Sử dụng thiết bị siêu âm để phân tán vật liệu nano
Vật liệu nano đã trở thành một thành phần không thể thiếu của các sản phẩm đa dạng như kem chống nắng, lớp phủ hiệu suất, hoặc vật liệu nhựa tổng hợp. Thiết bị đồng hóa mẫu bằng sóng siêu âm được sử dụng để phân tán các hạt kích thước nano vào trong chất lỏng, chẳng hạn như nước, dầu, dung môi hoặc nhựa.
Hình 1 : Kích thước vật liệu Nano
Hình 3 : Sự cải thiện nhờ sóng siêu âm
Hình 5 : Mô hình tổng hợp
Hình 6 : Thiết bị rung siêu âm cho đo kích thước hạt
Hình 1 : Kích thước vật liệu Nano
Việc áp dụng siêu âm cho vật liệu nano có tác dụng đa dạng. Rõ ràng nhất là sự phân tán của vật liệu trong chất lỏng để phá vỡ các hạt kết tụ. Một quá trình khác là ứng dụng siêu âm trong quá trình tổng hợp hạt hoặc kết tủa. Nói chung, điều này sẽ dẫn đến các hạt nhỏ hơn và sự đồng hóa kích thước hạt được tăng lên. Siêu âm cải thiện việc chuyển khối ở bề mặt hạt. Hiệu ứng này có thể được sử dụng để cải thiện chức năng bề mặt của các vật liệu có diện tích bề mặt riêng cao. |
|
Phân tán và giảm kích thước vật liệu nano
Các vật liệu nano, ví dụ: oxit kim loại, nanoclay hoặc ống nano cacbon có xu hướng được kết tụ khi trộn vào chất lỏng. Sẽ phải cần đến phương tiện hiệu quả để phân tán các lực lượng liên kết khi bột bị làm ướt. Siêu âm sẽ phá vỡ cấu trúc kết tụ trong dung dịch nước và không chứa nước cho phép sử dụng toàn bộ tiềm năng của vật liệu nano. Các khảo sát về sự phân tán của các hạt kết tụ nano với hàm lượng rắn khác nhau đã chứng minh ưu thế đáng kể của siêu âm khi so sánh với các công nghệ khác, chẳng hạn như máy trộn rotor stator (ví dụ: ultra turrax), đồng hóa piston, hoặc phương pháp nghiền ướt. nhà máy hạt hoặc nhà máy keo. Hệ thống siêu âm Hielscher có thể chạy ở nồng độ chất rắn khá cao. Ví dụ đôi với silica có thể thực hiện với nồng độ rắn lên đến 50% khối lượng. Thiết bị siêu âm có thể được áp dụng cho việc phân tán các mẻ lớn có nồng độ cao - xử lý các chất lỏng có độ nhớt thấp và cao. Điều này làm cho giải pháp xử lý siêu âm tốt cho sơn và chất phủ, trên các nền khác nhau, chẳng hạn như nước, nhựa hoặc dầu.
Hình 3 : Sự cải thiện nhờ sóng siêu âm
Bọt siêu âm
Phân tán bằng siêu âm là kết quả của tạo bọt siêu âm. Khi chất lỏng tiếp xúc với siêu âm, sóng âm lan truyền vào chất lỏng theo các chu kỳ áp suất cao và áp suất thấp xen kẽ. Nó sẽ tạo ứng suất cơ học trên các lực hút giữa các hạt riêng rẽ. Siêu âm bọt trong chất lỏng tạo ra các tia chất lỏng tốc độ cao lên đến 1000km / giờ (khoảng 600mph). Những tia như vậy ép chất lỏng ở áp suất cao giữa các hạt và tách chúng ra khỏi nhau. Các hạt nhỏ hơn được tăng tốc với các tia chất lỏng và va chạm ở tốc độ cao. Điều này làm cho siêu âm thành một phương tiện hiệu quả cho việc phân tán mà còn cho việc nghiền các hạt có kích thước micron và kích thước dưới micron. |
Hình 4 : Sự hình thành bọt siêu âm
|
Kết tủa / tổng hợp hạt kết hợp siêu âm
Hạt nano có thể được tạo ra từ dưới lên bằng tổng hợp hoặc kết tủa. Sonochemistry là một trong những kỹ thuật sớm nhất được sử dụng để chuẩn bị các hợp chất nano. Suslick trong công trình ban đầu của mình, rung siêu âm Fe (CO)5 khử cặn thu được kích thước hạt nano sắt vô định hình 10-20nm. Nói chung, một hỗn hợp siêu bão hòa bắt đầu hình thành các hạt rắn của một vật liệu nồng độ cao. Siêu âm cải thiện quá trình pha trộn tiền thân và tăng sự chuyển khối ở bề mặt hạt. Điều này dẫn đến kích thước hạt nhỏ hơn và độ đồng nhât cao hơn.
