ნაწილაკების, მაგ., ნანონაწილაკების წარმოქმნა შესაძლებელია სითხეში ქვემო-ზემოდან ნალექების საშუალებით. ამ პროცესში, ზედმეტი გაჯერებული ნარევი იწყებს მყარი ნაწილაკების წარმოქმნას უაღრესად კონცენტრირებული მასალისაგან, რომელიც გაიზრდება და საბოლოოდ დაალაგებს. ნაწილაკების / ბროლის ზომისა და მორფოლოგიის გასაკონტროლებლად აუცილებელია ნალექების გავლენის ფაქტორებზე კონტროლი.

ნალექების პროცესის ფონი

ბოლო წლების განმავლობაში ნანონაწილაკები ბევრ სფეროში იღებდნენ მნიშვნელობას, როგორიცაა საიზოლაციო, პოლიმერები, მელანი, ფარმაცევტული ან ელექტრონიკა. ერთი მნიშვნელოვანი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს ნანომასალების გამოყენებით, არის ნანომეტრიული ღირებულება. ამიტომ აუცილებელია ნანომეტრიების წარმოების ხარჯების ეფექტური საშუალებები ნაყარი რაოდენობით. პროცესების დროს ემულსიფიკაცია და comminution გადამუშავების არიან ყველაზე ქვემოთ პროცესებინალექები სითხეების ნანო-ნაწილაკების სინთეზის დასამკვიდრებელია. ნალექები მოიცავს:

• შერევით მინიმუმ ორი სითხე
• Supersaturation
• nucleation
• ნაწილაკების ზრდა
• აგლომერაცია (როგორც წესი, თავიდან ავიცილოთ დაბალი მყარი კონცენტრაციით ან სტაბილიზატორებით)

ნალექების შერევა

შერევა ნალექების მნიშვნელოვანი ნაბიჯია, რაც ყველაზე ნალექის პროცესებში, ქიმიური რეაქციის სიჩქარე ძალიან მაღალია. ჩვეულებრივ, გამოიწვია სატანკო რეაქტორები (სურათების ან უწყვეტი), სტატიკური ან როტორული შემანარჩუნებელი მიქსერები გამოიყენება ნალექების რეაქციებისთვის. პროცესის მოცულობის შერევითობის და ენერგიის inhomogeneous განაწილება ზღუდავს სინთეზირებული ნანონაწილაკების ხარისხს. ეს მინუსი იზრდება როგორც რეაქტორი მოცულობა იზრდება. დამატებითი შერევით ტექნოლოგია და გავლენა მოახდინა ზემოქმედების პარამეტრების გავლენა მცირე ნაწილაკებსა და ნაწილაკთა ჰომოგენურობაში.

თვითმფრინავების, მიკრო არხის მიქსერის, ან ტეილორი-Couette რეაქტორის გამოყენებამ შეინარჩუნოს შერევითობის ინტენსივობა და ჰომოგენურობა. ეს იწვევს მოკლე შერევით ჯერ. თუმცა ეს მეთოდები შემოიფარგლება იმისთვის, რომ გაზარდოს პოტენციალი.

Ultrasonication არის მოწინავე შერევას ტექნოლოგია უზრუნველყოფს უმაღლესი shear და აღვივებს ენერგეტიკული გარეშე მასშტაბის- up შეზღუდვები. იგი ასევე საშუალებას აძლევს საშუალებას აკონტროლოს მმართველი პარამეტრების, როგორიცაა ენერგიის შეყვანა, რეაქტორის დიზაინი, საცხოვრებელი დრო, ნაწილაკი, ან რეაქტენტური კონცენტრაცია დამოუკიდებლად. ულტრაბგერითი cavitation იწვევს ინტენსიური მიკრო შერევით და ამცირებს მაღალი სიმძლავრის ადგილობრივად.

