Nanodiamondi razpršeni v vzmetenje z sonication

Nanodiamond disperzije so učinkovite in hitro nastajajo z uporabo ultrazvočnih razpršilcev. Ultrazvočno deagregacijo in disperzijo nanodiamonds lahko zanesljivo izvaja v vzmetenje v vzmetenje. Ultrazvočna disperzija tehnika uporablja sol za pH spremembo in je s tem facile, poceni, in brez kontaminantnih tehnik, ki se lahko enostavno uporabljajo v industrijskem obsegu.

Nanodiamondi so lahko učinkoviti in zanesljivo razpršeni z uporabo Hielscher ultrasonicators.

Kako deluje ultrazvočno rezkanje in disperzija nanodiamondov?

Ultrazvočna disperzija uporablja nanodiamonde kot rezkanje medijev. Akustična kavitacija, ki jo ustvarjajo ultrazvočni valovi visoke moči, ustvarja hitro tekoče pretakanje. Ti tekoči tokovi pospešijo delce (npr. diamante) v blatu, tako da delci trčijo do 280km/s in se raztresejo v minutne delce nano velikosti. To naredi ultrasonicmilling in dispersion facile, poceni, in brez kontaminantnih tehnik, ki zanesljivo deagglomerates nanodiamond v nano-velikosti delcev stabilen v keden koloidne raztopine v širokem pH območju. Sol (natrijev klorid) se uporabi za stabilizacijo nanodiamondov v voščeni slurry.

Ultrazvočni Nanodiamond Rezkanje Excels Bead Mills

Ultrasonicatorji tipa sonde so zelo učinkoviti mlini in so uveljavljena tehnika rezkanja za obsežno proizvodnjo nanodiamondnih vzmetenja v industrijskem obsegu. Ker ultrazvočni mlini uporabljajo nanodiamonde kot mlete medije, se kontaminacija prek mletih medijev, npr. Namesto tega ultrazvočne kavitacialne sile pospešijo delce, tako da nanodiamondi trčijo med seboj nasilno in se razčlenijo na enotno nano-velikost. Ta ultrazvočno induciran trk med delci je zelo učinkovita in zanesljiva metoda za proizvodnjo enotno porazdeljene nanodisperzije.
Metoda ultrazvočne disperzije in deagregacije uporablja vodotopne, nestrupene in onesnaževalne dodatke, kot so natrijev klorid ali suharoza za uravnavanje pH in stabilizacijo ultrazvočne disperzije. Te kristalne strukture natrijevega klorida ali suharoze delujejo dodatno kot rezkalni medij, s čimer podpirajo ultrazvočni postopek rezkanja. Ko se proces rezkanja zaključi, lahko te dodatke enostavno odstranite s preprostim izpiranje z vodo, kar je izjemna prednost pred procesom keramičnih posod. Tradicionalno rezkanje kroglice, kot so attritorji, uporablja netopne keramične rezkalne medije (npr. kroglice, kroglice ali bisere), katerih nesramni ostanki kontaminacijo končna disperzija. Odstranitev kontaminacije, ki jo povzročajo mletni mediji, vključuje zapleteno postopek obdelave in je dolgotrajen in drago.

Ultrazvočna disperzijo tehnologija učinkovitost proizvaja vodene nanodiamond suspenzije z ozko porazdelitev velikosti delcev.
(Študija in grafika: ©Turcheniuk et al., 2016)

Vzorni protokol za ultrazvočno nanodiamond disperzijo

Ultrazvočna deaggregacija nanodiamondov v vodi s soljo:
Mešanica 10 g natrijevega klorida in 0,250 g nanodiamondovega praška je bila na kratko zmleta z roko z uporabo porcelanastega malta in pesta ter v stekleno vialo s 20 ml skupaj s 5 ml DI vode. Pripravljen vzorec je bil sonican z ultrasonicatorjem tipa sonde 100 min pri 60% izhodni moči in 50%-odstotnem ciklu dajatve. Po sonikatvi je bil vzorec enakomerno razdeljen med dve 50 ml plastični centrifugni cevi Falcon in razpršen v destilirano vodo do 100 ml skupne prostornine (2 × 50 ml). Vsak vzorec je bil nato centrifugiran z eppendorfsko centrifugo 5810-R pri 4000 vrt/min in 25 °C 10 min, čisti supernatant pa je bil zavržen. Nato so se v destilirano vodo (skupna prostornina 100 ml) ponovno razpršile in centrifugirale drugič pri 12000 vrt/min in 25 °C za 1 h. Ponovno je bil odvržen bistri supernatant in ponovno so se razpršile nanodiamondske padavine, tokrat v 5 ml destilirana voda za karakterizacijo. Standardni agno3 je pokazal popolno odsotnost^- v sol pomaga ultrazvočno deag gregated nanodiamonds pral z destilirano vodo dvakrat, kot je opisano zgoraj. Po izhlapevanju vode iz vzorcev so opazili nastanek črnih trdnih nanodiamondskih "čipov" z donosom ∼200 mg ali 80% začetne nanodiamond mase. (glej sliko spodaj)
(prim. Turcheniuk et al., 2016)

Posušen vzorec ultrazvočno razpršenih nanodiamondov.
(Študija in grafika: ©Turcheniuk et al., 2016)

Ultrasonicatorji visoke zmogljivosti za nanodiamond disperzije

Hielscher Ultrasonics designs, proizvaja in distribuira visokozmogljivo ultrazvočno rezkanje in razpršitev opreme za težke aplikacije, kot so izdelava nanodiamond slurries, poliranje medijev in nanokomposite. Hielscher ultrasonicatorji se uporabljajo po vsem svetu za razpršovanje nano-materialov v vzmetenje enih koloidov, polimerov, smol, premazov in drugih visokozmogljivih materialov.
Hielscher ultrazvočni razpršilci so zanesljivi in učinkoviti pri obdelavi nizke do visoke viskoznosti. Glede na vhodne materiale in ciljno velikost končnih delcev je mogoče ultrazvočno intenzivnost natančno prilagoditi za optimalne rezultate procesa.
Da bi obdeloval viskozno pasto, nano-materiale in visoke trdne koncentracije, mora biti ultrazvočni razpršilnik sposoben proizvajati nenehno visoke amplitude. Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrazvočni predelovalci lahko dostavijo zelo visoke amplitude v neprekinjenem obratovanju pod polno obremenitvijo. Amplitude do 200μm lahko enostavno zaženete v 24/7 operaciji. Možnost delovanja ultrazvočnega razpršilnika pri visokih amplitude in za natančno prilagoditev amplitude je potrebna za prilagoditev ultrazvočnih procesnih pogojev za optimalno oblikovanje visoko napolnjenih nano-blatnja, nano-ojačanih polimernih mešanic in nanokomposijev.
Poleg ultrazvočne amplitude je tlak še en zelo pomemben procesni parameter. Pod povišanimi pritiski se intenzivnost ultrazvočne kavitacije in njenih omejevalnih sil še intenzivneje. Hielscherjeva ultrazvočna reaktorja lahko pritisnemo s tem, da dobimo intenzivne rezultate sonikacije.
Spremljanje procesov in zapisovanje podatkov sta pomembna za stalno standardizacijo procesov in kakovost izdelka. Vtični senzorji tlaka in temperature žica na ultrazvočni generator za spremljanje in nadzor ultrazvočne disperzije proces. Vsi pomembni parametri obdelave, kot so ultrazvočna energija (neto + skupaj), temperatura, tlak in čas se samodejno protokolirajo in shranijo na vgrajeno SD kartico. Z dostopom do samodejno posnetih procesnih podatkov lahko revidirate prejšnje zagone sonication in ocenite rezultate procesa.
Druga uporabniku prijazna funkcija je brskalnik daljinski upravljalnik naših digitalnih ultrazvočnih sistemov. Preko daljinskega upravljalnika brskalnika lahko zaženete, ustavite, prilagodite in spremljate ultrazvočni procesor na daljavo od kjerkoli.
Kontaktirajte nas zdaj, da izveste več o naših visoko zmogičnih ultrazvočnih homogenizatorjev za rezkanje in nano-disperzije!
V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators: