Hielscher ულტრაბგერითი ტექნოლოგია

Nanodiamonds- ის ულტრაბგერითი სინთეზი

  • მისი ინტენსიური cavitational ძალა, ძალა ულტრაბგერითი არის პერსპექტიული ტექნიკის წარმოების მიკრონი და ნანო ზომის ბრილიანტი გრაფიტი.
  • მიკრო- და ნანო-კრისტალური ბრილიანტები შეიძლება იყოს სინთეზირებული, რომელიც ქმნის გრანიტის შეჩერებას ორგანულ სითხეში, ატმოსფერულ წნევაზე და ოთახის ტემპერატურაზე.
  • ულტრაბგერითი ასევე სასარგებლო ინსტრუმენტია სინთეზირებული ნანო ბრილიანტების შემდგომი დამუშავებისათვის, როგორც ულტრაბგერითი დისპერსია, დეაგგლომერატები და ფუნქციონირებს ნანო ნაწილაკებს ძალიან ეფექტური.

Ultrasonics for Nanodiamond მკურნალობა

Nanodiamonds (ასევე აფეთქების ბრილიანტები (DND) ან ულტრაიდისფერი ბრილიანტები (UDD) არის უნიკალური ფორმა ნახშირბადის ნანომასალებისგან, რომელიც გამოირჩევა უნიკალური მახასიათებლებით - lattice სტრუქტურა, მისი დიდი ზედაპირზე, ასევე უნიკალურია ოპტიკური და მაგნიტური თვისებები - და გამონაკლის პროგრამები. ულტრაიფსიანი ნაწილაკების თვისებები ამ მასალების ინოვაციურ ნაერთებს ქმნის რომანის საგანგებო ფუნქციების შექმნისათვის. ჭაობის ალმასის ნაწილაკების ზომა დაახლოებით 5 ნმ.

Nanodiamonds- ის ულტრაბგერითი სინთეზი

ინტენსიური ძალების ქვეშ, როგორიცაა sonication ან detonation, გრაფიტის შეიძლება გარდაიქმნება ალმასის.

Ultrasonically სინთეზირებული Nanodiamonds

ბრილიანტების სინთეზია სამეცნიერო და კომერციულ ინტერესებთან დაკავშირებით მნიშვნელოვანი კვლევითი სფეროა. მიკრო-კრისტალური და ნანო-კრისტალური ბრილიანტის ნაწილაკების სინთეზის საყოველთაოდ გამოყენებული პროცესი მაღალი წნევის მაღალი ტემპერატურა (HPHT) ტექნიკაა. ამ მეთოდით, 2000 მ-ზე მეტი ატმოსფეროების და ატმოსფერული ჰაერის ტემპერატურის საჭირო პროცესი წარმოიქმნება სამრეწველო ალმასის მსოფლიო მიწოდების ძირითადი ნაწილი. გრაფიტის გადასაღებად ალმასის, ზოგადად მაღალი წნევა და მაღალი ტემპერატურა საჭიროა, ხოლო კატალიზატორები გამოიყენება ალმასის სარგებლობაში.
ტრანსფორმაციისათვის საჭირო ეს მოთხოვნები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ძალიან ეფექტურად გამოყენებაზე მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი (= დაბალი სიხშირე, მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი):

ულტრაბგერითი cavitation

ულტრაბგერითი სითხეებში ადგილობრივად ძალიან ექსტრემალურ ეფექტს იწვევს. მაღალი ინტენსივობის დროს სითხეების დამონტაჟება, თხევადი მედიის გავრცელებაში მომხდარი ხმოვანი ტალღები, მაღალი წნევის (შეკუმშვის) და დაბალი წნევით (არანჟირება) ციკლის ცვლაში, სიხშირეზე დამოკიდებულების მიხედვით. დაბალი წნევის ციკლის დროს, მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი ტალღები თხევადი ვაკუუმური ბუშტების ან ვაიდის შექმნას ქმნის. როდესაც ბუშტები მიიღებენ მოცულობას, რომლითაც მათ აღარ შეუძლიათ ენერგიის მიღება, ისინი ზეწოლას ახდენენ მაღალი წნევის ციკლის დროს. ეს მოვლენაა cavitation. იმპულსის დროს ძალიან მაღალი ტემპერატურა (დაახლოებით 5,000 კ) და ზეწოლა (2,000 სმ). Cavitation bubble of implosion ასევე იწვევს 280m / s სიჩქარის თხევადი გამანადგურებლებს. (Suslick 1998) აშკარაა, რომ მიკრო და ნანო-კრისტალური ბრილიანტები შეიძლება იყოს სინთეზირებული სფეროში ულტრაბგერითი cavitation.