მაგნიტური ნანოპართი

ნალექებზე ულტრაბგერითი გამოყენების ჩვენება ICVT– ში (TU Clausthal) აჩვენა ბანერტი და სხვები. (2006) მაგნეტიტური ნანონაწილაკებისათვის. Banert გამოყენებული ოპტიმიზებული sono- ქიმიური რეაქტორი (მარჯვენა სურათი, შესანახი 1: რკინის გადაწყვეტა, შესანახი 2: ნალექის აგენტი, დაწკაპეთ უფრო დიდი ხედი!) წარმოადგინოს მაგნეტური ნანონაწილაკები “რკინის (III) ქლორიდი ჰექსაჰიდრატის და რკინის (II) სულფატის ჰეპტაჰიდრატის წყალხსნარით თანაბარ ნალექებში³⁺/ ფე²⁺ = 2: 1. როგორც ჰიდროდინამიკური წინასწარ შერევა და მაკრო შერევის მნიშვნელოვანია და ხელს უწყობს ულტრაბგერითი მიკრო შერევით, რეაქტორი გეომეტრია და პოზიცია კვების მილები არის მნიშვნელოვანი ფაქტორები, რომელიც უზრუნველყოფს პროცესის შედეგი. მათ საქმიანობაში, ბანერტი და სხვები. შედარებით სხვადასხვა რეაქტორის დიზაინით. რეაქტორის პალატის გაუმჯობესებული დიზაინი შეუძლია შეამციროს საჭირო კონკრეტული ენერგია ხუთი ფაქტორით.

რკინის ხსნარი დაინერგა კონცენტრირებული ამონიუმის ჰიდროქსიდი და ნატრიუმის ჰიდროქსიდი. იმისათვის, რომ თავიდან იქნას აცილებული ნებისმიერი pH გრადიენტი, ნალექის უნდა იყოს pumped in ჭარბი. მაგნეტიტის ნაწილაკების ზომა განაწილებულია ფოტონის კორელაციის სპექტროსკოპიით (PCS, მალვერნა NanoSizer ZS, მალვერნა იმეილი).”

Ultrasonication გარეშე, ნაწილაკების საშუალო ნაწილაკების ზომა 45nm მიერ წარმოებული ჰიდროდინამიკა შერევას მარტო. ულტრაბგერითი შერევა შემცირდა შედეგად ნაწილაკების ზომა 10nm და ნაკლები. ქვემოთ მოყვანილი გრაფიკი გვიჩვენებს Fe ნაწილაკების ზომა განაწილებას₃ო₄ ნაწილაკების წარმოქმნის უწყვეტი ულტრაბგერითი ნალექების რეაქციაში (ბანერტი და სხვ., 2004).

მომდევნო გრაფიკი (ბანერტი და სხვ., 2006) გვიჩვენებს ნაწილაკების ზომა, როგორც კონკრეტული ენერგიის შეყვანის ფუნქცია.

“დიაგრამა შეიძლება დაიყოს სამ ძირითად რეჟიმად. ქვემოთ დაახლოებით 1000 კჯ / კგ_Fe3O4 შერევა კონტროლდება ჰიდროდინამიკური ეფექტით. ნაწილაკების ზომა შეადგენს დაახლოებით 40-50 ნმ. 1000 კჯ / კგ-ზე ზემოთ ჩანს ულტრაბგერითი შერევის ეფექტი. ნაწილაკების ზომა მცირდება 10 ნმ-ზე ქვემოთ. სპეციფიკური შეყვანის შემდგომი გაზრდით, ნაწილაკების ზომა რჩება იმავე მასშტაბის შესაბამისად. ნალექების შერევის პროცესი საკმარისია სწრაფად, რათა მოხდეს ჰომოგენური ნუკლეაცია.”

ლიტერატურა

ბანერტი, თ., ჰორსტი, C., კუნზი, უ., პეუკერი, UA (2004 წ.), კონტინუერილილის ფლუუნგ ილ ულტრაშალდლდფლუასტრაქტორმა ვარ Beispiel von Eisen- (II, III) Oxid, ICVT, TU-Clausthal, Poster წარმოდგენილი GVC ყოველწლიური შეხვედრა 2004.

ბანერტი, თ., ბრენერი, გ., პეუკერი, UA (2006), ოპერაციული პარამეტრების უწყვეტი sono- ქიმიური precipitation reactor, Proc. 5. WCPT, Orlando Fl., 23.-27. 2006 წლის აპრილი.