បច្ចេកវិទ្យាអ៊ុលត្រាសោនហេលស៊ឺរ។

សំយោគ Ultrasonic នៃ Nanodiamonds

  • ដោយសារតែកម្លាំង cavitational ខ្លាំងរបស់ខ្លួនអ៊ុលត្រាសោថាមពលគឺជាបច្ចេកទេសមួយដែលមានជោគជ័យក្នុងការផលិតពេជ្រមីក្រូណានិងណាណូទំហំពីក្រា។
  • មីក្រូ - និងពេជ្រណាណូ - គ្រីស្តាល់អាចត្រូវបានធ្វើសំយោគរំងាប់ក្រដាសនៅក្នុងរាវសរីរាង្គនៅសម្ពាធបរិយាកាសនិងសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។
  • Ultrasonic ក៏ជាឧបករណ៍ដ៏មានប្រយោជន៍សម្រាប់ដំណើរការក្រោយនៃពេជ្រណាណូសំយោគដូចជា disperses ultrasonication, deagglomerates និង functionalizes ភាគល្អិតណាណូមានប្រសិទ្ធិភាពខ្លាំងណាស់។

Ultrasonics សម្រាប់ការព្យាបាល Nanodiamond

ត្បូងពេជ្រដែលត្រូវបានគេហៅថាត្បូងពេជ្រ (DND) ឬត្បូងពេជ្រ (UDD) គឺជាប្រភេទពិសេសនៃវត្ថុធាតុដើមណាណូដែលមានលក្ខណៈពិសេសតែមួយគត់ដូចជាដូចជាត្បូងពេជ្រ បន្ទះឈើ រចនាសម្ព័ន្ធរបស់ខ្លួនធំ ផ្ទៃ, ក៏ដូចជាមានតែមួយគត់ អុបទិក និង ម៉ាញេទិច លក្ខណៈសម្បត្តិ - និងកម្មវិធីពិសេស។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃភាគល្អិត ultradispersed ធ្វើឱ្យសមា្ភារៈទាំងនេះសមាសធាតុច្នៃប្រឌិតថ្មីសម្រាប់ការបង្កើតសមា្ភារៈប្រលោមលោកជាមួយនឹងមុខងារអស្ចារ្យ។ ទំហំនៃបំណែកពេជ្រនៅក្នុង soot គឺប្រហែល 5nm ។

សំយោគ Ultrasonic នៃ Nanodiamonds

នៅក្រោមកងកម្លាំងខ្លាំងដូចជាការ sonication ឬការបំផ្ទុះ, ក្រាតអាចត្រូវបានប្លែងទៅជាពេជ្រ។

Nanodiamonds សំយោគ Ultrasonically

ការសំយោគត្បូងពេជ្រគឺជាវិស័យស្រាវជ្រាវមួយដ៏សំខាន់ទាក់ទងនឹងផលប្រយោជន៍ផ្នែកវិទ្យាសាស្រ្តនិងពាណិជ្ជកម្ម។ ដំណើរការដែលប្រើជាទូទៅសម្រាប់ការសំយោគអាតូមមីក្រូគ្រីស្តាល់និងណាណូគ្រីស្តាល់គឺបច្ចេកទេសសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ - សម្ពាធសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (HPHT) ។ តាមរយៈវិធីសាស្ត្រនេះសម្ពាធនៃដំណើរការដែលត្រូវការនៃបរិយាកាសរាប់ពាន់កន្លែងនិងសីតុណ្ហភាពលើសពី 2000K ត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីបង្កើតជាផ្នែកសំខាន់នៃការផ្គត់ផ្គង់ពេជ្រឧស្សាហកម្មនៅទូទាំងពិភពលោក។ សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរក្រាហ្វិចចូលទៅក្នុងពេជ្រនៅក្នុងសម្ពាធខ្ពស់ទូទៅនិងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ត្រូវបានទាមទារនិងកាតាលីករត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើនទិន្នផលពេជ្រ។
តម្រូវការទាំងនេះដែលត្រូវការសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរអាចត្រូវបានបង្កើតយ៉ាងមានប្រសិទ្ធិភាពដោយការប្រើប្រាស់ Ultrasound ថាមពលខ្ពស់ (= ប្រេកង់ទាបអ៊ុលត្រាសោនអាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់):