ინფორმაციის მოთხოვნა




გაითვალისწინეთ ჩვენი კონფიდენციალურობის პოლიტიკა.


ულტრაბგერითი პროცედურა Nanodiamonds სინთეზისათვის

დე ფაქტო, ხაჩატრიანისა და სხვ. (2008) გვიჩვენებს, რომ ალმასის მიკროკრისტალები შეიძლება ასევე იყოს სინთეზირებული იმ ულტრაბგერინებით, რომლებიც შეადგენენ გრაფიტის შეჩერებას ორგანულ სითხეში ატმოსფერული წნევის და ოთახის ტემპერატურაზე. როგორც cavitation სითხის, ფორმულა არომატული ოლიგომების უკვე აირჩია გამო დაბალი გაჯერებული ორთქლის წნევა და მისი მაღალი დუღილის ტემპერატურა. ამ თხევადი, სპეციალური სუფთა გრაფიტის ფხვნილი – 100-200 μm -ზე მდინარის ნაწილაკებთან ერთად შეჩერებულია. კაჭათრიანის ექსპერიმენტებში სოლიდური სითხის წონის თანაფარდობა იყო 1: 6, კვატაციის სითხის სიხშირე იყო 1.1 გმ-3 25 ° C- ზე. მაქსიმალური ულტრაბგერითი ინტენსივობის sonoreactor უკვე 75-80W სმ-2 შესაბამისი ხმის წნევის ამპლიტუდა 15-16 ბარი.
უკვე მიღწეულია დაახლოებით 10% გრაფიტის- to- ალმასის კონვერტაცია. ბრილიანტები თითქმის იყო მონო-დაარბია ძალიან მკვეთრი და კარგად შემუშავებული ზომა 6 ან 9μm ± 0.5 მმ დიაპაზონში, კუბური, კრისტალური მორფოლოგია და მაღალი სიწმინდეს.

Ultrasonically სინთეზირებული ბრილიანტები (SEM გამოსახულება): მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი უზრუნველყოფს ენერგია საჭირო გამოიწვიოს nanodiamonds' სინთეზი

ულტრაბგერითი სინთეზირებული ბრილიანტების SEM გამოსახულებები: სურათები (a) და (ბ) აჩვენე ნიმუშის სერია 1, (გ) და (დ) ნიმუში სერია 2. [ხაჩატრიანი და სხვები. 2008]

ის ღირს ამ მეთოდის მიერ წარმოებული მიკრო- და ნანოდდომები შეფასებულია კონკურენტუნარიანი მაღალი წნევის მაღალი ტემპერატურის მქონე (HPHT) პროცესი. ეს ქმნის ულტრაბგერითი ინოვაციური ალტერნატიული ალტერნატიული მიკრო- და ნანო-ბრილიანტების სინთეზს (ხაჩატრიანი და 2008 წ.), განსაკუთრებით, როგორც ნანოდინების წარმოების პროცესი, შეიძლება შემდგომი გამოკვლევების საშუალებით ოპტიმიზირებულია. ბევრი პარამეტრი ასეთი ამპლიტუდის, წნევის, ტემპერატურის, კვატაციის სითხისა და კონცენტრაციის შესწავლა უნდა იქნას შესწავლილი ულტრაბგერითი ნანოიდური სინთეზის ტკბილი ადგილზე.
სინთეზირების ნანოდიდებში მიღწეული შედეგებით, შემდგომში ულტრაბგერითი გენერირებული cavitation გთავაზობთ სხვა მნიშვნელოვან ნაერთების სინთეზს, როგორიცაა კუბური ბორის ნიტრიდი, ნახშირბადის ნიტრიდი და ა.შ. (ხაჩატრიანი და სხვ. 2008)
უფრო მეტიც, როგორც ჩანს, შესაძლებელი გახდება ალმასის დასხივების ქვეშ მოქცეული მრავალბალიანი ნახშირბადის ნანოუბნებიდან (MWCNTs) ალმასის სანანებისა და ნანოროდების შექმნა. Diamond nanowires არის ერთჯერადი ანალოგები ნაყარი ბრილიანტი. მაღალი ელასტიური მოდულის, ძლიერი წონის თანაფარდობის გამო, და შედარებით მარტივად, რომლითაც მისი ზედაპირები შეიძლება ფუნქციონირდებოდეს, ალმასის ნიმუშური ნიმუშების ოპტიმალური მასალა აღმოჩნდა. (მზე და 2004 წ.)

