अल्ट्रासोनिक प्रत्याशित प्रक्रिया

कणहरू, जस्तै न्यानो पार्टिकलहरू वर्षाको तरल पदार्थमा तल-माथि उत्पन्न गर्न सकिन्छ। यस प्रक्रियामा, एक सुपरस्याच्युरेटेड मिश्रणले अत्यधिक घन पदार्थबाट बाहिर ठोस कणहरू बन्न सुरू गर्दछ जुन बढ्नेछ र अन्ततः वर्षा हुनेछ। कण / क्रिस्टल आकार र आकार विज्ञान नियन्त्रण गर्न, वर्षा प्रभाव गर्ने कारकहरूमा नियन्त्रण आवश्यक छ।

वर्षा प्रक्रिया पृष्ठभूमि

हालैका वर्षहरूमा, ननोकण्ट्रिकाले धेरै क्षेत्रहरूमा महत्व प्राप्त गरे जस्तै कि कोटिंग्स, पोलिमरहरू, मसीहरू, दबाइहरू वा इलेक्ट्रोनिक्स। नैनोमैटिक्सको प्रयोगलाई प्रभाव पार्ने एक महत्त्वपूर्ण कारक नैनोमेन्ट्री लागत हो। यसैले, ठूलो मात्रामा नैनोमेन्ट्स निर्माण गर्ने लागत-कुशल तरिकाहरू आवश्यक छन्। प्रक्रियाहरू जस्तै, जस्तै उत्तेजना र प्रोटिभ्युसन प्रोसेसिंग हो शीर्ष-डाउन प्रक्रियाहरू, तरल पदार्थ तरल पदार्थबाट नानो-आकार कणहरूको संश्लेषणका लागि तल-माथि प्रक्रिया हो। वर्षामा समावेश छ:

• कम्तिमा दुई तरल पदार्थ मिलाएर
• Supersaturation
• न्युलेशन
• कण वृद्धि
• Agglomeration (सामान्यतया कम ठोस एकाग्रता वा स्थिर एजेंटहरू द्वारा बेवास्ता गरिएको छ)

वर्षा मिक्सन

मिश्रण आउँदो मा एक आवश्यक कदम हो, किनकि प्रायजसो प्रक्रियाहरु, रासायनिक प्रतिक्रियाको गति धेरै उच्च छ। सामान्यतया, टंक रिएक्टरहरू (ब्याच वा निरन्तर) टाँस्ने, स्थिर वा रोटर-स्ट्याटर मिक्सरहरू लगत प्रतिक्रियाहरूको लागि प्रयोग गरिन्छन्। प्रक्रिया भोल्युम भित्र मिश्रण र ऊर्जा को अमानवीय वितरण संश्लेषित नैनोकणों को गुणवत्ता को सीमित गर्दछ। यस क्षुधा बढ्दै गर्दा रिएक्टर भोल्युम बढ्छ। उन्नत मिश्रण टेक्नोलोजी र प्रभाव पार्ने प्यारामिटरहरुमा राम्रो नियंत्रण परिणामहरु लाई सानो कणहरु र बेहतर कण संगोष्ठी।

प्रतिभाशाली जेटहरु, माइक्रो च्यानल मिक्सरहरू, वा टेलर-युइट रिएक्टरको प्रयोगले मिश्रणको तीव्रता र सम्वन्ध सुधार गर्दछ। यो सानो मिश्रण समयको सुराग हुन्छ। यद्यपि यी विधिहरू यो कम हुने क्षमताको सीमित छन्।

अल्ट्रासोनिक्स एक उन्नत मिक्सिंग टेक्नोलोजी हो जसको उच्च स्तरीय र उत्तेजित ऊर्जा को स्केल-अप सीमाहरु को बिना। यसले स्वतन्त्र मापदण्डहरू नियन्त्रण गर्न अनुमति दिन्छ, जस्तै बिजुली आगत, रिएक्टर डिजाइन, आवासको समय, कण, वा प्रतिक्रियात्मक एकाग्रता। अल्ट्रासोनिक cavitation तीव्र माइक्रो मिश्रण उत्पन्न गर्दछ र स्थानीय स्तरमा उच्च शक्ति घटाउँछ।

Magnetite Nanoparticle वर्षा

अल्ट्रासोनिकेशन अपरेसनको अनुप्रयोगमा प्रदर्शन गरिएको थियो आईसीवीटी (टीओ क्लोस्थल) द्वारा Banert et al। (2006) म्यागनेटाइट नैनो को लागि। Banert ले एक अनुकूलित सोनो-रासायनिक रिएक्टर प्रयोग गर्यो (दायाँ फोटो, फीड 1: फलामको समाधान, फिड 2: वर्षा एजेन्ट, ठूलो दृश्यको लागि क्लिक गर्नुहोस्!) चुम्बकत्व नैनो को उत्पादन गर्न “फलामको एक जलीय समाधान (सह) क्लोराइड हेक्साहाइड्रेट र फलाम (II) सल्फेट हेप्टाहाइड्रेट फे³⁺/ फी²⁺ = 2: 1। को रूप मा हाइड्रोड्रेंडिक पूर्व-मिश्रण र म्याक्रो मिक्सिंग महत्वपूर्ण हो र अल्ट्रासोनिक माइक्रो मिश्रण मा योगदान दिईयो, रिएक्टर ज्यामिति र फीड पाइप को स्थिति प्रक्रिया परिणाम को नियंत्रित गर्न को लागी महत्वपूर्ण कारक हो। उनीहरूको काममा, Banert et al। विभिन्न रिएक्टर डिजाइनहरूको तुलनामा। रिएक्टर कक्ष को एक बेहतर डिजाइन को पांच को कारक द्वारा आवश्यक विशिष्ट ऊर्जा को कम गर्न सक्छ।

लोहा समाधान क्रमशः केंद्रित अमोनियम हाइड्रोक्साइड र सोडियम हाइड्रोक्साइड संग परिष्कृत हुन्छ। कुनै पनि पीएच ढाँचाबाट बच्नको लागि, तत्काल थपमा पम्प गर्न सकिन्छ। चुम्बकत्वको कणको आकार वितरण फोटोन सहसंस्था स्पेक्ट्रोस्कोपी (PCS, माल्वरन नानो साईजर जे एस, माल्वरन इंक)।”

अल्ट्रासोनिक्स बिना, 45nm को कण आकार को कणहरू हाइड्रोडाइमिनिङले मात्र मिश्रण गरेर निर्मित गरिएको थियो। अल्ट्रासोनिक मिश्रणले परिणामण कण आकार 10nm र कम सम्म कम गर्यो। तल ग्राफिकले Fe को कण आकारको वितरणलाई देखाउँछ₃O₄ कणहरु एक लगातार अल्ट्रासोनिक वर्षा प्रतिक्रिया प्रतिक्रिया मा उत्पन्न (Banert et al।, 2004)।

अर्को ग्राफिक (Banert et al।, 2006) कण आकार को विशिष्ट ऊर्जा इनपुट को एक प्रकार्य को रूप मा दिखाता छ।

“आरेखण तीन मुख्य नियमहरूमा बाँड्न सकिन्छ। लगभग 1000 केजी / किलोग्राम_Fe3O4 मिश्रण हाइड्रोडायनामिक प्रभावद्वारा नियन्त्रण गरिन्छ। कण आकार 40०-50० एनएम जति हुन्छ। १००० केजे / किलोग्राम भन्दा माथि अल्ट्रासोनिक मिश्रणको प्रभाव देख्न सकिन्छ। कण आकार १० एनएम भन्दा तल घट्छ। विशिष्ट शक्ति इनपुटको थप बृद्धिसँग कण आकार परिमाणको उही क्रममा रहन्छ। एकसमान मिक्सिंग प्रक्रिया एकसमान न्यूक्लियसन अनुमति दिनको लागि पर्याप्त छिटो छ।”

साहित्य

Banert, T., Horst, C., Kunz, U., Peuker, UA (2004), केन्टेनियरियल फेलिंग म अल्ट्रास्काल्डल्डर्चफ्लूसेक्टर को ईआईएसन को बनी हूं (II, III) ओक्सिड, आईसीवीटी, टीय-क्लोस्थल, जीसीवी वार्षिक मीटिंग 2004 मा प्रस्तुत पोस्टर।

Banert, T., Brenner, G., Peuker, UA (2006), निरन्तर सोनो-रासायनिक वर्षा रेक्टरको परिचालन परिमितिहरू, प्रोको। 5. WCPT, ओरलैंडो फ्ल।, 23.-27। अप्रिल 2006।