ultrasonic cavitation

អ៊ុលត្រាសោនៅក្នុងរាវបណ្តាលឱ្យផលប៉ះពាល់ខ្លាំងណាស់នៅក្នុងស្រុក។ នៅពេលដែល sonicating រាវនៅអាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់រលកសំលេងដែលបញ្ជូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធរាវនាំឱ្យមានការប្រែប្រួលសម្ពាធខ្ពស់និងសម្ពាធទាប (កម្រកំដៅ) ដែលមានអត្រាអាស្រ័យលើប្រេកង់។ ក្នុងអំឡុងពេលវដ្តសម្ពាធទាបរលកអុិនធ័រអាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់បង្កើតពពុះខ្វះចន្លោះតូចៗឬចាត់ទុកជាមោឃៈនៅក្នុងរាវ។ នៅពេលដែលពពុះទទួលបានកម្រិតសំឡេងដែលពួកគេមិនអាចស្រូបយកថាមពលបានពួកគេនឹងដួលរលំយ៉ាងខ្លាំងអំឡុងពេលមានវដ្តសម្ពាធខ្ពស់។ បាតុភូតនេះត្រូវបានគេហៅថា cavitation។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការចាក់ចូលសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ខ្លាំង (ប្រហែល 5,000K) និងសម្ពាធ (ប្រហែល 2,000atm) ត្រូវបានឈានដល់មូលដ្ឋាន។ ការលុកលុយនៃពពុះបាសក៏បណ្តាលឱ្យយន្ដហោះរាវរហូតដល់ល្បឿន 280m / s ។ (Suslick 1998) វាច្បាស់ណាស់ថាមីក្រូ - និង ណាណូ - គ្រីស្តាល់ ពេជ្រអាចត្រូវបានសំយោគក្នុងវិស័យ ultrasonic នេះ cavitation

ស្នើសុំព




ចំណាំរបស់យើង គោលការណ៍​ភាព​ឯកជន


នីតិវិធី Ultrasonic សម្រាប់សំយោគនៃ Nanodiamonds នេះ

ការពិតការសិក្សានៃ Khachatryan et al ។ (ឆ្នាំ 2008) បានបង្ហាញថាមីក្រូសរីរាង្គពេជ្រក៏អាចត្រូវបានសំយោគដោយ ultrasonication នៃការព្យួរក្រានៅក្នុងរាវសរីរាង្គនៅសម្ពាធបរិយាកាសនិងសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ ក្នុងនាមជាសារធាតុរាវ cavitation រូបមន្តនៃ oligomers ក្រអូបមួយដែលត្រូវបានជ្រើសរើសដោយសារតែសម្ពាធចំហាយអាតូមទាបរបស់វានិងសីតុណ្ហាភាពរំពុះខ្ពស់របស់ខ្លួន។ នៅក្នុងរាវនេះម្សៅក្រាហ្វិតសុទ្ធពិសេស – ជាមួយនឹងភាគល្អិតនៅក្នុងជួររវាង 100-200 μm - ត្រូវបានគេព្យួរ។ នៅក្នុងការសាកល្បងនៃកាឆាតរីននិងអេល។ សមាមាត្រទំងន់រឹងវត្ថុរាវគឺ 1: 6 ដង់ស៊ីតេរាវ cavitation គឺ 1,1 ក្រាម-3 នៅ 25 ° C ។ អតិបរមា ultrasonic អតិបរមានៅក្នុង sonoreactor បាន 75-80W សង់ទីម៉ែត្រ-2 ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងទំហំសម្ពាធសំឡេង 15-16 ។
វាត្រូវបានគេសម្រេចបានប្រហែល 10% ពីការបម្លែងក្រាហ្វទៅពេជ្រ។ ពេជ្រត្រូវបានគេជិត mono បំបែក ជាមួយនឹងមុតស្រួចមួយដែលបានរចនាឡើងយ៉ាងល្អនៅក្នុងជួរនៃ 6 ឬ9μm±0.5μmជាមួយ cubic, គ្រីស្តាល់ morphology និង ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់

ពេជ្រសំយោគ Ultrasonically (រូបភាព SEM): អ៊ុលត្រាសោថាមពលខ្ពស់ផ្តល់នូវថាមពលដែលត្រូវការដើម្បីធ្វើឱ្យ nanodiamonds' synthsis

រូបភាព SEM នៃពេជ្រសំយោគ ultrasonically: រូបភាព (ក) និង (ខ) បង្ហាញស៊េរីគំរូ 1, (គ) និង (ឃ) ស៊េរីគំរូ 2 ។ [Khachatryan et al ។ ឆ្នាំ 2008]

