan nanotube karbon berdinding tunggal (SWCNTs) serta nanotube karbon multi-berdinding (MWCNTs). Misalnya, untuk menghasilkan polimer termoplastik yang sangat konduktif, kemurnian tinggi (> 95%) Nanocyl® 3100 (MWCNTs; diameter eksternal 9,5 nm; kemurnian 95 +%) telah tersebar secara ultrasonik dengan Hielscher UP200S selama 30 menit. pada suhu kamar. Nanocyl yang tersebar secara ultrasonik® 3100 MWCNTs pada konsentrasi 1% w / w dalam resin epoksi menunjukkan konduktivitas superior sekitar 1,5 × 10-2 S / m.

Dispersi Ultrasonik Nanopartikel Nikel

Nanopartikel nikel dapat berhasil diproduksi melalui sintesis reduksi hidrazin ultrasonik-assited. Rute sintesis reduksi hidrazin memungkinkan tp menyiapkan nanopartikel nikel logam murni dengan bentuk bulat dengan pengurangan kimia nikel klorida dengan hidrazin. Kelompok penelitian Adám menunjukkan bahwa ultrasonication – menggunakan Hielscher UP200HT (200W, 26kHz) – Mampu mempertahankan ukuran kristallite primer rata-rata (7-8 nm) secara independen dari suhu yang diterapkan, sementara penggunaan periode sonikasi yang intens dan lebih pendek dapat mengurangi diameter solvodynamic partikel sekunder, agregat dari 710 nm hingga 190 nm tanpa adanya surfaktan. Keasaman tertinggi dan aktivitas katalitik diukur untuk nanopartikel yang disiapkan oleh ringan (daya output 30 W) dan pengobatan ultrasound terus menerus. Perilaku katalitik nanopartikel diuji dalam reaksi cross-coupling Suzuki-Miyaura lebih dari lima sampel yang disiapkan dengan cara konvensional maupun ultrasonik. Katalis ultrasonik disiapkan biasanya dilakukan lebih baik, dan aktivitas katalitik tertinggi diukur atas nanopartikel disiapkan di bawah daya rendah (30 W) sonikasi terus menerus.
Perawatan ultrasound memiliki efek penting pada kecenderungan agregasi nanopartikel: pengaruh defragmentasi dari rongga kavitasi yang hancur dengan transfer massa yang kuat dapat mengatasi elektrostatik yang menarik dari rongga kavitasi yang hancur dengan transfer massa yang kuat dapat mengatasi gaya elektrostatik dan van der Waals yang menarik di antara partikel.
(cf. Adám et al. 2020)

The ultrasonic homogenization setup SonoStation consists of ultrasonic disperser, agitator, pump and tank. It is a complete turn-key setup for mixing applications.

Stasiun Sonodock – Sistem dispersing ultrasonik yang menampilkan pengaduk, tangki dan pompa. SonoStation adalah pengaturan siap sonikat yang nyaman untuk volume menengah dan lebih besar.

Permintaan Informasi




Perhatikan Kebijakan pribadi.


Sintesis Ultrasonik Nanopartikel Wollastonite

Wollastonite adalah mineral inosilikat kalsium dengan rumus kimia CaSiO3 Wollastonite banyak digunakan sebagai komponen untuk produksi semen, kaca, batu bata, dan ubin dalam industri konstruksi, sebagai fluks dalam pengecoran baja serta aditif dalam pembuatan pelapis dan cat. Misalnya, wollastonite memberikan penguatan, pengerasan, penyerapan minyak yang rendah, dan perbaikan lainnya. Untuk mendapatkan sifat penguat wollastonite yang sangat baik, deagglomeration skala nano dan dispersi seragam sangat penting.
Dordane dan Doroodmand (2021) menunjukkan dalam studi mereka bahwa dispersi ultrasonik adalah faktor yang sangat penting yang tidak sesuai dengan ukuran dan morfologi nanopartikel wollastonite secara signifikan. Untuk mengevaluasi kontribusi sonikasi pada wollastonite nano-dispersi, tim peneliti mensintesis nanopartikel wollastonite dengan dan tanpa penerapan ultrasonik berdaya tinggi. Untuk uji coba sonikasi mereka, para peneliti menggunakan prosesor ultrasonik UP200H (Hielscher Ultrasonics) dengan frekuensi 24 kHz selama 45,0 menit. Hasil ultrasonik nano-dispersi ditunjukkan pada SEM resolusi tinggi di bawah ini. Gambar SEM menunjukkan dengan jelas bahwa sampel wollastonit sebelum perawatan ultrasonik dilomlomerasi dan dikumpulkan; setelah sonikasi dengan ultrasonicator UP200H ukuran rata-rata partikel wollastonite adalah sekitar 10nm. Studi ini menunjukkan bahwa dispersi ultrasonik adalah teknik yang andal dan efisien untuk mensintesis nanopartikel wollastonite. Ukuran nanopartikel rata-rata dapat dikontrol dengan menyesuaikan parameter pemrosesan ultrasonik.
(cf. Dordane dan Doroodmand, 2021)

Ultrasonically prepared nanoparticles of wollastonite.

Gambar SEM dari nanopartikel wollastonite (A) sebelum dan (B) setelah ultrasonikasi menggunakan Ultrasonik prosesor UP200H selama 45,0 menit.
Studi dan gambar: ©Dordane dan Doroodmand, 2021.

Dispersi Nanofiller Ultrasonik

Sonikasi adalah metode serbaguna untuk membubarkan dan deagglomerate nanofillers dalam cairan dan bubur, misalnya polimer, resin epoksi, pengeras, termoplastik dll. Oleh karena itu, sonifikasi secara luas digunakan sebagai metode dispersi yang sangat efisien dalam R.&D dan produksi industri.
Zanghellini et al. (2021) menyelidiki teknik dispersi ultrasonik untuk nanofillers dalam resin epoksi. Dia bisa menunjukkan bahwa sonikasi mampu membubarkan konsentrasi kecil dan tinggi nanofillers ke dalam matriks polimer.
Membandingkan berbagai formulasi, CNT teroksidasi 0,5 wt% menunjukkan hasil terbaik dari semua sampel sonikasi, mengungkapkan distribusi ukuran sebagian besar aglomerasi dalam kisaran yang sebanding dengan tiga sampel yang diproduksi pabrik gulung, pengikatan yang baik pada pengeras, pembentukan jaringan perkolasi di dalam dispersi, yang menunjukkan stabilitas terhadap sedimentasi dan dengan demikian stabilitas jangka panjang yang tepat. Jumlah pengisi yang lebih tinggi menunjukkan hasil yang baik yang sama, tetapi juga pembentukan jaringan internal yang lebih jelas serta aglomerasi yang agak lebih besar. Bahkan nanofibres karbon (CNF) dapat didistribusikan dengan sukses melalui sonikasi. Dispersi nanofillers AS langsung dalam sistem pengerasan tanpa pelarut tambahan berhasil dicapai, dan dengan demikian dapat dilihat sebagai metode yang berlaku untuk dispersi sederhana dan lurus ke depan dengan potensi penggunaan industri. (cf. Zanghellini et al., 2021)

Ultrasonic dispersion is highly efficient in dispersing nanofillers into polymers and epoxy resins.

Perbandingan nanofillers yang berbeda tersebar di pengeras menggunakan ultrasonikasi tipe probe): (a) 0,5 wt% nanofiber karbon (CNF); (b) 0,5 wt% CNToxid; (c) 0,5 wt% nanotube karbon (CNT); (d) 0,5 wt% CNT semi-dispersed.
Studi dan gambar: ©Zanghellini et al., 2021

Dispersi Ultrasonik Nanopartikel – Terbukti Secara Ilmiah untuk Superioritas

Penelitian menunjukkan dalam berbagai penelitian canggih bahwa dispersi ultrasonik adalah salah satu teknik unggul untuk deagglomerate dan mendistribusikan nanopartikel bahkan pada konsentrasi tinggi dalam cairan. Misalnya, Vikash (2020) menyelidiki dispersi beban tinggi nano-silika dalam cairan kental menggunakan disperser ultrasonik Hielscher UP400S. Dalam studinya, ia sampai pada kesimpulan bahwa "dispersi nanopartikel yang stabil dan seragam dapat dicapai dengan menggunakan perangkat ultra-sonikasi pada pemuatan padat tinggi dalam cairan kental." [Vikash, 2020]

Permintaan Informasi




Perhatikan Kebijakan pribadi.


Disperser Hielscher Ultrasonics berhasil digunakan untuk:

  • Dispersing / Penyebaran
  • Deagglomerating
  • Disintegrasi / Penggilingan
  • pengurangan ukuran partikel
  • Sintesis nanopartikel dan presipitasi
  • Fungsionalisasi permukaan
  • Modifikasi partikel

Prosesor Ultrasonik Berkinerja Tinggi untuk Dispersi Nanopartikel

Kontrol yang tepat atas parameter proses ultrasonik oleh Hielscher Ultrasonics' perangkat lunak cerdasHielscher Ultrasonics adalah pemasok anda yang dapat dipercaya untuk peralatan ultrasonik berkinerja tinggi yang andal dari laboratorium dan pilot ke sistem industri penuh. Hielscher Ultrasonik’ perangkat ini memiliki perangkat keras yang canggih, perangkat lunak pintar, dan keramahan pengguna yang luar biasa – dirancang dan diproduksi di Jerman. Mesin ultrasonik Hielscher yang kuat untuk dispersi, deagglomeration, sintesis nanopartikel dan fungsionalisasi dapat dioperasikan 24/7/365 di bawah beban penuh. Tergantung pada proses anda dan fasilitas produksi anda, ultrasonicators kami dapat dijalankan dalam batch atau terus menerus dalam mode in-line. Berbagai aksesoris seperti sonotrodes (probe ultrasonik), tanduk booster, sel aliran dan reaktor sudah tersedia.
Hubungi kami sekarang untuk mendapatkan informasi lebih teknis, studi ilmiah, protokol dan kutipan untuk sistem penyebaran nano ultrasonik kami! Staf kami yang terlatih dan berpengalaman akan dengan senang hati mendiskusikan aplikasi nano Anda dengan Anda!

Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:

Batch Volume Flow Rate Direkomendasikan perangkat
1 hingga 500mL 10-200mL/min UP100H
10-2000mL 20 hingga 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 hingga 20L 0.2 sampai 4L/min UIP2000hdT
10 sampai 100L 2-10L/min UIP4000hdT
n.a. 10 sampai 100L/menit UIP16000
n.a. kristal yang lebbig cluster UIP16000

Hubungi Kami! / Tanya Kami!

Meminta informasi lebih lanjut

Silakan gunakan formulir di bawah ini untuk meminta informasi tambahan tentang prosesor ultrasonik, aplikasi dan harga. Kami akan senang untuk mendiskusikan proses Anda dengan Anda dan menawarkan sistem ultrasonik yang memenuhi kebutuhan Anda!









Harap dicatat bahwa Kebijakan pribadi.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizers ultrasonik kinerja tinggi untuk aplikasi pencampuran, dispersi, emulsifikasi dan ekstraksi pada laboratorium, pilot dan skala industri.



Literatur/referensi


Fakta-fakta yang Patut Diketahui

Apa itu Bahan Nanostructured?

Sebuah struktur nano didefinisikan ketika setidaknya satu dimensi dari suatu sistem kurang dari 100nm. Dengan kata lain, struktur nano adalah struktur yang ditandai dengan ukuran menengah antara skala mikroskopis dan molekul. Untuk menggambarkan struktur nano yang berbeda dengan benar, perlu untuk membedakan antara jumlah dimensi dalam volume objek yang berada pada skala nano.
Di bawah ini, Anda dapat menemukan beberapa istilah penting yang mencerminkan karakteristik spesifik dari bahan ber terstruktur nano:
Skala nano: Sekitar 1 hingga 100 nm ukuran kisaran.
Nanomaterial: Material dengan struktur internal atau eksternal pada dimensi skala nano. Istilah nanopartikel dan partikel ultrafine (UFP) sering digunakan secara sinonim meskipun partikel ultrafine mungkin memiliki ukuran partikel yang mencapai ke dalam kisaran mikrometre.
Nano-objek: Bahan yang memiliki satu atau lebih dimensi nano periferal. Nanopartikel: Nano-objek dengan tiga dimensi skala nano eksternal
Nanofiber: Ketika dua dimensi nano eksterior yang sama dan dimensi ketiga yang lebih besar hadir dalam nanomaterial, itu disebut sebagai nanofiber.
Nanocomposite: Struktur multifase dengan setidaknya satu fase pada dimensi skala nano.
Struktur nano: Komposisi bagian penyusun yang saling berhubungan di wilayah nano.
Bahan berstruktur nano: Bahan yang mengandung struktur nano internal atau permukaan.
(lih. Jeevanandam et al., 2018)


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizers ultrasonik kinerja tinggi dari laboratorium hingga ukuran industri.