Technologia ultradźwiękowa firmy Hielscher

Wytrącanie ultradźwiękowe Proces

Cząstki, np Nanocząsteczki mogą być wytwarzane z dołu do góry w cieczy za pomocą strącania. W tym przypadku, przesyconej mieszaniny rozpoczyna tworzenia cząstek stałych OUT silnie stężonego materiału będzie wzrastać i w końcu osad. W celu kontrolowania cząstek / wielkość kryształów i morfologia kontrolować wytrącanie czynników wpływających jest niezbędna.

Podstawa

W ciągu ostatnich lat, nanocząstki zyskał znaczenie w wielu dziedzinach, takich jak powłoki, polimerów, farb, środków farmaceutycznych lub elektroniki. Jednym ważnym czynnikiem wpływającym na stosowanie nanomateriałów jest koszt nanomateriałów. Dlatego, oszczędne sposoby produkcji są wymagane nanomateriałów w ilościach hurtowych. Chociaż procesy, jak emulgowanie i przetwarzania są rozdrabniania Procesy odgórneWytrącanie jest procesem oddolne syntezy nanocząsteczki wielkości od cieczy. Wytrącanie wymaga:

  • Mieszanie co najmniej dwóch płynów
  • przesycenie
  • zarodkowanie
  • wzrost cząstek
  • Aglomeracja
    (Zwykle uniknąć niskiego stężenia substancji stałej lub przez czynniki stabilizujące)

mieszania

Mieszanie jest ważnym etapem strącania, jak w przypadku większości procesów strącania, szybkość reakcji chemicznej, jest bardzo duża. Zwykle, reaktory zbiornikowe (okresowym lub ciągłym), statyczne lub rotor-stator urządzenia mieszające są stosowane w reakcjach wytrącania. Niejednorodnego rozkład mocy mieszania i energii w objętościowej jednostce procesowej ogranicza jakość syntetyzowanych nanocząstek. Wada ta zwiększa się wraz ze wzrostem objętości reaktora. Zaawansowana technologia mieszania i dobrą kontrolę parametrów wpływających spowodować mniejsze cząstki i lepszą jednorodność cząstek.

Stosowanie uderzających dysze, mieszadła mikro-kanału, lub zastosowanie reaktora Taylor Couette'a zwiększenia intensywności i jednorodności mieszanki. To prowadzi do krótszych czasów mieszania. Jednak metody te są ograniczone mu potencjał być zwiększana.

Ultrasonikacja zaawansowana technologia mieszania zapewnia wyższą energię ścinania i miesza bez ograniczeń powiększenia skali. To nie pozwala również, aby kontrolować regulujące parametry, takie jak pobór mocy, konstrukcji reaktora, czas przebywania cząstek, lub stężenia substratów niezależnie. Ultradźwiękowy kawitacji powoduje intensywne mieszanie mikro i rozprasza dużą moc lokalnie.

Magnetyt nanocząstek Opady

Reaktor zoptymalizowane sono-chemiczne (Banert i wsp., 2006),Stosowanie ultradźwiękami wytrącania wykazano u ICVT (TU Clausthal) przez Banert i in. (2006) nanocząstek magnetytu. Banert stosowany optymalny reaktora sono-chemicznych (prawy obraz, podawanie 1: roztwór żelaza, paszy 2: czynnik strącający, Kliknij aby powiększyć widok!) W celu wytworzenia nanocząstek magnetytu “przez współstrącanie wodnego roztworu chlorku żelaza (III) i heksahydratu chlorku żelaza (II), heptahydrat stosunku molowym Fe3+/ Fe2+ = 2: 1. Jako hydrodynamiczne wstępnego mieszania i makro mieszające są ważne i przyczyniają się do ultradźwiękowy mikro mieszania, geometria reaktora oraz położenie rury żywienie są istotnymi czynnikami regulującymi wynik procesu. W swojej pracy, Banert i in. porównaniu różne konstrukcje reaktorów. Ulepszona konstrukcja komory reaktora może zmniejszyć wymaganą energię właściwą przez pięciokrotnie.

Roztwór żelazo wytrąca się przy użyciu stężonego wodorotlenku amonowego i wodorotlenku sodu, odpowiednio. W celu uniknięcia gradientu pH, środek strącający musi być odprowadzany w nadmiarze. Rozkład wielkości cząstek magnetytu, została zmierzona za pomocą spektroskopii korelacji fotonów (PCS Malvern Nanosizer ZS, Malvern Inc.).”

Bez ultradźwięki, cząstki o średniej wielkości cząstek 45 nm były wytwarzane przez sam mieszania hydrodynamicznego. Mieszanie ultradźwiękowe zmniejszenie uzyskanej wielkości cząstek do 10 nm i mniej. Poniższy rysunek przedstawia rozkład wielkości cząstek Fe3O4 Cząstki uzyskane w ciągłym reakcji strącania ultradźwiękowe (Banert et al., 2004 r.).

Następnego graficzny (Banert et al., 2006 r.) Wykazuje wielkość cząstek w zależności od konkretnego nakładu energii.

“Schemat można podzielić na trzy główne reżimów. Poniżej około 1000 kJ / kgFe3O4 mieszania jest sterowane przez działanie hydrodynamiczne. Wielkość cząstek wynosi około 40-50 nm. Powyżej 1000 kJ / kg Efekt ultradźwiękowej mieszania staje się widoczny. Wielkość cząstek zmniejsza się poniżej 10 nm. Przy dalszym wzroście specyficznego poboru mocy wielkość cząstek pozostaje w tym samym rzędzie wielkości. Mieszanie jest wystarczająco szybki, aby umożliwić jednorodną zarodków.”

Poproś o więcej informacji!

Skorzystaj z formularza poniżej, jeśli chcesz zażądać dodatkowych informacji na temat ultradźwiękowej homogenizacji. Chętnie zaoferujemy Państwu system ultradźwiękowy, spełniający Państwa wymagań.









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Literatura

Banert T. Horst, C. Kunz, U. Peuker U. A. (2004) ciągłe opady w Ultraschalldurchflußreaktor przykład żelaza (II, III), tlenek ICVT TU-Clausthal, Plakat przedstawiony na GVC Annual Meeting 2004.

Banert T. Brenner, G. Peuker U. A. (2006), parametry operacyjne reaktora ciągłego wytrącania sono-chemiczne, Proc. 5. WCPT Orlando na Florydzie., 23.-27. Kwiecień 2006.