Nanodiamonds raspršen u Aqueous suspenziji sa sonikacijom

Nanodiamond disperzija je efikasna i brzo se proizvodi pomoću ultrazvučnih raspršivača. Ultrazvučna deagregacija i raspršivanje nanodiamonda mogu se pouzdano izvršiti u aqueous suspenziji. Tehnika ultrazvučnog raspršivanja koristi so za pH modifikaciju i time je facile, jeftina i tehnika bez zagađivača, koja se može lako koristiti u industrijskoj razmeri.

Nanodiamonds se može efikasno i pouzdano raspršiti pomoću Hielscher ultrazvučnih.

Kako funkcioniše ultrazvučno mlevenje i raspršivanje Nanodiamondsa?

Ultrazvučno raspršivanje koristi nanodijamonde kao mlevene medije. Akustična kavitacija koju stvaraju ultrazvučni talasi velike snage stvara brzi tečni protok. Ovi tečni tokovi ubrzavaju čestice (npr. dijamante) u mulju tako da se čestice sudaraju sa do 280 km/s i razbijaju u minuti čestice nano veličine. To čini ultrazvučno i raspršivanje facile, jeftine i tehnike bez zagađivača, koja pouzdano deagglomerate nanodiamond u čestice nano veličine stabilne u aqueous colloidalnom rastvoru u širokom pH opsegu. So (natrijum hlorid) se koristi za stabilizaciju nanodijamonda u aqueous mulju.

Ultrazvučni Nanodiamond Milling Excels Bead Mills

Ultrazvučnici tipa sonde su visokoefikasni mlinovi i uspostavljena su tehnika mlevenja za veliku proizvodnju nanodiamond vešanja na industrijskom nivou. S obzirom na to da ultrazvučni mlinovi koriste nanodiamonde kao mlevene medije, kontaminacija kroz mlevenje medija, npr. Umesto toga, ultrazvučne kavitacione sile ubrzavaju čestice tako da se nanodijamondi nasilno sudaraju jedni sa drugima i kvare da uniformišu nano veličinu. Ovaj ultrazvučno izazvani međustranački sudar je veoma efikasan i pouzdan metod za proizvodnju ujednačeno raspoređenih nanodisperzija.
Ultrazvučna metoda raspršivanja i deagregacije koristi rastvorljivu vodu, netoksične i nezagađujuće aditive kao što su natrijum hlorid ili sucrose za pH regulaciju i stabilizaciju ultrazvučnog raspršivanja. Ove kristalne strukture natrijum hlorida ili sucrose deluju dodatno kao mleveni mediji koji podržavaju ultrazvučnu proceduru mlevenja. Kada se proces mlevenja završi, ovaj aditivi se mogu lako ukloniti jednostavnim ispiranjem vodom, što je izuzetna prednost u odnosu na procesne keramičke perle. Tradicionalno mlevenje perli kao što su attritori koriste nerešive keramičke mlinove (npr. kuglice, perle ili bisere), čiji abrazrani zadabljuju konačno raspršivanje. Uklanjanje kontaminacije izazvane mlevenim medijima podrazumeva složene posle obrade i oduzima mnogo vremena, kao i skupo.

Tehnologija ultrazvučnog raspršivanja efikasnost proizvodi aqueous nanodiamond suspenzije sa uskom raspodelom veličine čestica.
(Studija i grafika: ©Turcheniuk et al., 2016)

Primeran protokol za ultrazvučno raspršivanje Nanodiamonda

Salt-Assisted Ultrasonic Deaggregation of Nanodiamonds in Water:
Mešavina od 10 g natrijum hlorida i 0,250 g nanodiamond praha kratko je mlevena ručno koristeći porcelanski malter i pest i stavljena u bočica od 20 mL stakla zajedno sa 5 mL DI vode. Pripremljeni uzorak je sonikiran pomoću ultrazvučnog tipa sonde za 100 min na 60% izlazne snage i 50% dežurnog ciklusa. Nakon sonifikacije, uzorak je jednako podeljen između dve plastične Falcon centrifuge cevi od 50 mL i raspršen u destilovanu vodu do 100 mL ukupne zapremine (2 × 50 mL). Svaki uzorak je potom centrifugiran pomoću Eppendorf centrifuge 5810-R na 4000 rpm i 25°C za 10 min, a jasan supernatant je odbačen. Mokre padavine ND su potom ponovo raspršene u destilovanu vodu (100 mL ukupne zapremine) i centrifugovane su drugi put u 120 časova i 25 °C za 1 h. Još jednom je jasan supernatant odbačen i vlažne nanodiamond padavine su ponovo raspršene, ovog puta u 5 mL destilovane vode za karakterizaciju. Standardni AgNO3 assay je pokazao potpuno odsustvo CL-a⁻ u soli uz pomoć ultrasoničnog deaga gregiranog nanodijamonda opranog destilovanom vodom dva puta kao što je gore opisano. Nakon isparavanja vode iz uzoraka, primećeno je formiranje crnog čvrstog nanodiamond "čipsa" sa prinosom od ∼200 mg ili 80% početne nanodiamond mase. (pogledajte sliku ispod)
(cf. Turcheniuk et al., 2016)

Osušeni uzorak od ultrasonično raspršenih nanodijamonda.
(Studija i grafika: ©Turcheniuk et al., 2016)

Ultrazvučnici visokih performansi za Nanodiamond Dispersions

Hielscher Ultrasonics dizajnira, proizvodi i distribuira ultrazvučnu opremu visokih performansi za teške aplikacije kao što su proizvodnja nanodiamond ljage, poliranje medija i nanokomponata. Hielscher ultrazvučni se koriste širom sveta za raspršivanje nano-materijala u aqueous colloidalne suspenzije, polimere, smole, premaze i druge materijale visokih performansi.
Hielscher ultrazvučni raspršivači su pouzdani i efikasni u obradi niskih do visokih viskoznosti. U zavisnosti od ulaznih materijala i ciljane konačne veličine čestica, ultrazvučni intenzitet se može precizno prilagoditi optimalnim rezultatima procesa.
Da bi se obradile viskozne paste, nano-materijali i visoke čvrste koncentracije, ultrazvučni raspršivač mora biti sposoban da proizvede neprekidno visoke amplitude. Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrazvučni procesori mogu da isporuče veoma visoke amplitude u kontinuiranom radu pod punim opterećenjem. Amplitude do 200μm se mogu lako pokrenuti u 24/7 operaciji. Opcija za rad ultrazvučnog raspršivača pri visokim amplitude i precizno prilagođavanje amplitude neophodna je kako bi se prilagodili ultrazvučni uslovi procesa za optimalnu formulaciju visoko popunjenih nano-ljaga, nano-ojačanih polimernih mešavina i nanokomponata.
Pored ultrazvučne amplitude, pritisak je još jedan veoma važan parametar procesa. Pod povišenim pritiscima, intenzitet ultrazvučne kavitacije i njene sile se intenziviraju. Hielscherovi ultrazvučni reaktori mogu biti pritisnuti time dobijanjem intenziviranih rezultata sonicationa.
Praćenje procesa i snimanje podataka su važni za kontinuiranu standardizaciju procesa i kvalitet proizvoda. Priključeni senzori pritiska i temperature žicom na ultrazvučni generator za praćenje i kontrolu procesa ultrazvučnog raspršivanja. Svi važni parametri obrade kao što su ultrazvučna energija (neto + ukupno), temperatura, pritisak i vreme se automatski protokolarno i skladište na ugrađenu SD-karticu. Pristupom automatski zapisanom podatku procesa možete da korigujete prethodne sonication runs i procenite rezultate procesa.
Još jedna funkcija prilagođena korisniku je daljinsko upravljanje pregledačem naših digitalnih ultrazvučnih sistema. Putem daljinskog upravljača pregledačem možete da pokrenete, zaustavite, podesite i nadgledate ultrazvučni procesor daljinski sa bilo kog mesta.
Kontaktirajte nas odmah da saznate više o našim ultrazvučnim homogenizatorima visokih performansi za mlevenje i nano-disperziju!
Табела испод показује приближни капацитет обраде наших ултразвучних уређаја: