Nanoelmaslar Sonication ile Sulu Süspansiyonda Dağılmış

Nanoelmas dispersiyonları ultrasonik dağıtıcılar kullanılarak verimli ve hızlı bir şekilde üretilir. Ultrasonik ayrıştırma ve nanoelmasların dispersiyonu sulu bir süspansiyonda güvenilir bir şekilde gerçekleştirilebilir. Ultrasonik dispersiyon tekniği pH modifikasyonu için tuz kullanır ve bu nedenle endüstriyel ölçekte kolayca kullanılabilen kolay, ucuz ve kirletici içermeyen bir tekniktir.

Nanodiamonds Hielscher ultrasonicators kullanarak verimli ve güvenilir bir şekilde dağılmış olabilir.

Ultrasonik Freze ve Nanoelmasların Dispersiyonu Nasıl Çalışır?

Ultrasonik dispersiyon nanoelmasların kendisini freze ortamı olarak kullanır. Yüksek güçlü ultrason dalgaları tarafından üretilen akustik kavitasyon, yüksek hızlı sıvı akışı oluşturur. Bu sıvı akışları, bulamaçtaki parçacıkları (örneğin elmaslar) hızlandırır, böylece parçacıklar 280km / s'ye kadar çarpışır ve dakika nano boyutlu parçacıklara parçalanır. Bu ultrasonicmilling ve dispersiyon kolay, ucuz ve kirletici içermeyen bir teknik, hangi güvenilir bir şekilde nanodiamond içine nano-boyutlu parçacıklar içine sulu kolloidal çözelti içinde geniş bir pH aralığında stabil hale getirir. Sulu bir bulamaçta nanoelmasları stabilize etmek için tuz (sodyum klorür) kullanılır.

Ultrasonik Nanoelmas Freze Excels Boncuk Değirmenleri

Prob tipi ultrasonicators son derece etkili değirmenler vardır ve endüstriyel ölçekte nanoelmas süspansiyonların büyük ölçekli üretimi için kurulmuş bir freze tekniğidir. Ultrasonik değirmenler nanoelmasları frezeleme ortamı olarak kullandığından, örneğin zirkonya boncuklarından frezeleme ortamı yoluyla kontaminasyon tamamen önlenir. Bunun yerine, ultrasonik kavitasyonel kuvvetler parçacıkları hızlandırır, böylece nanoelmaslar birbirleriyle şiddetli bir şekilde çarpışır ve tek tip nano boyuta parçalanır. Bu ultrasonik olarak indüklenen parçacıklar arası çarpışma, düzgün dağılmış nanodispersiyonların üretimi için oldukça verimli ve güvenilir bir yöntemdir.
Ultrasonik dispersiyon ve ayrıştırma yöntemi, pH regülasyonu ve ultrasonik dispersiyonun stabilizasyonu için sodyum klorür veya sakkaroz gibi suda çözünür, toksik olmayan ve kirletici olmayan katkı maddeleri kullanır. Sodyum klorür veya sakarozun bu kristal yapıları ayrıca frezeleme ortamı olarak hareket eder ve böylece ultrasonik frezeleme prosedürünü destekler. Frezeleme işlemi tamamlandığında, bu katkı maddeleri su ile basit bir durulama ile kolayca çıkarılabilir, bu da bir proses seramik boncuklarına göre dikkate değer bir avantajdır. Aşındırıcılar gibi geleneksel boncuk frezeleme, aşınmış artıkları nihai dağılımı kirleten çözünmez seramik frezeleme ortamı (örneğin bilyalar, boncuklar veya inciler) kullanır. Frezeleme ortamının neden olduğu kontaminasyonun giderilmesi karmaşık son işlem gerektirir ve maliyetli olduğu kadar zaman alıcıdır.

Ultrasonik dispersiyon teknolojisi etkili bir şekilde dar parçacık boyutu dağılımı ile sulu nanoelmas süspansiyonları üretir.
(Çalışma ve grafik: ©Turcheniuk ve ark., 2016)