នេះ ចំណាយ នៃខ្នាតតូចនិង nanodiamonds ផលិតដោយវិធីនេះត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណថាជា ការប្រកួតប្រជែង ជាមួយដំណើរការសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ - សម្ពាធខ្ពស់ (HPHT) ។ នេះធ្វើឱ្យអ៊ុលត្រាសោនជាជម្រើសប្រកបដោយភាពច្នៃប្រឌិតសម្រាប់ការសំយោគអតិសុខុមប្រាណនិងមីក្រូនុយក្លេអ៊ែរ (Khachatryan et al ។ , 2008) ជាពិសេសនៅពេលដំណើរការនីណូអូមមអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងដោយការស៊ើបអង្កេតបន្ថែម។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រជាច្រើនដូចជាអំព្លីទីតសម្ពាធសីតុណ្ហភាពសារធាតុរាវ cavitation និងការផ្តោតអារម្មណ៍ត្រូវតែត្រូវបានពិនិត្យយ៉ាងត្រឹមត្រូវដើម្បីរកឱ្យឃើញចំណុចផ្អែមនៃសំយោគ nanodiamond ultrasonic ។
ដោយលទ្ធផលដែលទទួលបានក្នុងការសំយោគ nanodiamonds បន្ថែមទៀត ultrasonic បានបង្កើត cavitation ផ្តល់នូវសក្តានុពលសម្រាប់សំយោគសមាសធាតុសំខាន់ៗដទៃទៀតដូចជា nitride boron គូបជាតិកាបូន nitride ជាដើម។ (Khachatryan et al ។ , 2008)
លើសពីនេះទៀតវាហាក់ដូចជាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើត nanowires ពេជ្រនិង nanorods ពី nanotubes កាបូនពហុជញ្ជាំង (MWCNTs) នៅក្រោមការសាយភាយ ultrasonic ។ នុយក្លេអ៊ែរពេជ្រគឺជាអាលុយមីញ៉ូមមួយនៃត្បូងពេជ្រ។ ដោយសារតែម៉ូឌុលយោលខ្ពស់របស់ខ្លួនសមាមាត្រទៅនឹងទំងន់និងភាពស្រទន់ដែលទាក់ទងជាមួយនឹងផ្ទៃរបស់វាអាចធ្វើមុខងារបានពេជ្រត្រូវបានគេរកឃើញថាជាសម្ភារៈដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់រចនាម៉ូដ nanomechanical ។ (ស៊ុនខតនិងស 2004)

Ultrasonic ការបំបែកនៃ Nanodiamonds

ដូចដែលបានរៀបរាប់រួចហើយការ deagglomeration និងការបែងចែកទំហំភាគល្អិតនៅក្នុងមជ្ឈដ្ឋានគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការកេងប្រវ័ញ្ចទទួលបានជោគជ័យនៃលក្ខណៈពិសេសតែមួយគត់របស់ nanodiamonds ។
បែកខ្ចាត់ខ្ចាយ និង Deagglomeration ដោយ ultrasonication គឺជាលទ្ធផលនៃ ultrasonic មួយ cavitation។ នៅពេលដែលលាតត្រដាងរាវដើម្បីអ៊ុលត្រាសោរលកសំលេងដែលបញ្ច្រាស់ចូលទៅក្នុងរាវក្នុងលទ្ធផលនៃការវាស់សម្ពាធសម្ពាធខ្ពស់និងសម្ពាធទាប។ នេះត្រូវបានអនុវត្តភាពតានតឹងមេកានិចនៅលើកងកម្លាំងទាក់ទាញរវាងភាគល្អិតបុគ្គល។ cavitation Ultrasonic នៅក្នុងរាវបណ្តាលឱ្យយន្តហោះរាវល្បឿនខ្ពស់រហូតដល់ 1000km / hr (ប្រហែល 600mph) ។ យន្តហោះបែបនេះចុចទឹកនៅក្នុងសម្ពាធខ្ពស់រវាងភាគល្អិតនិងបំបែកពួកវាពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ ភាគល្អិតតូចៗត្រូវបានពន្លឿនជាមួយនឹងយន្ដហោះរាវហើយបុកគ្នាក្នុងល្បឿនលឿន។ នេះធ្វើឱ្យអ៊ុលត្រាសោនជាមធ្យោបាយដ៏មានប្រសិទ្ធិភាពសម្រាប់ការបែងចែកប៉ុន្តែក៏សម្រាប់ កិន នៃទំហំមីមី-និងទំហំភាគល្អិតអនុ។
ឧទាហរណ៏ nanodiamonds (ទំហំមធ្យមប្រហែល 4nm) និង polystyrene អាចត្រូវបានបំបែកនៅក្នុង cyclohexane ដើម្បីទទួលបានសមាសធាតុពិសេស។ នៅក្នុងការសិក្សារបស់ពួកគេ Chipara et al ។ (ឆ្នាំ 2010) បានរៀបចំសមាសធាតុផ្សំពីប៉ូលីស្ទីរ៉េននិងណាន់ដូមមមដែលមានផ្ទុក nanodiamonds ក្នុងចន្លោះពី 0 ទៅ 25% នៃទំងន់។ ដើម្បីទទួលបានសូម្បីមួយ បែកខ្ចាត់ខ្ចាយពួកគេបាន sonicated ដំណោះស្រាយសម្រាប់ 60 នាទីជាមួយ Hielscher របស់ UIP1000hd (1kW) ។

