Sonikatsiya bilan suvli suspenziyada tarqalgan nanoolmoslar
Nanodiamond dispersiyalari Hielscher sonikatorlari yordamida tez va samarali tayyorlanishi mumkin. Suvli suspenziyada ultratovushli deaggregatsiya agregatlarning ishonchli parchalanishini va barqaror kolloidlarning shakllanishini ta'minlaydi. PH sozlash uchun oddiy tuz qo'shilishi bilan birlashganda, usul oson, arzon va ifloslantiruvchi moddalarsiz yondashuvni ta'minlaydi. O'zining kengayishi va to'g'ridan-to'g'ri amalga oshirilishi tufayli ultratovush dispersiyasi nafaqat laboratoriya tadqiqotlari uchun, balki sanoat miqyosidagi nanoolmosni qayta ishlash uchun ham juda mos keladi.
Samarali va ifloslanishsiz nanodiamond deaggregatsiyasi
Nanoolmoslar biomeditsina, kvant texnologiyalari, tribologiya va ilg'or kompozitsiyalarda tobora ko'proq qo'llanilmoqda, ammo ularning qattiq agregatlar hosil qilish tendentsiyasi ko'pincha ishlashni cheklaydi. Diskret zarrachalarning barqaror kolloidlariga erishish shuning uchun aniq tavsif va ishonchli qo'llash uchun zaruriy shartdir. An'anaviy deaggregatsiya usullari ko'pincha zirkoniya yoki boshqa aralashmalarni kiritadigan, tozalashni murakkablashtiradigan va biomedikal foydalanishni cheklaydigan qattiq frezalash usullariga tayanadi. Ultrasonik dispersiya tez, kengaytiriladigan va ifloslantiruvchi moddalarsiz alternativani taklif qiladi. Suvli muhitda akustik kavitatsiyani qo'llash, zond tipidagi sonikatorlar agregatlarni bir raqamli nanoolmoslarga samarali ravishda ajratadi. Oddiy tuz yordamida pH modulyatsiyasi bilan birlashganda, bu usul zaharli qo'shimcha mahsulotlarni kiritmasdan, keng pH diapazonida barqaror kolloidlarni beradi, bu uni laboratoriya tadqiqotlari va sanoat miqyosidagi ishlab chiqarish uchun juda jozibador qiladi.
Nanodiamonds Hielscher ultrasonikatorlari yordamida samarali va ishonchli tarzda tarqalishi mumkin.
Suvli nanoolmos shlamlarini sanoatda ishlab chiqarish uchun ultratovushli oqim reaktorlari.
Ultrasonik frezalash va nanodiamonds dispersiyasi qanday ishlaydi?
Ultrasonik dispersiya nanoolmoslarning o'zini frezalash vositasi sifatida ishlatadi. Yuqori quvvatli ultratovush to'lqinlari tomonidan yaratilgan akustik kavitatsiya yuqori tezlikda suyuqlik oqimini yaratadi. Bu suyuqlik oqimlari ataladagi zarrachalarni (masalan, olmos) tezlashtiradi, shunda zarralar 280 km/s tezlikda to'qnashadi va mayda nano o'lchamdagi zarrachalarga parchalanadi. Bu ultratovushli tegirmon va dispersiyani oson, arzon va ifloslantiruvchi moddalarsiz texnikaga aylantiradi, bu esa nanoolmosni keng pH diapazonida suvli kolloid eritmada barqaror nano o'lchamdagi zarrachalarga ishonchli tarzda deaglomeratsiya qiladi. Tuz (natriy xlorid) nanoolmoslarni suvli atalada barqarorlashtirish uchun ishlatiladi.
- yuqori samarali nano o'lchamdagi dispersiya
- Tez
- toksik bo'lmagan, erituvchisiz
- olib tashlash qiyin bo'lgan aralashmalar yo'q
- energiya va xarajatlarni tejash
- har qanday ishlab chiqarish hajmiga chiziqli miqyoslilik
- ekologik toza
Ultrasonik Nanodiamond Frezeleme Excels Bead Mills
Prob tipidagi ultrasonikatorlar yuqori samarali tegirmonlar bo'lib, sanoat miqyosida nanoolmos suspenziyalarini keng miqyosda ishlab chiqarish uchun o'rnatilgan frezalash usuli hisoblanadi. Ultrasonik tegirmonlar nanoolmoslarni frezalash vositasi sifatida ishlatganligi sababli, frezalash vositalari orqali, masalan, zirkoniya boncuklaridan ifloslanish butunlay oldini oladi. Buning o'rniga, ultratovushli kavitatsion kuchlar zarrachalarni tezlashtiradi, shunda nanoolmoslar bir-biri bilan shiddatli to'qnashadi va bir xil nano-o'lchamga qadar parchalanadi. Ushbu ultratovushli zarrachalararo to'qnashuv bir tekis taqsimlangan nanodispersiyalarni ishlab chiqarish uchun yuqori samarali va ishonchli usuldir.
Ultrasonik dispersiya va deaggregatsiya usuli pH ni tartibga solish va ultratovush dispersiyasini barqarorlashtirish uchun natriy xlorid yoki sukroz kabi suvda eruvchan, toksik bo'lmagan va ifloslantiruvchi qo'shimchalardan foydalanadi. Natriy xlorid yoki saxarozaning bu kristall tuzilmalari qo'shimcha ravishda frezalash vositasi sifatida ishlaydi va shu bilan ultratovushli frezalash jarayonini qo'llab-quvvatlaydi. Frezeleme jarayoni tugagandan so'ng, bu qo'shimchalarni oddiy suv bilan yuvish orqali osongina olib tashlanishi mumkin, bu esa keramik boncuklarga nisbatan ajoyib afzallik hisoblanadi. Attritorlar kabi an'anaviy boncuk frezalashda erimaydigan keramik frezalash vositalari (masalan, sharlar, boncuklar yoki marvaridlar) ishlatiladi, ularning ishqalangan qoldiqlari yakuniy dispersiyani ifloslantiradi. Tegirmon vositalaridan kelib chiqqan ifloslanishni olib tashlash murakkab keyingi ishlov berishni o'z ichiga oladi va ko'p vaqt talab qiladi va qimmatga tushadi.
Ultrasonik disperslash texnologiyasi tor zarracha hajmi taqsimoti bilan suvli nanoolmos suspenziyalarini samarali ishlab chiqaradi.
(O'rganish va grafik: © Turcheniuk va boshqalar, 2016)
UP400St suvli kolloid eritmada nanoolmoslarni tarqatuvchi ultrasonikator
Nanoolmoslarning zarracha hajmini kamaytirish ultratovush apparati UIP1000hdT. Qizil egri chiziq tovushsiz namunani ko'rsatadi, boshqa egri chiziqlar ultratovush energiyasini kiritish ortib borayotgan dispersiya jarayonini ko'rsatadi.
Ultrasonik nanoolmos dispersiyasi uchun namunaviy protokol
Suvdagi nanoolmoslarning tuz yordamida ultratovushli deaggregatsiyasi:
10 g natriy xlorid va 0,250 g nanoolmos kukuni aralashmasi chinni ohak va pestle yordamida qo'lda qisqa vaqt davomida maydalangan va 20 ml shisha flakonga 5 ml DI suv bilan joylashtirilgan. Tayyorlangan namuna 60% chiqish quvvati va 50% ish aylanishida 100 daqiqa davomida prob tipidagi ultratovush yordamida sonikatsiya qilindi. Sonikatsiyadan so'ng, namuna ikkita 50 ml plastik Falcon santrifüj naychalari o'rtasida teng ravishda bo'lindi va distillangan suvda 100 ml umumiy hajmgacha (2 × 50 ml) tarqaldi. Keyin har bir namuna Eppendorf santrifüj 5810-R yordamida 4000 rpm va 25 ° C da 10 daqiqa davomida santrifüj qilindi va shaffof supernatant tashlandi. Keyin ho'l ND cho'kmalari distillangan suvda (100 ml umumiy hajm) qayta tarqatildi va ikkinchi marta 12000 rpm va 25 ° C da 1 soat davomida santrifüj qilindi. Yana bir marta shaffof supernatant tashlandi va nam nanoolmos cho'kmalari qayta tarqaldi, bu safar xarakteristikalar uchun 5 ml distillangan suvda. Standart AgNO3 tahlili Cl ning to'liq yo'qligini ko'rsatdi− yuqorida ta'riflanganidek ikki marta distillangan suv bilan yuvilgan tuz yordamida ultratovushli deaggregatsiyalangan nanoolmoslarda. Namunalardan suv bug'langandan so'ng qora qattiq nanoolmos hosil bo'ladi “chiplar” ~200 mg yoki dastlabki nanoolmos massasining 80% hosildorligi bilan kuzatildi. (quyidagi rasmga qarang)
(Qarang: Turcheniuk va boshqalar, 2016)
Ultrasonik disperslangan nanoolmoslarning quritilgan namunasi.
(O'rganish va grafik: © Turcheniuk va boshqalar, 2016)
Nanodiamond dispersiyalari uchun yuqori samarali ultratovush apparatlari
Hielscher Ultrasonics yuqori samarali ultratovushli frezalash va disperslash uskunalarini loyihalashtiradi, ishlab chiqaradi va tarqatadi, masalan, nanoolmos shlamlari, abraziv vositalar va nanokompozitlarni ishlab chiqarish kabi og'ir ilovalar uchun. Hielscher ultrasonikatorlari butun dunyo bo'ylab nano-materiallarni suvli kolloid suspenziyalar, polimerlar, qatronlar, qoplamalar va boshqa yuqori samarali materiallarga tarqatish uchun ishlatiladi.
Hielscher ultratovush disperserlari past va yuqori viskoziteli ishlov berishda ishonchli va samarali. Kirish materiallariga va maqsadli yakuniy zarracha hajmiga qarab, ultratovush intensivligi optimal jarayon natijalari uchun aniq sozlanishi mumkin.
Yopishqoq pastalarni, nano-materiallarni va yuqori qattiq konsentratsiyalarni qayta ishlash uchun ultratovushli disperser doimiy ravishda yuqori amplitudalarni ishlab chiqarishga qodir bo'lishi kerak. Hielscher ultratovush’ sanoat ultratovush protsessorlari to'liq yuk ostida uzluksiz ishlashda juda yuqori amplitudalarni etkazib berishi mumkin. 200 mkm gacha bo'lgan amplitudalar 24/7 ish rejimida oson ishlaydi. Ultrasonik disperserni yuqori amplitudalarda ishlatish va amplitudani aniq sozlash imkoniyati yuqori darajada to'ldirilgan nano-shlamlar, nano-mustahkamlangan polimer aralashmalari va nanokompozitlarni optimal shakllantirish uchun ultratovush jarayoni sharoitlarini moslashtirish uchun zarur.
Ultrasonik amplitudadan tashqari, bosim yana bir muhim jarayon parametridir. Yuqori bosim ostida ultratovushli kavitatsiyaning intensivligi va uning kesish kuchlari kuchayadi. Hielscherning ultratovushli reaktorlari bosim ostida bo'lishi mumkin, bu esa kuchaytirilgan sonikatsiya natijalarini oladi.
Jarayon monitoringi va ma'lumotlarni yozib olish jarayonlarni doimiy standartlashtirish va mahsulot sifati uchun muhim ahamiyatga ega. Ulanadigan bosim va harorat sensorlari ultratovushli dispersiya jarayonini kuzatish va nazorat qilish uchun ultratovush generatoriga ulanadi. Ultrasonik energiya (aniq + jami), harorat, bosim va vaqt kabi barcha muhim qayta ishlash parametrlari avtomatik ravishda protokollanadi va o'rnatilgan SD-kartada saqlanadi. Avtomatik qayd etilgan jarayon ma'lumotlariga kirish orqali siz oldingi sonikatsiya ishlarini qayta ko'rib chiqishingiz va jarayon natijalarini baholashingiz mumkin.
Yana bir foydalanuvchilar uchun qulay xususiyat - bu raqamli ultratovush tizimlarimizni brauzer masofadan boshqarish. Brauzerni masofadan boshqarish orqali siz ultratovushli protsessoringizni istalgan joydan masofadan turib ishga tushirishingiz, to'xtatishingiz, sozlashingiz va kuzatishingiz mumkin.
Frezeleme va nano-dispersiyalar uchun yuqori samarali ultratovushli gomogenizatorlarimiz haqida ko'proq bilish uchun hozir biz bilan bog'laning!
Quyidagi jadvalda ultrasonikatorlarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati ko'rsatilgan:
| To'plam hajmi | Oqim darajasi | Tavsiya etilgan qurilmalar |
|---|---|---|
| 1 dan 500 ml gacha | 10 dan 200 ml / min | UP100H |
| 10 dan 2000 ml gacha | 20 dan 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 dan 20 L gacha | 0.2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100 l gacha | 2 dan 10 l / min | UIP4000hdT |
| 15 dan 150 litrgacha | 3 dan 15 l / min | UIP6000hdT |
| na | 10 dan 100 l / min | UIP16000 |
| na | kattaroq | ning klasteri UIP16000 |
Biz bilan bog'lanish! / Bizdan so'rang!
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, uchuvchi va sanoat miqyosida ilovalar, dispersiya, emulsifikatsiya va ekstraktsiyani aralashtirish uchun yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi.
Adabiyot / Adabiyotlar
- Turcheniuk, K., Trecazzi, C., Deeleepojananan, C., & Mochalin, V. N. (2016): Salt-Assisted Ultrasonic Deaggregation of Nanodiamond. ACS Applied Materials & Interfaces, 8(38), 2016. 25461–25468.
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue 1. January 9, 2020.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Mondragón Cazorla R., Juliá Bolívar J. E.,Barba Juan A., Jarque Fonfría J. C. (2012): Characterization of silica–water nanofluids dispersed with an ultrasound probe: A study of their physical properties and stability. Powder Technology Vol. 224, 2012.
Hielscher Ultrasonics kompaniyasi yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi laboratoriya uchun sanoat hajmi.