Nanodiamonds Dispergéiert an wässerlech Suspension mat Sonication
Nanodiamond Dispersiounen sinn effizient a séier produzéiert mat Ultraschalldisperger. Ultrasonic Deaggregatioun an Dispersioun vun Nanodiamanten kënnen zouverlässeg an enger wässerlecher Suspension duerchgefouert ginn. D'Ultraschall-Dispersiounstechnik benotzt Salz fir pH-Modifikatioun an ass doduerch eng einfach, preiswert a kontaminant-gratis Technik, déi einfach op industrieller Skala benotzt ka ginn.
Nanodiamonds kënnen effizient an zouverlässeg verspreet ginn mat Hielscher Ultraschaller.
Ultraschall-Flow-Through-Reaktoren fir industriell Inline-Produktioun vun wässerlechen Nanodiamant-Schlämmeren.
Wéi funktionéiert Ultraschallfräsen an Dispersioun vun Nanodiamonds?
Ultrasonic Dispersioun benotzt d'Nanodiamanten selwer als Milling Medien. Akustesch Kavitatioun generéiert duerch High-Power Ultraschallwellen erstellt High-Speed-Liquid Streaming. Dës Flëssegkeetsstroum beschleunegen d'Partikelen (zB Diamanten) an der Schlemmung, sou datt d'Partikel mat bis zu 280 km/s kollidéieren an a klenge Nano-Gréisst Partikel zerbriechen. Dëst mécht d'Ultraschallfräsen an d'Dispersioun eng einfach, preiswert a kontaminant-gratis Technik, déi Nanodiamant zouverlässeg an Nano-Gréisst Partikel stabil an wässerlech kolloidaler Léisung an engem breet pH-Bereich deagglomeréiert. Salz (Natriumchlorid) gëtt benotzt fir d'Nanodiamanten an enger wässerlecher Schlamm ze stabiliséieren.
- héich efficace Nano-Gréisst Dispersioun
- Schnell
- net gëfteg, Léisungsmëttelfristeg
- keng schwiereg Gëftstoffer ze läschen
- Energie- a Käschten-spueren
- linear Skalierbarkeet op all Produktiounsgréisst
- ëmweltfrëndlech
Ultrasonic Nanodiamond Milling Excels Bead Mills
Probe-Typ Ultrasonicatoren sinn héich efficace Millen a sinn eng etabléiert Milling Technik fir grouss-Skala Produktioun vun Nanodiamond Suspensionen op industriell Skala. Zënter Ultraschallmillen d'Nanodiamanten als Fräsmedien benotzen, gëtt Kontaminatioun duerch Fräsmedien, zB aus Zirkoniumperlen, komplett vermeit. Amplaz beschleunegen d'Ultraschallkavitational Kräfte d'Partikel sou datt d'Nanodiamanten gewalteg matenee kollidéieren an op eenheetlech Nano-Gréisst ofbriechen. Dës ultraschall induzéiert Interpartikelkollisioun ass eng héich effizient an zouverlässeg Method fir d'Produktioun vun eenheetlech verdeelt Nanodispersiounen.
D'Ultraschalldispersiouns- an Deaggregatiounsmethod benotzt Waasserlöslech, net gëfteg an net kontaminéierend Additive wéi Natriumchlorid oder Saccharose fir pH-Reguléierung a Stabiliséierung vun der Ultraschalldispersioun. Dës Kristallstrukture vu Natriumchlorid oder Saccharose handelen zousätzlech als Fräsmedien an ënnerstëtzen doduerch d'Ultraschallfräseprozedur. Wann de Milling Prozess ofgeschloss ass, kann dës Zousatzstoffer einfach duerch eng einfach Spülen mat Waasser geläscht ginn, wat e bemierkenswäert Virdeel iwwer e Prozess Keramik Perlen ass. Traditionell Perlefräsen wéi Attritoren benotzen onopléisbar Keramik Fräsmedien (zB Kugelen, Perlen oder Pärelen), deenen hir ofgeschniddene Reschter déi lescht Dispersioun kontaminéieren. D'Entfernung vu Kontaminatioun verursaacht duerch Fräsmedien involvéiert komplex After-Veraarbechtung an ass Zäit-opwänneg wéi och deier.
Ultrasonic Dispergéierungstechnologie produzéiert effizient wässerlech Nanodiamant Suspensioune mat enger schmueler Partikelgréisst Verdeelung.
UP 400 St Ultrasonicator dispergéiert Nanodiamanten an wässerlech kolloidaler Léisung
Partikelgréisst Reduktioun vun Nanodiamanten mat der Ultraschall UIP1000hdT. Déi rout Curve weist d'onsonikéiert Probe, déi aner Kéiren weisen de fortschrëttleche Dispersiounsprozess mat der Erhéijung vun der Ultraschallenergie-Input.
Exemplaresch Protokoll fir Ultraschall Nanodiamond Dispersioun
Salz-Assisted Ultrasonic Deaggregation vun Nanodiamonds am Waasser:
Eng Mëschung aus 10 g Natriumchlorid an 0,250 g Nanodiamant-Pulver gouf kuerz mat der Hand mat engem Porzellanmierer a Pistel gemoolt an an eng 20 ml Glasfläsch zesumme mat 5 ml DI Waasser geluecht. Déi préparéiert Probe gouf sonicéiert mat engem Sonde-Typ Ultraschall fir 100 min bei 60% Ausgangskraaft a 50% Duty Cycle. No der Sonikatioun gouf d'Probe gläichméisseg tëscht zwee 50 mL Plastiks Falcon Zentrifugeréier opgedeelt an an destilléiert Waasser bis zu 100 mL Gesamtvolumen (2 × 50 mL) verdeelt. All Probe gouf dann centrifugéiert mat enger Eppendorf-Zentrifuge 5810-R bei 4000 RPM- an 25 ° C fir 10 min, an de klore Supernatant gouf verworf. Déi naass ND Nidderschlag goufen dunn an destilléiert Waasser (100 ml Gesamtvolumen) erëm dispergéiert an eng zweete Kéier bei 12000 rpm an 25 ° C fir 1 h centrifugéiert. Nach eng Kéier gouf de klore Supernatant verworf an déi naass Nanodiamant Nidderschlag goufen nei verspreet, dës Kéier a 5 mL destilléiert Waasser fir Charakteriséierung. E Standard AgNO3 Assay huet komplett Feele vu Cl gewisen- in salt-assisted ultrasonically deag
gregated nanodiamonds washed with distilled water twice as described above. After evaporation of water from the samples, formation of black solid nanodiamond “chipsen” was observed with a yield of ∼200 mg or 80% of the initial nanodiamond mass. (see picture below)
(cf. Turcheniuk et al., 2016)
Getrocknene Probe vun ultraschall dispergéiert Nanodiamanten.
High-Performance Ultrasonicators fir Nanodiamond Dispersiounen
Hielscher Ultrasonics designt, fabrizéiert a verdeelt High-Performance Ultrasonic Milling- a Dispergéierungsausrüstung fir schwéier Applikatiounen wéi d'Fabrikatioun vun Nanodiamant-Schläim, Poliermedien an Nanokompositen. Hielscher Ultraschaller gi weltwäit benotzt fir Nano-Materialien an wässerlech kolloidal Suspensioune, Polymeren, Harze, Beschichtungen an aner High-Performance Materialien ze verdeelen.
Hielscher Ultraschall-Disperger sinn zouverlässeg an effizient bei der Veraarbechtung vu niddereg bis héich Viskositéiten. Ofhängeg vun den Inputmaterialien an der geziilter finaler Partikelgréisst, kann d'Ultraschallintensitéit präzis fir optimal Prozessresultater ugepasst ginn.
Fir viskos Paste, Nano-Materialien an héich fest Konzentratioune ze veraarbechten, muss den Ultraschalldisperger fäeg sinn kontinuéierlech héich Amplituden ze produzéieren. Hielscher Ultrasonics’ industriell Ultraschallprozessoren kënne ganz héich Amplituden a kontinuéierlecher Operatioun ënner voller Laascht liwweren. Amplituden vu bis zu 200µm kënne ganz einfach a 24/7 Operatioun lafen. D'Optioun fir en Ultraschall-Disperger mat héijer Amplituden ze bedreiwen an d'Amplitude präzis unzepassen ass noutwendeg fir d'Ultraschallprozessbedéngungen unzepassen fir déi optimal Formuléierung vun héich gefëllte Nano-Slurries, Nano-verstäerkt Polymermëschungen an Nanokompositen.
Besides the ultrasonic amplitude, pressure is another very important process parameter. Under elevated pressures, the intensity of ultrasonic cavitation and its shear forces is intensified. Hielscher’s ultrasonic reactors can be pressurized thereby obtaining intensified sonication results.
Prozess Iwwerwaachung an Dateopnam si wichteg fir kontinuéierlech Prozessstandardiséierung a Produktqualitéit. Pluggable Drock- an Temperatursensoren Drot un den Ultraschallgenerator fir d'Iwwerwaachung an d'Kontroll vum Ultraschall-Dispersiounsprozess. All wichteg Veraarbechtungsparameter wéi Ultraschallenergie (Netto + Gesamt), Temperatur, Drock an Zäit ginn automatesch protokolléiert an op enger agebauter SD-Kaart gespäichert. Andeems Dir Zougang zu den automatesch opgeholle Prozessdaten kënnt, kënnt Dir virdrun Sonikatiounslafe iwwerschaffen an d'Prozessresultater evaluéieren.
Eng aner userfrëndlech Feature ass d'Browser Fernsteierung vun eisen digitalen Ultraschallsystemer. Via Fernbrowser Kontroll kënnt Dir Ären Ultraschallprozessor vu wäitem iwwerall starten, stoppen, upassen an iwwerwaachen.
Kontaktéiert eis elo fir méi iwwer eis High-Performance Ultrasonic Homogenisatoren fir Fräsen an Nano-Dispersioune ze léieren!
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschaller:
| Batch Volume | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 1 bis 500 ml | 10 bis 200 ml/min | UP100H |
| 10 bis 2000 ml | 20 bis 400 ml/min | UP200Ht, UP 400 St |
| 0.1 bis 20L | 02 bis 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100 l | 2 bis 10 l/min | UIP4000hdT |
| 15 bis 150 l | 3 bis 15 l/min | UIP6000hdT |
| na | 10 bis 100 l/min | UIP16000 |
| na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis!? Frot eis!
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert High-Performance Ultrasonic Homogenisatoren fir d'Vermëschung vun Uwendungen, Dispersioun, Emulsifikatioun an Extraktioun op Labo, Pilot an Industrieskala.
Literatur? Referenzen
- Turcheniuk, K., Trecazzi, C., Deeleepojananan, C., & Mochalin, V. N. (2016): Salt-Assisted Ultrasonic Deaggregation of Nanodiamond. ACS Applied Materials & Interfaces, 8(38), 2016. 25461–25468.
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue 1. January 9, 2020.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Mondragón Cazorla R., Juliá Bolívar J. E.,Barba Juan A., Jarque Fonfría J. C. (2012): Characterization of silica–water nanofluids dispersed with an ultrasound probe: A study of their physical properties and stability. Powder Technology Vol. 224, 2012.
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert High-Performance Ultrasonic Homogenisatoren aus Labo zu industriell Gréisst.