Ultrazvukový deagglomeration oxid kremičitého nanočastice

Silikagélové nanočastice, ako je kremík (napr. Aby bolo možné získať plne funkčnú nanosilicu s požadovanými vlastnosťami materiálu, silikagélové nanočastice musia byť deagglomerované a distribuované ako jednodispergované častice. Ultrazvukový deagglomeration bolo preukázané, že je vysoko efektívna a spoľahlivá technika distribuovať nanosilica rovnomerne ako single-rozptýlené častice v suspenzii.

Nanosilica – Charakteristiky a aplikácie

Silica powder with a beaker of water before ultrasonic dispersion.Oxid kremičitý (SiO2) a najmä silikagélové nanočastice (Si-NPs) sú bežnými doplnkovými látkami v mnohých priemyselných odvetviach. Nano-veľké kremičité častice ponúkajú veľmi veľkú plochu a vyjadrujú jedinečné vlastnosti častíc, ktoré sú využívané v mnohých priemyselných odvetviach na rôzne účely. Napríklad jedinečné materiálové vlastnosti sio s nano-veľkosťou2 na posilnenie (nano-) kompozitov, betónu a iných materiálov. Príkladom sú nátery na báze nanosilice, ktoré ponúkajú ohňovzdorné vlastnosti alebo sklo potiahnuté nanosilicou, ktoré získava antireflektívne vlastnosti. V stavebnom a stavebnom priemysle sa kremičité výpary (mikrosilica) a nanosilica používajú ako vysoko pozzolanic materiál, ktorý sa používa na zvýšenie použiteľnosti, ako aj mechanických a trvanlivých vlastností betónu. Pri porovnávaní kremičitého výparu a nanosiliky sa nanoštruktúrované SiO2 Pozzolan je aktívnejší v počiatočnom štádiu ako kremičité výpary, pretože nanosilica ponúka výrazne väčšiu špecifickú plochu a jemnosť. Väčšia plocha ponúka viac miest na reakciu s betónom a špecificky prispieva k zlepšenej betónovej mikroštruktúre tým, že pôsobí ako jadro. Priepustnosť plynu, ukazovateľ trvanlivosti betónu, sa zlepšuje v betóne, ktorý je vystužený nano-kremíkom v porovnaní s betónom obsahujúcim tradičné kremičité výpary.
V oblasti biomedicíny a vedy o živote SiO2 nanočastice sú široko skúmané pre rôzne aplikácie, pretože vysoká plocha povrchu, vynikajúca biokompatibilita a veľkosť laditeľné póry nanosilica ponúka širokú škálu nových aplikácií vrátane dodávky drog a theranostics.

Ultrasonication is a highly efficient and reliable technique for the deagglomeration and dispersion of nano-silica.

Graf znázorní rozdelenie veľkosti častíc nano-kremeň pred (zelená krivka) a po (červená krivka) Ultrazvukový rozptyl.

Žiadosť o informácie





The UIP2000hdT is a powerful ultrasonic disperser used for the deagglomeration of nano-silica with high solid loads.

Kaly z nano-kremiky – s nízkym až veľmi vysokým pevným zaťažením – môže byť spoľahlivo rozptýlený pomocou ultrazvukom. Na obrázku je UIP2000hdT v dávkovom nastavení.

Ultrazvukový deagglomeration a rozptyl Nano-oxid kremičitého

Pracovný princíp ultrazvukovej deagglomeration a disperzie je založený na účinkoch rozpúšťadle generované kavitácie, vedecky známy ako akustická kavitácia. Použitie vysokovýkonného, nízkofrekvenčného ultrazvuku v kvapalinách alebo kaloch môže spôsobiť akustickú kavitáciu a tým extrémne podmienky, ktoré sa vyskytujú lokálne ako veľmi vysoké tlaky a teploty a mikrostreaming s kvapalnými tryskami až do 280m/s. Tieto intenzívne fyzikálne a mechanické účinky ultrazvukovej kavitácie spôsobiť eróziu na povrchu častíc, rovnako ako rozbitie častíc prostredníctvom kolízie medzi časticami. Tieto intenzívne sily ultrazvukové / akustické kavitácie, aby ultrazvukom vysoko efektívnu a spoľahlivú metódu pre deagglomeration a disperzie nano-veľké častice auch ako nano-kremeň, nanotruby a iné nano materiály.