Ultrasonik Nanoelmas Dispersiyonu için Örnek Protokol

Suda Nanoelmasların Tuz Destekli Ultrasonik Deagregasyonu:
10 g sodyum klorür ve 0.250 g nanoelmas tozu karışımı, bir porselen harç ve havane kullanılarak elle kısaca öğütüldü ve 5 mL DI su ile birlikte 20 mL'lik bir cam şişeye yerleştirildi. Hazırlanan örnek,% 60 çıkış gücü ve% 50 görev döngüsünde 100 dakika boyunca bir prob tipi ultrasonicator kullanılarak sonikleştirildi. Sonikasyondan sonra, numune iki 50 mL plastik Falcon santrifüj tüpü arasında eşit olarak bölündü ve 100 mL'ye kadar damıtılmış suda dağıldı (2 × 50 mL). Her numune daha sonra 4000 rpm ve 25 ° C'de 10 dakika boyunca bir Eppendorf santrifüj 5810-R kullanılarak santrifüj edildi ve şeffaf süpernatant atıldı. Islak ND çökeltileri daha sonra damıtılmış suda (toplam 100 mL hacim) yeniden dağıtıldı ve 1 saat boyunca 12000 rpm ve 25 ° C'de ikinci kez santrifüj edildi. Bir kez daha berrak süpernatant atıldı ve ıslak nanoelmas çökeltileri yeniden dağıtıldı, bu sefer karakterizasyon için 5 mL damıtılmış suda. Standart bir AgNO3 testi, Cl'nin tamamen yokluğunu gösterdi^- tuz destekli ultrasonik olarak deag gregated nanoelmaslar yukarıda tarif edildiği gibi iki kez damıtılmış su ile yıkanmış. Numunelerden suyun buharlaştırılmasından sonra, ∼200 mg veya ilk nanoelmas kütlesinin% 80'i verim ile siyah katı nanoelmas "çipleri" oluşumu gözlenmiştir. (aşağıdaki resme bakın)
(Bkz. Turcheniuk ve ark., 2016)

Kurutulmuş örnek od ultrasonik olarak dağılmış nanoelmaslar.
(Çalışma ve grafik: ©Turcheniuk ve ark., 2016)

Nanoelmas Dispersiyonları için Yüksek Performanslı Ultrasonikatörler

Hielscher Ultrasonics, nanoelmas bulamaçları, parlatma ortamı ve nanokompozitlerin imalatı gibi ağır hizmet uygulamaları için yüksek performanslı ultrasonik frezeleme ve dispersiyon ekipmanları tasarlar, üretir ve dağıtır. Hielscher ultrasonicators nano malzemeleri sulu kolloidal süspansiyonlara, polimerlere, reçinelere, kaplamalara ve diğer yüksek performanslı malzemelere dağıtmak için dünya çapında kullanılır.
Hielscher ultrasonik dağıtıcılar yüksek viskoziteler düşük işleme güvenilir ve verimlidir. Giriş malzemelerine ve hedeflenen son parçacık boyutuna bağlı olarak, ultrasonik yoğunluk optimum işlem sonuçları için hassas bir şekilde ayarlanabilir.
Viskoz macunları, nano-malzemeleri ve yüksek katı konsantrasyonları işlemek için, ultrasonik dağıtıcı sürekli yüksek genlikler üretebilmelidir. Hielscher Ultrasonik’ endüstriyel ultrasonik işlemciler tam yük altında sürekli çalışmada çok yüksek genlikler sunabilir. 200μm'ye kadar genlikler 7/24 operasyonda kolayca çalıştırılabilir. Yüksek genliklerde bir ultrasonik dağıtıcıyı çalıştırma ve genliği hassas bir şekilde ayarlama seçeneği, yüksek oranda doldurulmuş nano-bulamaçların, nano takviyeli polimer karışımlarının ve nanokompozitlerin optimum formülasyonu için ultrasonik işlem koşullarını uyarlamak için gereklidir.
Ultrasonik genlik yanı sıra, basınç başka bir çok önemli işlem parametresidir. Yüksek basınçlar altında, ultrasonik kavitasyon yoğunluğu ve kesme kuvvetleri yoğunlaşır. Hielscher ultrasonik reaktörler basınçlandırılabilir böylece yoğun sonication sonuçları elde.
Süreç izleme ve veri kaydı, sürekli proses standardizasyonu ve ürün kalitesi için önemlidir. Takılabilir basınç ve sıcaklık sensörleri, ultrasonik dağılım işlemini izlemek ve kontrol etmek için ultrasonik jeneratöre bağlanır. Ultrasonik enerji (net + toplam), sıcaklık, basınç ve zaman gibi tüm önemli işlem parametreleri otomatik olarak protokollenir ve dahili bir SD karta kaydedilir. Otomatik olarak kaydedilen işlem verilerine erişerek, önceki sonikasyon çalışmalarını gözden geçirebilir ve işlem sonuçlarını değerlendirebilirsiniz.
Başka bir kullanıcı dostu özellik, dijital ultrasonik sistemlerimizin tarayıcı uzaktan kumandasıdır. Uzaktan tarayıcı kontrolü ile ultrasonik işlemcinizi her yerden uzaktan başlatabilir, durdurabilir, ayarlayabilir ve izleyebilirsiniz.
Frezeleme ve nano-dispersiyonlar için yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörlerimiz hakkında daha fazla bilgi edinmek için şimdi bize ulaşın!
Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir: