Hielscher ультрадыбыстық технологиясы

Ультрадыбыстық жауын-шашынның үрдісі

Бөлшектер, мысалы, нанобөлшектері сұйықтықта жауын-шашынның әсерінен төменнен түзілуі мүмкін. Бұл процессте қаныққан қоспасы жоғары концентрацияланған материалдан қатты бөлшектер түзе бастайды, ол өсіп, тұнбаға айналады. Бөлшектерді / кристалл мөлшерін және морфологияны бақылау үшін жауын-шашынға әсер ететін факторларды бақылау қажет.

Жауын-шашын процесі Фон

Соңғы жылдары нанобөлшектер қаптамалар, полимерлер, бояулар, фармацевтика немесе электроника сияқты көптеген салаларда маңызды рөл атқарды. Наноматериалдарды қолдануға әсер ететін маңызды фактор - бұл наноматериалды құн. Сол себепті наноматериалдарды көлемді көлемде өндірудің үнемді тәсілдері қажет. Процестер сияқты эмульсия және коммутацияны өңдеу жоғарыдан төмен процестер, жауын-шашын - нано-өлшемді бөлшектердің сұйықтықтан синтездеудің төменгі процесі. Жауын-шашынның болуы:

  • Кем дегенде екі сұйықтықты араластыру
  • Суперсатуралау
  • ядро
  • Бөлшектердің өсуі
  • Агломерация (әдетте төмен концентрациядан немесе тұрақтандырғыш заттардан аулақ болады)

Жауын-шашынды араластыру

Араластыру жауын-шашынның маңызды қадамы болып табылады, өйткені көптеген жауын-шашын процестерінде химиялық реакцияның жылдамдығы өте жоғары. Әдетте, жауын-шашынның реакциялары үшін араластырылған резервуар реакторлары (пакеттік немесе үздіксіз), статикалық немесе ротор-статор араластырғыштар қолданылады. Процесс көлемінде араластыру қуаты мен энергияның біркелкі бөлінуі синтезделген нанобөлшектердің сапасын шектейді. Бұл кемшіліктер реактор көлемі арта бастағанда артады. Жақсартылған араластыру технологиясы және әсер ету параметрлерін жақсы бақылау аз бөлшектерге және жақсы бөлшектердің біртектілігіне әкеледі.

Импульстік ағындарды, микро арна араластырғыштарын немесе Taylor-Couette реакторын қолдану араласудың қарқындылығын және біртектілігін жақсартады. Бұл қысқа араластыру уақытына әкеледі. Дегенмен, бұл әдістер шектелген әлеуетті шектейді.

Ультрадыбыспен ультрафильтрация - жоғары ауқымды шектеулерсіз жоғары жылжу мен араластырушы энергияны қамтамасыз ететін жетілдірілген араластыру технологиясы. Ол сондай-ақ қуатты енгізу, реактордың дизайны, тұру уақыты, бөлшек немесе реагент концентрациясы сияқты басқару параметрлерін дербес басқаруға мүмкіндік береді. Ультрадыбыстық кавитация қарқынды микро араластырады және жергілікті жоғары қуатты таратады.

Магнетит ненопастерлінің жауын-шашын

Оңтайландырылған соңғы химиялық реактор (Banert et al., 2006)Ультрадыбыстық қолданудың жауын-шашынның қолданылуы көрсетілді ICVT (КУ Клаусталь) арқылы Banert et al. (2006) магнетит нанобөлшектері үшін. Бантерт оңтайландырылған соңғы химиялық реакторды пайдаланды (оң сурет, 1-арна: темірді ерітінді, 2-арна: жауын-шашын агенті, Үлкенірек қарау үшін басыңыз!) магнетит нанобөлшектерін шығару “темірдің (III) хлорлы гексагидрат және темір (II) сульфатты гексагидраттағы судың ерітіндісінің көміртектіліктік қатынасы3+/ Fe2+ = 2: 1. Гидродинамикалық алдын-ала араластыру және макро-араластыру өте маңызды және ультрадыбыстық микро араластыруға үлес қосқандықтан, реактордың геометриясы және тамақтану құбырларының орналасуы процестің нәтижесін реттейтін маңызды факторлар болып табылады. Өз жұмысында, Banert et al. түрлі реакторлық конструкцияларды салыстырды. Реактор камерасының жетілдірілген дизайны қажетті факторлық энергияны бес есе азайтады.

Темір ерітіндісі концентрлі аммоний гидроксидімен және натрий гидроксидімен сәйкесінше шоғырланған. Кез-келген рН градиентін болдырмау үшін тұндырғышты артық сорып алу керек. Магнетит бөлшектердің мөлшерінің таралуы фотонды корреляциялық спектроскопия (PCS, Malvern NanoSizer ZS, Malvern Inc.).”

Ультрадыбыстықсыз 45 нм орта бөлшектердің мөлшері бөлшектер тек гидродинамикалық араластыру арқылы өндірілді. Ультрадыбыстық араластыру нәтижесінде алынған бөлшектердің мөлшерін 10 нм және одан азға дейін азайтты. Төменде келтірілген кестеде Fe-дің бөлшектердің мөлшерінің таралуы көрсетілген3The4 үздіксіз ультрадыбыстық жауын-шашын реакциясында пайда болған бөлшектер (Banert және басқалар, 2004).

үздіксіз ультрадыбыстық жауын-шашын реакциясы бөлшектердің мөлшерін бөлу

Келесі графика (Banert және басқалар, 2006) бөлшектердің өлшемін нақты энергия енгізу функциясы ретінде көрсетеді.

бөлшектердің мөлшері нақты энергия енгізу функциясы ретінде

“Диаграмманы үш негізгі режимге бөлуге болады. Шамамен 1000 кДж / кгFe3O4 араластыру гидродинамикалық әсерімен басқарылады. Бөлшектердің мөлшері шамамен 40-50 нм құрайды. 1000 кДж / кг жоғары ультрадыбыстық араластырудың әсері көрінеді. Бөлшектердің мөлшері 10 нм төмендейді. Әрі қарай нақты қуаттың ұлғаюы кезінде бөлшектердің мөлшері бірдей дәрежеде қалады. Жауын-шашынды араластыру процесі гомогенді нуклеацияға мүмкіндік беретін жылдам.”

қосымша ақпарат сұрату!

Сіз ультрадыбыстық гомогенизациясы туралы қосымша ақпаратты сұратуға келсе, төмендегі нысанды пайдаланыңыз. Біз сіздің талаптарға сай ультрадыбыстық жүйесін ұсынамыз қуанышты боламыз.









Біздің ескеріңіз құпиялылық саясаты.


әдебиет

Banert, T., Horst, C., Kunz, U., Peuker, UA 2004 ж. GVC Жыл сайынғы жиналысында ұсынылған плакат, Oxid, ICVT, TU-Clausthal (II, III), Континенталды филлинг және ультрасчленді серпіліс.

Banert, T., Brenner, G., Peuker, UA (2006), үздік химиялық жауын-шашын реакторының жұмыс параметрлері, Proc. 5. WCPT, Orlando Fl., 23.-27. 2006 жылғы сәуір.