Ultrasonic deagglomeration and dispersion of nano-silica results in uniformly distributed SiO2 nanoparticles

Rozdelenie veľkosti častíc rozpúšťadle deagglomerované nano-kremíka (pomocou Hielscher UP400St Ultrasonicator) vo vode 1 wt%, b) 2 wt%, c) 5 wt% a (d) 10 wt% Aerosil 200 v rôznych časových intervaloch.
Štúdie a grafy: Vikash 2020.

Ultrazvukové spracovanie oxidu kremičitého s vysokými pevnými koncentráciami a vo Viskóznych kvapalinách

Rozptyľuje nanočastice pri nízkych koncentráciách je už teraz náročné, pretože je potrebné prekonať chemické spoje, ako sú iónové väzby, kovalentné väzby, vodíkové väzby a interakcie van der Waals. So zvyšujúcou sa koncentráciou nanočastíc, napríklad nano-kremíčích častíc, sa výrazne zvyšuje aj chemická interakcia medzi nanočasticami. To znamená, že výkonná disperzná technika je nevyhnutná na dosiahnutie dobrých, dlhodobých stabilných výsledkov disperzie. Ultrazvukové disperzie sa používajú ako spoľahlivá a vysoko účinná disperzná metóda, ktoré sú ľahko schopné spracovať kaly s vysokou viskozitou a dokonca aj pasty s veľmi vysokými pevnými koncentráciami. Schopnosť spracovávať kaly s vysokým pevným zaťažením nano-častíc premení ultrazvukom do preferovanej disperznej technológie pre nano-materiály.
Hielscher priemyselné ultrasonicators môžu spracovať váš kal alebo pastu v kontinuálnom in-line reaktore tak dlho, ako to môže byť kŕmené prostredníctvom čerpadla.

Ultrazvuková výroba kremičitých nanofluidov

Modragon et al. (2012) pripravené kremičité nanofluidy pripravené dispergovaním silikagélových nanočastíc v destilovanej vode sonda-typ ultrasonicator UP400S. Na výrobu stabilných kremičitých nanofluidov s určitým obsahom tuhej látky (t. j. 20%), s nízkou viskozitou a podobne tekutým správaním, pozostávajú z vysokoenergeického ošetrenia ultrazvukovou sondou počas 5 minút, základného média (hodnoty pH vyššie ako 7) a bez pridania soli. Ultrazvuková disperzia viedla k nanofluidom s nízkou viskozitou. Rozpúšťadle pripravené nanofluidy sa správali ako kvapalina a boli pripravené s 20% pevného zaťaženia vo veľmi krátkom čase vďaka dobrej disperzii dosiahnutej ultrazvukom.
"Zo všetkých dostupných disperzných metód bola potvrdená disperzia ultrazvukovými sondami ako najúčinnejšia." (Modragon a kol., 2012)
Petzold et al. (2009) dospel k rovnakému záveru pre deagglomeration Aerosil prášok zistenie, že ultrazvuková sonda je najúčinnejší disperzný systém kvôli vysoko zameranej energie aplikované.

Ultrazvukový nano-disperzia s ultrasonicator UP400ST

Žiadosť o informácie





Ultrasonicators pre deagglomeration a rozptyl silikagélových nanočastíc

Ak sa nano-kremík používa v priemyselných aplikáciách, výskume alebo materiálovej vede, suchý kremičitý prášok sa musí začleniť do kvapalnej fázy. Disperzia nano-kremikom si vyžaduje spoľahlivú a účinnú disperzná techniku, ktorá aplikuje dostatok energie na deaglomeráciu jednotlivých častíc kremiku. Ultrasonicators sú dobre známe ako výkonné a spoľahlivé dispergátory, preto sa používajú na deaglomerácie a distribúciu rôznych materiálov, ako je oxid kremičité, nanotrubce, grafén, minerály a mnoho ďalších materiálov homogénne do kvapalnej fázy.

Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrába a distribuuje vysokovýkonné ultrazvukové rozptyľovače pre akýkoľvek druh homogenizácie a deagglomeration aplikácie. Pokiaľ ide o výrobu nano-disperzie, presné ultrazvukom kontrolu a spoľahlivé ultrazvukom ošetrenie nanočastíc suspenzie sú nevyhnutné na získanie vysokovýkonných produktov.
Hielscher Ultrasonics procesory vám plnú kontrolu nad všetkými dôležitými parametrami spracovania, ako je energetický vstup, ultrazvuková intenzita, amplitúda, tlak, teplota a retenčný čas. Tým môžete prispôsobiť parametre optimalizovaným podmienkam, čo následne vedie k vysoko kvalitnej nanodisperzii, ako sú kaly nanosilica.
Pre akýkoľvek objem/kapacitu: Hielscher ponúka ultrasonicators a široké portfólio príslušenstva. To umožňuje konfiguráciu ideálneho ultrazvukového systému pre vašu aplikáciu a výrobnú kapacitu. Od malých injekčných liekoviek obsahujúcich niekoľko mililitrov až po prúdy s vysokým objemom tisícov galónov za hodinu, Hielscher ponúka vhodné ultrazvukové riešenie pre váš proces.
Robustnosť: Naše ultrazvukové systémy sú robustné a spoľahlivé. Všetky Hielscher ultrasonicators sú postavené pre prevádzku 24/7/365 a vyžadujú veľmi malú údržbu.
Užívateľská prívetivosť: Prepracovaný softvér našich ultrazvukových zariadení umožňuje predbežný výber a ukladanie nastavení ultrazvukom pre jednoduchú a spoľahlivú ultrazvukom. Intuitívne menu je ľahko dostupné prostredníctvom digitálneho farebného dotykového displeja. Diaľkové ovládanie prehliadača vám umožňuje pracovať a monitorovať cez akýkoľvek internetový prehliadač. Automatické zaznamenávanie údajov ukladá parametre procesu akejkoľvek ultrazvukom spustiť na vstavané SD karty.
Vynikajúca energetická účinnosť: V porovnaní s alternatívnymi disperzné technológie, Hielscher ultrasonicators vynikajú vynikajúcou energetickou účinnosťou a vynikajúcimi výsledkami v distribúcii veľkosti častíc.

Ultrasonication excels the ultra-turrax in energy efficiency and particle size reduction of silica nanoparticles significantly.

Graf ukazuje významnú výhodu ultrazvukovej disperzie kremiká s Hielscher UIP1000 v porovnaní s ultra-turrax. Ultrazvukom vyžaduje menej energie a dosahuje drasticky menšie častice veľkosť kremiká.

Prečo Hielscher Ultrasonics?

  • vysoká účinnosť
  • Najmodernejšia technológia
  • Spoľahlivosť & Robustnosť
  • Dávkové & Inline
  • pre akýkoľvek objem – od malých injekčných liekoviek až po nákladné vozidlá za hodinu
  • Vedecky dokázané
  • inteligentný softvér
  • inteligentné funkcie (napr. protokolovanie údajov)
  • CIP (čisté miesto)

Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:

Objem šarže prietok Odporúčané Devices
1 až 500mL 10 až 200mL/min UP100H
10 až 2000mL 20 až 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 až 20L 02 až 4 l / min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10 l / min UIP4000hdT
neuv 10 až 100 l / min UIP16000
neuv väčšia strapec UIP16000

Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!

Požiadajte o ďalšie informácie

Prosím, použite formulár nižšie požiadať o ďalšie informácie o ultrazvukové procesory, aplikácie a ceny. Budeme radi diskutovať o vašom procese s vami a ponúknuť vám Ultrazvukový systém spĺňajúci vaše požiadavky!









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrazvukom vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory pre miešanie aplikácií, disperzie, emulgácie a extrakcie na laboratórne, pilotné a priemyselné meradle.

Literatúra/referencie




High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizers z laboratórium na priemyselnej veľkosti.