Nanodiamonds- ის ულტრაბგერითი დაშლა

როგორც უკვე აღწერილია, დეგაგლომირება და საშუალო ნაწილაკების განაწილება საშუალოა, აუცილებელია nanodiamonds- ის უნიკალური მახასიათებლების წარმატებული ექსპლუატაციისთვის.
დისპერსია და Deagglomeration მიერ ultrasonication არის შედეგი ულტრაბგერითი cavitation. როდესაც სითხეების გამოყოფა ულტრაბგერითი ხმოვანი ტალღები, რომლებიც თხევადი შედეგების პროპაგანდას გამოიწვევს მაღალი წნევით და დაბალი წნევის ციკლის ცვლაში. ეს ეხება მექანიკურ სტრესს ინდივიდუალურ ნაწილაკებს შორის მოზიდვის ძალებზე. სითხეებში ულტრაბგერითი სიბრმავე იწვევს მაღალი სიჩქარით თხევად გამანადგურებელს 1000 კმ / სთ (დაახლოებით 600 მლ). ასეთი თვითმფრინავები თხევად ზეწოლას ახდენენ ნაწილაკებს შორის მაღალი წნევით და ერთმანეთისგან გამოყოფა. მცირე ნაწილაკები დაჩქარებული არიან თხევადი თვითმფრინავებით და მაღალ სიჩქარეებზე. ეს ქმნის ულტრაბგერითი ეფექტური საშუალებების დაშლა, არამედ Milling მიკრონი ზომის და ქვე მიკრო მიკრო ნაწილაკების.
მაგალითად, nanodiamonds (საშუალოდ ზომა დაახლოებით 4nm) და პოლისტირონის შეიძლება დაარბია cyclohexane მიიღონ სპეციალური კომპოზიტური. მათი კვლევა, ჩიპარა და სხვები. (2010) მომზადდა პოლისტირონისა და ნანოდინების კომპოზიტები, რომლებიც შეიცავს ნანოდინებს, რომლებიც მერყეობს 0-25% წონას შორის. მიიღოს კი დისპერსია, ისინი sonicated გადაწყვეტა 60 წუთი Hielscher ის UIP1000hd (1 კვ).

Ultrasonically Assisted Functionalization of Nanodiamonds

თითოეული nano ზომის ნაწილაკების სრული ზედაპირის ფუნქციონალიზაციისთვის ნაწილაკების ზედაპირი უნდა იყოს ქიმიური რეაქციისთვის. ეს იმას ნიშნავს, რომ თხელი და ჯარიმა დისპერსია საჭიროა, როგორც კარგად გაჟღენთილი ნაწილაკები გარშემორტყმულია საზღვრის ზედაპირზე მოზიდული მოლეკულების საზღვრის ფენის მიერ. ახალი ფუნქციონალური ჯგუფების მისაღებად ნანოდდომების ზედაპირზე, ამ საზღვრის ფენა უნდა გატეხილი ან მოხსნა. ეს პროცესი შესვენება და მოხსნა საზღვრის ფენის შეიძლება შესრულდეს ultrasonics.
ულტრაბგერითი თხევადი სახით წარმოიქმნება სხვადასხვა უკიდურესი ეფექტი cavitation, ადგილობრივად ძალიან მაღალი ტემპერატურა 2000K და თხევადი jets მდე 1000km / სთ. (სტრლიკი 1998) ამ სტრუქტურული ფაქტორებით მოზიდვის ძალები (მაგ. ვან-დერ-ვალის ძალები) შეიძლება დაიძლიოს და ფუნქციური მოლეკულები ხორციელდებოდეს ნაწილაკების ზედაპირზე ფუნქციონირებაზე, მაგალითად, ნანოდინების ზედაპირზე.

Under powerful ultrasonic irradiation (e.g. with Hielscher's UIP2000hdT) it becomes possible to synthesis, deagglomerate and functionalize nanodiamonds efficiently.

სქემა 1: დანადგარის დეაგგლომერაციისა და ნანოდინების ზედაპირული ფუნქციონალიზაციის გრაფიკი (Liang 2011)

Bead-Assisted Sonic Disintegration- ის (BASD) მკურნალობის ექსპერიმენტებმა აჩვენეს, რომ ნანოდინების ზედაპირის ფუნქციონირებისათვის დამაიმედებელი შედეგები მოჰყვა. ამდენად, მძივები (მაგ. მიკრო ზომის კერამიკული მძივები, როგორიცაა ZrO2 მძივები) გამოყენებული იქნა ულტრაბგერითი cavitational ძალების გადატანა nanodiamond ნაწილაკების. დეაგგლომერაცია ხდება ნანოდომის ნაწილაკებსა და ზროვას შორის interparticular შეჯახების გამო2 მძივები.
ნაწილაკების ზედაპირის უკეთესი ხელმისაწვდომობის გამო, რეკომენდებულია ქიმიური რეაქციების, როგორიცაა ბორანის შემცირება, არილაცია ან სილინავიზაცია, ულტრაბგერითი ან BASD (bead- ს დახმარებით გამოწვეული sonic disintegration) წინასწარ მკურნალობის მიზნით. ულტრაბგერითი გაყოფა და Deagglomeration ქიმიური რეაქცია შეიძლება ბევრად უფრო გაგრძელდეს.

როდესაც მაღალი სიმძლავრის, დაბალი სიხშირის ულტრაბგერითი არის შესავალი შევიდა თხევადი საშუალო, cavitation გენერირდება.

ულტრაბგერითი caviatation შედეგების უკიდურესი ტემპერატურა და წნევის დიფერენციალური და მაღალი სიჩქარით სითხე თვითმფრინავები. ამდენად, ძალა ულტრაბგერითი არის წარმატებული დამუშავების მეთოდი შერევის და milling განაცხადების.

დაგვიკავშირდით / მოითხოვეთ მეტი ინფორმაცია

გველაპარაკებიან თქვენი დამუშავების მოთხოვნებს. ჩვენ გირჩევთ შესაფერისი კონფიგურაცია და დამუშავების პარამეტრების თქვენი პროექტი.





გთხოვთ გაითვალისწინოთ ჩვენი კონფიდენციალურობის პოლიტიკა.


ლიტერატურა / ლიტერატურა

  • ჩიპარა, ასი და სხვ. პანტეროსტრინეში მოთავსებული ნანოიდუმური ნაწილაკების თერმული თვისებები. HESTEC 2010.
  • El-Say, KM: Nanodiamonds როგორც ნარკოტიკების მიწოდების სისტემა: განაცხადის და პერსპექტიული. J Appl ფარმაციაში 01/06, 2011; გვ. 29-39.
  • ხაჩატრიანი, ა. et al .: გრაფიტის- to- ალმასის ტრანსფორმაციის გამოწვეული ულტრაბგერითი cavitation. დიუმი & მსგავსი მასალები 17, 2008; pp931-936.
  • კრუგერი, ა .: ნანოსკალური ალმასის სტრუქტურა და რეაქტიულობა. In: J მატერის ქიმი 18, 2008; გვ 1485-1492.
  • ლიანგი, ი .: დეგგლომერიერი და ობერლბენჩენინფუნქტონის სასიცოცხლო ნანოიდიანტური მიტიკები თერმოქიმიცერი და მექანიკომი მეთოდი. სადისერტაციო იულიუს-მაქსიმილიან-უნივერსიტეტი Würzburg 2011.
  • Osawa, E .: Monodisperse ერთჯერადი nanodiamond ნაწილაკები. In: სუფთა Appl Chem 80/7, 2008; pp. 1365-1379.
  • Pramatarova, L. et al .: უპირატესობა პოლიმერული კომპოზიტების Detonation Nanodiamond ნაწილაკების სამედიცინო განაცხადების. In: ბიომემიტიკა; pp. 298-320.
  • მზე, ლ .; გონგი, ჯ. ზუჰუ, დ .; ზიუ, ზ .; ის, S .: Diamond Nanorods from Carbon Nanotubes. In: Advanced მასალები 16/2004. გვ. 1849-1853.
  • Suslick, KS: Kirk-Othmer ენციკლოპედია ქიმიური ტექნოლოგია. მე -4 გამოცემა. ჯ. ვილე & შვილები: ნიუ-იორკი; 26, 1998; გვ 517-541.

ნანოდინები – გამოყენება და პროგრამები

ნანოდური მარცვალი არასტაბილურია მათი ზეტ-პოტენციალის გამო. აქედან გამომდინარე, ისინი ტენდენციურად მაღალია აგრეგატები. ნანოდინების საერთო გამოყენება არის აბრაზივით გამოყენება, ხელსაწყოების და სითბოს ნიჟარები. კიდევ ერთი პოტენციური გამოყენება არის ნანოდინების გამოყენება ფარმაცევტული აქტიური კომპონენტების ნარკოტიკების გადამყვანად (cf. Pramatarova). By ულტრაბგერითი, პირველ რიგში ნანოდოდინები შეიძლება იყოს სინთეზირებული გრაფიტიდან და მეორეც, ნანოიდები, რომლებიც თანდათანობით არიან განლაგებულნი, შეიძლება თანაბრად იყოს გაფანტული თხევადი მედიის საშუალებით (მაგალითად, პოლიციური აგენტის ჩამოყალიბება).