អនុគមន៍ Ultrasonically ជំនួយនៃ Nanodiamonds

ចំពោះមុខងារនៃផ្ទៃពេញលេញនៃភាគល្អិតនីណូនីមួយៗមានផ្ទៃពោះត្រូវមានសម្រាប់ប្រតិកម្មគីមី។ នេះមានន័យថាការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយបានល្អហើយត្រូវបានគេតម្រូវឱ្យធ្វើជាភាគល្អិតល្អដែលត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយស្រទាប់នៃម៉ូលេគុលដែលទាក់ទាញទៅលើផ្ទៃភាគល្អិត។ ដើម្បីទទួលបានក្រុមមុខងារថ្មីនៅលើផ្ទៃ nanodiamonds 'នេះស្រទាប់ព្រំដែនត្រូវតែខូចឬដកចេញ។ ដំណើរការនៃការបំបែកនេះនិងការយកចេញនៃស្រទាប់ព្រំដែនអាចត្រូវបានអនុវត្តដោយ ultrasonics ។
អ៊ុលត្រាសោណែនាំចូលទៅក្នុងរាវបង្កើតផលប៉ះពាល់ខ្លាំងជាច្រើនដូចជា cavitation, សីតុណ្ហាភាពខ្ពស់ក្នុងតំបន់ខ្ពស់រហូតដល់ 2000K និងយន្ដហោះរាវរហូតដល់ទៅ 1000km / hr ។ (Suslick ឆ្នាំ 1998) ដោយកត្តាស្ត្រេសនេះកម្លាំងកំលាំងទាក់ទាញ (ឧ។ វ៉ាន់ដឺវ៉ាវែលកម្លាំង) អាចត្រូវបានយកឈ្នះហើយម៉ូលេគុលមុខងារត្រូវបានអនុវត្តទៅផ្ទៃនៃភាគល្អិតដើម្បីធ្វើមុខងារដូចជាផ្ទៃនីណូជីន។

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

គ្រោងការណ៍ទី 1: ក្រាហ្វិចនៃការវះកាត់នៅក្នុង situ-deagglomeration និងមុខងារផ្ទៃនៃ nanodiamonds (លាងឆ្នាំ 2011)

ការពិសោធន៏ជាមួយការព្យាបាលដោយឌីណាល់អេក (Assassination Disintegration - BASD) បានបង្ហាញនូវលទ្ធផលជោគជ័យសម្រាប់ការធ្វើឱ្យមានភាពសប្បាយរីករាយនៃការធ្វើឱ្យ nanodiamonds ផងដែរ។ ដោយហេតុនេះឃ្មុំ (ឧ។ អង្កាំចង្កាតូចៗដូចជាគ្រាប់ ZrO2) ត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្ខំឱ្យប្រើ ultrasonic cavitational កងកម្លាំងទៅលើភាគល្អិត nanodiamond ។ deagglomeration កើតឡើងដោយសារតែការប៉ះទង្គិចគ្នារវាងបំណែក nanodiamond និង ZrO2 beads ។
ដោយសារតែភាពអាចរកបានល្អប្រសើរជាងមុននៃផ្ទៃភាគល្អិតសម្រាប់ប្រតិកម្មគីមីដូចជាការកាត់បន្ថយ Boran, arylation ឬ silanization ដែលជា ultrasonic ឬ BASD (disintegration sonic ជួយគ្រាប់ពូជ) មុនការព្យាបាលសម្រាប់គោលបំណងបំបែកត្រូវបានផ្ដល់អនុសាសន៍យ៉ាងខ្លាំង។ ដោយ ultrasonic បែកខ្ញែក និង Deagglomeration ប្រតិកម្មគីមីអាចដំណើរការបានច្រើន។

នៅពេលដែលអំណាចខ្ពស់ ultrasound ប្រេកង់ទាបត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងមធ្យមរាវមួយ cavitation ត្រូវបានបង្កើត។

