Silika Nanopartiküllerinin Ultrasonik Deagglomerasyonu

Füme silika (örneğin Aerosil) gibi silika nanopartikülleri çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılan bir katkı maddesidir. İstenilen malzeme özelliklerine sahip tam işlevsel nanosilica elde etmek için, silika nano parçacıkların deagglomerated ve tek dağınık parçacıklar olarak dağıtılması gerekir. Ultrasonik deagglomeration bir süspansiyonda tek dağılmış parçacıklar olarak nanosilica eşit dağıtmak için son derece verimli ve güvenilir bir teknik olduğu kanıtlanmıştır.

Nanosilica – Özellikleri ve Uygulamaları

Silica powder with a beaker of water before ultrasonic dispersion.Silis (SiO2) ve özellikle silika nanopartiküller (Si-NP' ler) birçok endüstride yaygın katkı maddeleridir. Nano boyutlu silika parçacıkları çok geniş bir yüzey alanı sunar ve çeşitli amaçlar için birçok endüstride kullanılan benzersiz parçacık özelliklerini ifade eder. Örneğin, nano boyutlu SiO'nun benzersiz malzeme özellikleri2 (nano-)kompozitleri, beton ve diğer malzemeleri güçlendirmek için uygulanır. Örnekler, yanmaz özellikler sunan nanosilica bazlı kaplamalar veya böylece antireflektif özellikler kazanan nanosilica ile kaplanmış camlardır. Yapı ve inşaat endüstrisinde, silika dumanı (mikrosilica) ve nanosilica, betonun mekanik ve dayanıklılık özelliklerinin yanı sıra işlenebilirliği artırmak için kullanılan son derece pozzolanik malzeme olarak kullanılır. Silika dumanı ve nanosilica karşılaştırıldığında, nano-yapılandırılmış SiO2 pozzolan, nanosilica önemli ölçüde daha büyük bir özgül yüzey alanı ve incelik sunduğundan, erken aşamada silika dumanından daha aktiftir. Daha geniş yüzey alanı, betonla reaksiyona almak için daha fazla alan sunar ve özellikle bir çekirdek görevi görerek geliştirilmiş bir beton mikro yapısına katkıda bulunur. Betonun dayanıklılığı için bir gösterge olan gaz geçirgenliği, geleneksel silika dumanı içeren betona kıyasla nano-silika ile güçlendirilmiş betonda geliştirilmiştir.
Biyotıp ve yaşam bilimlerinde, SiO2 nanosilica'nın yüksek yüzey alanı, mükemmel biyouyumluluğu ve ayarlanabilir gözenek boyutu ilaç dağıtımı ve teranostikler de dahil olmak üzere çok çeşitli yeni uygulamalar sunduğundan nanopartiküller farklı uygulamalar için yaygın olarak araştırılmaktadır.

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

Grafik, nano-silikanın (yeşil eğri) ve sonra (kırmızı eğri) ultrasonik dağılımdan önceki parçacık boyutu dağılımını gösterir.

Bilgi talebi





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

Nano-silika bulamacı – düşük ila çok yüksek katı yüklere sahip – ultrasonication kullanılarak güvenilir bir şekilde dağıtılabilir. Resimde, UIP2000hdT toplu iş kurulumunda.

Nano-Silika Ultrasonik Deagglomeration ve Dispersiyon

Ultrasonik deagglomeration ve dispersiyon çalışma prensibi ultrasonik oluşturulan kavitasyon etkilerine dayanır, bilimsel akustik kavitasyon olarak bilinen. Sıvılarda veya bulamaçlarda yüksek güçlü, düşük frekanslı ultrason uygulaması, akustik kavitasyona ve dolayısıyla çok yüksek basınç ve sıcaklıklar olarak yerel olarak meydana gelen aşırı koşullara ve 280m / s'ye kadar sıvı jetleri ile mikro akışa neden olabilir. Ultrasonik kavitasyonun bu yoğun fiziksel ve mekanik etkileri parçacık yüzeyinde erozyona ve parçacıklar arası çarpışma yoluyla parçacıkların parçalanmasına neden olur. Ultrasonik / akustik kavitasyonun bu yoğun güçleri, sonication'ı nano-silika, nanotüpler ve diğer nano malzemeler gibi nano boyutlu parçacıkların deagglomerasyonu ve dağılımı için son derece verimli ve güvenilir bir yöntem haline getirir.

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

Ultrasonik deagglomerated nano-silika parçacık boyutu dağılımı (Hielscher UP400St ultrasonicator kullanarak) farklı zaman aralıklarında (a) %1 wt, (b) 2 wt%, (c) %5 ve (d) 10 wt Aerosil 200 sularında.
Çalışma ve grafikler: Vikash 2020.

Yüksek Katı Konsantrasyonlarda ve Viskoz Sıvılarda Silikanın Ultrasonik İşlemesi

Nanopartiküllerin düşük konsantrasyonlarda dağıtılması zaten zordur, çünkü iyonik bağlar, kursel bağlar, hidrojen bağları ve van der Waals etkileşimleri gibi kimyasal bağlanma kuvvetlerinin üstesinden gelinmelidir. Nanopartiküllerin artan konsantrasyonu ile, örneğin nano-silika parçacıkları, nanopartiküller arasındaki kimyasal etkileşim de önemli ölçüde artar. Bu, iyi, uzun süreli istikrarlı dağılım sonuçları elde etmek için güçlü bir dağılım tekniğinin gerekli olduğu anlamına gelir. Ultrasonik dağıtıcılar, yüksek viskoziteli bulamaçları ve hatta çok yüksek katı konsantrasyonlara sahip macunları kolayca işleyebilen güvenilir ve son derece etkili dispersiyon yöntemi olarak kullanılır. Nano parçacıkların yüksek katı yükleri ile bulamaçları işlemek için yeteneği nano malzemeler için tercih edilen dispersiyon teknolojisine ultrasonication dönüştürür.
Hielscher endüstriyel ultrasonicators bir pompa ile beslenebildiği sürece sürekli bir sıralı reaktörde bulamaç veya macun işleyebilir.

Silika Nanofluidlerin Ultrasonik Üretimi

Modragon ve ark. (2012) silika nanopartikülleri damıtılmış suda dağıtarak hazırlanan silika nanofluidleri prob tipi ultrasonicator UP400S. Düşük viskoziteli ve sıvı davranışı gibi belirli bir katı içeriğe ( ) sahip kararlı silika nanofluidler üretmek için, 5 dakika boyunca ultrason probu, temel ortam (7'den yüksek pH değerleri) ve tuz ilavesi olmadan yüksek enerjili bir işlemden oluşur. Ultrasonik dispersiyon düşük viskoziteli nanofluidlerle sonuçlandı. Ultrasonik olarak hazırlanan nanofluidler sıvı gibi davrandı ve sonication ile elde edilen iyi dağılım sayesinde çok kısa bir süre içinde katı yükleme% 20 ile hazırlandı.
"Mevcut tüm dispersiyon yöntemleri arasında, ultrasonik problarla dağılım en etkili olanı olarak onaylanmıştır." (Modragon vd., 2012)
Petzold ve arkadaşları (2009), aerosil tozunun deagglomerasyonu için ultrasonik probun uygulanan yüksek odaklı enerji nedeniyle en etkili dispersiyon sistemi olduğunu bulmak için aynı sonuca vardı.

Ultrasonicator UP400ST ile ultrasonik nano dispersiyon

Bilgi talebi





Silika Nanopartiküllerinin Deagglomeration ve Dispersiyon için Ultrasonicators

Nano-silika endüstriyel uygulamalarda, araştırmalarda veya malzeme bilimlerinde kullanıldığında, kuru silika tozu sıvı bir faza dahil edilir. Nano-silika dispersiyon, tek silika parçacıklarını deagglomerat etmek için yeterli enerjiyi uygulayan güvenilir ve etkili bir dispersiyon tekniği gerektirir. Ultrasonicators iyi güçlü ve güvenilir dağıtıcılar olarak bilinir, bu nedenle deagglomerate ve silika, nanotüpler, grafen, mineraller ve diğer birçok malzeme gibi çeşitli malzemeleri homojen bir şekilde sıvı bir faz içine dağıtmak için kullanılır.

Hielscher Ultrasonics tasarımlar, üretir ve homojenizasyon ve deagglomeration uygulamaları her türlü için yüksek performanslı ultrasonik dağıtıcılar dağıtır. Nano dispersiyonların üretimi söz konusu olduğunda, hassas sonikasyon kontrolü ve nanopartikül süspansiyonunun güvenilir bir ultrasonik tedavisi, yüksek performanslı ürünler elde etmek için gereklidir.
Hielscher Ultrasonics işlemcileri size enerji girişi, ultrasonik yoğunluk, genlik, basınç, sıcaklık ve tutma süresi gibi tüm önemli işleme parametreleri üzerinde tam kontrol sağlar. Böylece, parametreleri optimize edilmiş koşullara ayarlayabilirsiniz, bu da daha sonra nanosilica bulamaçları gibi yüksek kaliteli nano dispersiyona yol açar.
Herhangi bir hacim / kapasite için: Hielscher ultrasonicators ve aksesuar geniş bir portföy sunuyor. Bu, uygulamanız ve üretim kapasiteniz için ideal ultrasonik sistemin yapılandırılmasına izin verir. Hielscher, birkaç mililitre içeren küçük şişelerden saatte binlerce galonluk yüksek hacimli akışlara kadar, işleminiz için uygun ultrasonik çözümü sunar.
Sağlamlık: Ultrasonik sistemlerimiz sağlam ve güvenilirdir. Tüm Hielscher ultrasonicators 24/7/365 çalışma için inşa edilmiş ve çok az bakım gerektirir.
Kullanıcı dostu: Ultrasonik cihazlarımızın ayrıntılı yazılımı, basit ve güvenilir bir sonication için sonication ayarlarının ön seçimine ve kaydediline izin verir. Sezgisel menüye dijital renkli dokunmatik ekran üzerinden kolayca erişilebilir. Uzak tarayıcı kontrolü, herhangi bir internet tarayıcısı üzerinden çalışmanıza ve izlemenize olanak tanır. Otomatik veri kaydı, yerleşik bir SD karta çalıştırılan herhangi bir sonication'ın işlem parametrelerini kaydeder.
Mükemmel enerji verimliliği: Alternatif dispersiyon teknolojileriyle karşılaştırıldığında, Hielscher ultrasonicators olağanüstü enerji verimliliği ve parçacık boyutu dağılımında üstün sonuçlar ile mükemmeldir.

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

Grafik, bir ultra turrax ile karşılaştırıldığında Hielscher UIP1000 ile silika ultrasonik dağılımının önemli avantajını göstermektedir. Ultrasonication daha az enerji gerektirir ve silika büyük ölçüde daha küçük parçacıklar boyutu elde eder.

Neden Hielscher ultrason?

  • yüksek verim
  • Son teknoloji
  • güvenilirlik & sağlamlık
  • yığın & Çizgide
  • herhangi bir hacim için – saatte küçük şişelerden kamyon yüklerine
  • Bilimsel Olarak Kanıtlanmış
  • akıllı yazılım
  • akıllı özellikler (ör. veri protokolü)
  • CIP (yerinde temizlik)

Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir:

Numune Hacmi Akış Oranı Önerilen Cihaz
1 - 500mL 10 - 200mL/min UP100H
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min Uıp4000hdt
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. daha büyük grubu UIP16000

Bizimle iletişime geçin! / Bize sor!

Daha fazla bilgi isteyin

Ultrasonik işlemciler, uygulamalar ve fiyat hakkında ek bilgi istemek için lütfen aşağıdaki formu kullanın. Biz sizinle süreci tartışmak ve size gereksinimlerinizi karşılayan bir ultrasonik sistem sunmak için mutlu olacak!









Lütfen dikkat Gizlilik Politikası.


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

Hielscher Ultrasonik uygulamaları karıştırma, dağılım, emülsifikasyon ve laboratuvar, pilot ve endüstriyel ölçekte çıkarma için yüksek performanslı ultrasonik homojenler üretmektedir.

Edebiyat / Referanslar




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 yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretir laboratuvar için endüstriyel boyut.