Homogenizers อัลตราโซนิกสําหรับการแยกตัวของวัสดุนาโน

การแยกตัวเป็นตัวของวัสดุนาโน: ความท้าทายและโซลูชันของ Hielscher

สูตรวัสดุนาโนมักประสบปัญหาการรวมตัวกันทั้งในห้องปฏิบัติการและในระดับอุตสาหกรรม เครื่องสะท้อนเสียง Hielscher แก้ปัญหานี้ด้วยโพรงอากาศอัลตราโซนิกความเข้มสูงซึ่งแยกออกจากกันและกระจายอนุภาคได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่นในสูตรท่อนาโนคาร์บอนพวกมันจะคลายมัดที่พันกันปรับปรุงคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกล

คําแนะนําทีละขั้นตอนในการกระจายตัวและการแยกตัวของวัสดุนาโน

1. เลือกเครื่องโซนิคเตอร์ของคุณ: เลือกเครื่องสะท้อนเสียง Hielscher ตามปริมาตรตัวอย่างและความหนืดของคุณ ติดต่อเราหากคุณต้องการความช่วยเหลือในการเลือกรุ่นที่เหมาะสม
2. เตรียมตัวอย่าง: ผสมวัสดุนาโนกับตัวทําละลายหรือของเหลวที่เหมาะสมสําหรับการใช้งานของคุณ
3. ตั้งค่าพารามิเตอร์ Sonication: ปรับการตั้งค่าแอมพลิจูดและพัลส์ตามวัสดุและเป้าหมายของคุณ ติดต่อเราเพื่อขอคําแนะนําเฉพาะ
4. ตรวจสอบความคืบหน้า: เก็บตัวอย่างเป็นระยะเพื่อตรวจสอบการกระจายตัวและปรับการตั้งค่าหากจําเป็น
5. รักษาเสถียรภาพการกระจาย: เติมสารลดแรงตึงผิวหรือใช้วัสดุทันทีเพื่อรักษาความเสถียร

คําถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการแยกตัวเป็นตัวของวัสดุนาโน (FAQ)

• ทําไมอนุภาคนาโนถึงรวมตัวกัน?

  อนุภาคนาโนจับตัวเป็นก้อนเนื่องจากอัตราส่วนพื้นผิวต่อปริมาตรสูงจะเพิ่มพลังงานพื้นผิว เพื่อลดพลังงานนี้ พวกมันรวมตัวกัน ขับเคลื่อนด้วยแรงต่างๆ เช่น ปฏิสัมพันธ์ของแวนเดอร์วาล แรงดึงดูดไฟฟ้าสถิต หรือแรงแม่เหล็ก การรวมตัวกันอาจเป็นอันตรายต่อคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ เช่น ปฏิกิริยาและพฤติกรรมทางแสงหรือทางกล

• อะไรทําให้อนุภาคนาโนไม่ติดกัน?

  การดัดแปลงพื้นผิวสามารถป้องกันไม่ให้อนุภาคนาโนเกาะติดกัน การรักษาเสถียรภาพแบบสเตอริกใช้โพลีเมอร์หรือสารลดแรงตึงผิวเพื่อสร้างสิ่งกีดขวาง ในขณะที่การรักษาเสถียรภาพด้วยไฟฟ้าสถิตจะเพิ่มประจุเพื่อขับไล่อนุภาค ทั้งสองวิธีลดแรงดึงดูด เช่น van der Waals อัลตราโซนิกช่วยกระบวนการเหล่านี้โดยการเพิ่มการกระจายตัวและเสถียรภาพ

• เราจะป้องกันการจับตัวเป็นก้อนของอนุภาคนาโนได้อย่างไร?

  การป้องกันการรวมตัวกันเกี่ยวข้องกับเทคนิคการกระจายตัวที่เหมาะสมเช่นอัลตราโซนิกการเลือกสื่อที่เหมาะสมและการเพิ่มสารทําให้คงตัว สารลดแรงตึงผิว โพลีเมอร์ หรือสารเคลือบให้แรงผลักสเตอริกหรือไฟฟ้าสถิต อัลตราโซนิกที่มีแรงเฉือนสูงมีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีการเก่าเช่นการกัดลูก

• เราจะแยกตัวออกจากวัสดุนาโนได้อย่างไร?

  การแยกตัวเป็นตัวของวัสดุนาโนมักต้องใช้พลังงานอัลตราโซนิก Sonication สร้างฟองอากาศที่ยุบตัวด้วยแรงเฉือนที่แข็งแกร่งทําลายกลุ่ม พลัง Sonication ระยะเวลาและคุณสมบัติของวัสดุส่งผลต่อประสิทธิภาพในการแยกอนุภาคนาโน

• อะไรคือความแตกต่างระหว่างการรวมตัวกันและมวลรวม?

  ก้อนเป็นกลุ่มที่ผูกมัดอย่างอ่อนแอโดยกองกําลังเช่นแวนเดอร์วาลส์หรือพันธะไฮโดรเจน พวกเขามักจะสามารถแยกออกจากกันได้ด้วยแรงทางกลเช่นการกวนหรือการ sonication อย่างไรก็ตาม มวลรวมเป็นกลุ่มที่ผูกมัดกันอย่างแน่นหนา มักมีพันธะโควาเลนต์หรือไอออนิก ทําให้แยกออกจากกันได้ยากขึ้น

• อะไรคือความแตกต่างระหว่างการรวมตัวกันและการรวมตัวกัน?

  การรวมตัวกันเกี่ยวข้องกับการรวมอนุภาคเข้าด้วยกันเป็นเอนทิตีเดียว ซึ่งมักจะรวมโครงสร้างภายในเข้าด้วยกัน การรวมตัวกันหมายถึงอนุภาคที่รวมตัวกันผ่านแรงที่อ่อนแอกว่าโดยไม่รวมโครงสร้างเข้าด้วยกัน การรวมตัวกันก่อตัวเป็นสหภาพถาวรในขณะที่การรวมตัวกันมักจะสามารถแยกออกจากกันได้ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม

• คุณจะทําลายการรวมตัวของวัสดุนาโนได้อย่างไร?

  การทําลายการรวมตัวกันเกี่ยวข้องกับการใช้แรงเชิงกลเช่นอัลตราโซนิก Sonication สร้างฟองอากาศที่ยุบตัวด้วยแรงเฉือนที่รุนแรงแยกอนุภาคที่ผูกมัดด้วยปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอได้อย่างมีประสิทธิภาพ

• การ sonication ทําอะไรกับอนุภาคนาโน?

  Sonication ใช้คลื่นอัลตราโซนิกความถี่สูงเพื่อสร้างโพรงอากาศในของเหลว แรงเฉือนที่เกิดขึ้นจะแยกตัวออกจากกันและกระจายอนุภาคนาโน กระบวนการนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกระจายขนาดอนุภาคที่สม่ําเสมอและป้องกันการจับตัวเป็นก้อน

• วิธีการกระจายอนุภาคนาโนมีอะไรบ้าง?

  วิธีการกระจายตัวของอนุภาคนาโน ได้แก่ กระบวนการทางกล เคมี และทางกายภาพ อัลตราโซนิกเป็นวิธีทางกลที่มีประสิทธิภาพสูงทําลายกลุ่มและกระจายอนุภาคอย่างสม่ําเสมอ วิธีการทางเคมีใช้สารลดแรงตึงผิวหรือโพลีเมอร์เพื่อรักษาเสถียรภาพของอนุภาคในขณะที่วิธีการทางกายภาพจะปรับคุณสมบัติปานกลางเช่นค่า pH หรือความแรงของไอออนิก อัลตราโซนิกมักจะช่วยเสริมวิธีการเหล่านี้

• วิธีการสังเคราะห์อนุภาคนาโนคืออะไร?

  Sonication ช่วยในการสังเคราะห์อนุภาคนาโนโดยการเพิ่มจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาผ่านโพรงอากาศ ความร้อนและความดันเฉพาะที่ส่งเสริมการควบคุมนิวเคลียสและการเจริญเติบโต ทําให้สามารถควบคุมขนาดและรูปร่างของอนุภาคได้อย่างแม่นยํา วิธีนี้ใช้งานได้หลากหลายสําหรับการสร้างอนุภาคนาโนที่มีคุณสมบัติเหมาะสม

• วิธีการ sonication สองประเภทคืออะไร?

  การ sonication โพรบแบทช์เกี่ยวข้องกับการวางโพรบลงในภาชนะบรรจุตัวอย่างในขณะที่ sonication แบบอินไลน์จะสูบตัวอย่างผ่านเครื่องปฏิกรณ์ด้วยโพรบอัลตราโซนิก การ sonication แบบอินไลน์มีประสิทธิภาพมากกว่าสําหรับการใช้งานขนาดใหญ่ทําให้มั่นใจได้ว่าการป้อนและการประมวลผลพลังงานที่สม่ําเสมอ

• ใช้เวลานานแค่ไหนในการ sonicate อนุภาคนาโน?

  เวลาในการ Sonication ขึ้นอยู่กับวัสดุความเข้มข้นของตัวอย่างและคุณสมบัติที่ต้องการ สามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่วินาทีถึงชั่วโมง การเพิ่มประสิทธิภาพเวลาเป็นสิ่งสําคัญเนื่องจาก under-sonication ทิ้งตัวเป็นก้อนในขณะที่ sonication มากเกินไปเสี่ยงต่อความเสียหายของอนุภาคหรือการเปลี่ยนแปลงทางเคมี

• เวลาของ sonication ส่งผลต่อขนาดอนุภาคอย่างไร?

  sonication ที่ยาวนานขึ้นช่วยลดขนาดอนุภาคโดยการทําลายการรวมตัวกันของตัวเป็นก้อน อย่างไรก็ตามนอกเหนือจากจุดอื่น ๆ การ sonication เพิ่มเติมอาจทําให้เกิดการลดขนาดหรือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างน้อยที่สุด การปรับสมดุลเวลาของ sonication ช่วยให้มั่นใจได้ถึงขนาดอนุภาคที่ต้องการโดยไม่ทําลายวัสดุ

• sonication ทําลายโมเลกุลหรือไม่?

  Sonication สามารถทําลายโมเลกุลภายใต้สภาวะที่มีความเข้มสูงทําให้เกิดการแตกหักของพันธะหรือปฏิกิริยาทางเคมี สิ่งนี้มีประโยชน์ในโซโนเคมี แต่มักจะหลีกเลี่ยงในระหว่างการกระจายตัวของอนุภาคนาโนเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของวัสดุ

• คุณจะแยกอนุภาคนาโนออกจากสารละลายได้อย่างไร?

  อนุภาคนาโนสามารถแยกออกได้โดยใช้การหมุนเหวี่ยง การกรอง หรือการตกตะกอน การหมุนเหวี่ยงจะคัดแยกอนุภาคตามขนาดและความหนาแน่น ในขณะที่การกรองใช้เมมเบรนที่มีขนาดรูพรุนเฉพาะ การตกตะกอนจะเปลี่ยนคุณสมบัติของสารละลายเพื่อรวมอนุภาคนาโนเพื่อแยก