លទ្ធផល caviatation ultrasonic នៅសីតុណ្ហាភាពខ្លាំងនិងសម្ពាធ differentials និងយន្ដហោះរាវល្បឿនលឿន។ ដោយហេតុនេះអ៊ុលត្រាសោថាមពលគឺជាវិធីសាស្ត្រដំណើរការដែលទទួលបានជោគជ័យសម្រាប់លាយនិងកិនកម្មវិធី។

ទំនាក់ទំនងយើងខ្ញុំ / សួរសម្រាប់ពបន្ថែម

និយាយទៅពួកយើងអំពីតម្រូវការដំណើរការរបស់អ្នក។ យើងនឹងផ្តល់អនុសាសន៍ឱ្យការដំឡើងនិងដំណើរការប៉ារ៉ាម៉ែត្រសមរម្យបំផុតសម្រាប់គម្រោងរបស់អ្នក។





សូមចំណាំរបស់យើង គោលការណ៍​ភាព​ឯកជន


អក្សរសិល្ប៍ / ឯកសារយោង

  • Chipara, AC et al: លក្ខណៈសម្បត្តិកំដៅនៃភាគល្អិត nanodiamond បំបែកនៅក្នុង polystyrene ។ HESTEC 2010 ។
  • El-Say, KM: Nanodiamonds ជាប្រព័ន្ធចែកចាយគ្រឿងញៀន: កម្មវិធីនិងអនាគត។ នៅ J Appl Pharm Sci 01/06/2011 ទំព័រ 29-39 ។
  • Khachatryan, A. ឃ។ et al: ការបម្លែងក្រាភិច - ទៅពេជ្របង្កដោយ ultrasonic cavitation ។ នៅ: ពេជ្រ & សម្ភារៈដែលទាក់ទង 17, 2008; pp931-936 ។
  • Krueger, A: រចនាសម្ព័ននិងប្រតិកម្មនៃពេជ្រ nanoscale ។ នៅក្នុង: J Mater ខែមេសា 18, 2008; ទំព័រ 1485-1492 ។
  • Liang, យ៉េ។ Deagglomerierung und Oberflächenfunktionalisierung von Nanodiamant សារធាតុមេដែក thermochemischer und mechanochemischer Methoden ។ ការប្រកាស់ Julius-Maximilian-UniversitätWürzburg 2011 ។
  • អូអូវ៉ា, អេច។ : ភាគល្អិត nanodiamond តែមួយ។ នៅក្នុង: ក្រុមហ៊ុន Pure Appl Chem 80/7, 2008; ទំព័រ 1365-1379 ។
  • Pramatarova, L. et al ។ : អត្ថប្រយោជន៍នៃសមាសធាតុប៉ូលីម៉ីជាមួយ Detonation ភាគល្អិត Nanodiamond សម្រាប់កម្មវិធីវេជ្ជសាស្រ្ត។ In: On Biomimetics; ទំព័រ 298-320 ។
  • ស៊ុនអិល។ អិល; ហ្គុង, ឃ។ ; Zhu, D; Zhu, Z .; He, S .: Nanorods ពេជ្រមកពីកាបូនណាណូតូបេ។ នៅក្នុង: សម្ភារៈទំនើប 16/2004 ។ ទំព័រ 1849-1853 ។
  • Suslick, KS: Kirk-Othmer Encyclopedia នៃបច្ចេកវិទ្យាគីមី។ 4th ed ។ J. Wiley & បុត្រា: ញូវយ៉ក; 26 ខែតុលាឆ្នាំ 1998; ទំព័រ 517-541 ។

Nanodiamonds – ការប្រើប្រាស់និងកម្មវិធី

ធញ្ញជាតិ nanodiamond មិនមានស្ថេរភាពដោយសារសក្តានុពលរបស់វា។ ដោយហេតុនេះ, ពួកគេមានទំនោរខ្ពស់ក្នុងការបង្កើតសរុប។ កម្មវិធីទូទៅនៃ nanodiamonds គឺការប្រើនៅក្នុង abrasives ឧបករណ៍កាត់និងខាត់និងកំដៅលិច។ ការប្រើប្រាស់សក្តានុពលមួយផ្សេងទៀតគឺការប្រើ nanodiamonds ក្នុងនាមជានាវាផ្ទុកថ្នាំសម្រាប់សមាសធាតុសកម្មឱសថ (Pramatarova) ។ តាម ultrasonication, nanodiamonds ដំបូងអាចត្រូវបានសំយោគពីក្រាហ្វីតនិងទីពីរ, nanodiamonds យ៉ាងខ្លាំង tending ដើម្បី agglomeration អាចស្មើគ្នា បំបែក ចូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយរាវ (ឧ។ ដើម្បីបង្កើតភ្នាក់ងារប៉ូលា) ។