Hình 5 : Mô hình tổng hợp
Cải thiện chức năng bề mặt bằng siêu âm
Nhiều vật liệu nano, như oxit kim loại, mực in phun và bột mực, hoặc chất độn cho lớp phủ hiệu suất, yêu cầu chức năng bề mặt. Để chức năng hóa bề mặt hoàn chỉnh của mỗi hạt riêng lẻ, cần có phương pháp phân tán tốt. Khi phân tán, các hạt thường được bao quanh bởi một lớp ranh giới phân tử thu hút bề mặt hạt. Để các nhóm chức năng mới có được bề mặt hạt, lớp ranh giới này cần phải được chia nhỏ hoặc loại bỏ. Các tia chất lỏng do siêu âm bọt có thể đạt tốc độ lên đến 1000km / giờ. Ứng suất này giúp khắc thắng thế lực hút và mang các phân tử chức năng lên bề mặt hạt. Trong sonochemistry, hiệu ứng này được sử dụng để cải thiện hiệu suất của chất xúc tác phân tán.
Sửa dụng siêu âm trước khi đo kích thước hạt
Siêu âm mẫu cải thiện độ chính xác của việc đo kích thước hạt hoặc đo lường hình thái học. SonoStep mới kết hợp siêu âm, khuấy và bơm mẫu trong một thiết kế nhỏ gọn. Nó rất dễ vận hành và có thể được sử dụng để cung cấp các mẫu rung siêu âm cho các thiết bị phân tích, chẳng hạn như máy phân tích kích thước hạt. Các thiết bị rung cường độ cao giúp phân tán các hạt kết tụ dẫn đến kết quả phù hợp hơn.
Hình 6 : Thiết bị rung siêu âm cho đo kích thước hạt
Công ty TNHH Thiết Bị Kỹ Thuật TLT tự hào là một trong những công ty tiên phong đi đầu có chất luợng và uy tín chuyên về tư vấn và lắp đặt hệ thống thiết bị siêu âm để phân tán vật liệu nano. Quý khách hàng quan tâm có thể liên hệ trực tiếp theo địa chỉ sau:
CÔNG TY TNHH THIẾT BỊ KỸ THUẬT TLT
VP Hà Nội:Tầng 7 tòa nhà 188, đường Trường Chinh, quận Đống Đa, thành phố Hà Nội
Hotline: 0913027730 – 0904147995
Tel: 024 36610745
website:tltech.vn Email: letruc@tltech.vn
Các tin bài cùng chuyên mục
- TLT thông báo tuyển dụng nhân viên hành chính tổng hợp
- Hệ thống phân tán GRAPHENE bằng siêu âm hiệu năng cao
- Hệ thống siêu âm đồng hóa SONOSHEMISTRY 20 Khz 3000W
- Trạm phản ứng hóa học Microwave đa chức năng Uwave-2000
- Trạm tổng hợp bằng microway MAS-II
- Thiết bị phân tích Kjeldahl Protein/Nitrogen tự động K1160
- Máy Phân Tích Kết Cấu TX-700
- TLT thông báo về việc nghỉ Lễ Giỗ Tổ Hùng Vương năm 2020
- Phân tích độ ẩm bằng sấy
- TLT Thông báo nghỉ lễ Quốc Khánh 02/09/2019
Khách hàng
Công ty TNHH Thiết bị kỹ thuật TLT
VP Hà Nội: Tầng 7, Lô 18 Khu ĐTM Định Công, P. Định Công, Q. Hoàng Mai, TP. Hà Nội.
Hotline: 0913027730 - 0904147995
Email: letruc@tltech.vn và sale@tlt.net.vn
Hotline: 0913027730 - 0904147995
Email: letruc@tltech.vn và sale@tlt.net.vn
Tel: 024 36610745 Fax: 024 35400699
Chia sẻ: