С быстрой развитием нанотехнологий наноматериалы все чаще используются в энергетике, медицине, электронике и химической промышленности. Тем не менее, равномерная дисперсия наночастиц всегда была технической трудностью, и традиционное механическое перемешивание, мяч и другие методы трудно достичь наноразмерных эффектов дисперсии. Ультразвуковое оборудование для нанодисперсий стало важным инструментом для подготовки и оптимизации наноматериалов из -за его высокой эффективности и управляемости.
Основным механизмом ультразвуковой дисперсии является кавитация. Когда высокий - частотный ультразвук (обычно 20 кГц - 100 кГц) действует на жидкости, генерируются высокое давление и низкие циклы давления, в результате чего крошечные пузырьки образуются в жидкости и быстро обрушиваются. Этот процесс высвобождает огромную локальную энергию (высокая температура, высокое давление и микроэджеты), которая эффективно разбивает агломерированные частицы и достигает наноразмерной дисперсии.
Ключевые влиятельные факторы:
Частота: низкая частота (20–30 кГц) подходит для высокой вязкости или больших систем частиц, высокочастотная (50–100 кГц) подходит для тонкой дисперсии.
Мощность: определяет интенсивность кавитации и должна быть оптимизирована, чтобы избежать чрезмерного нагрева или повреждения частиц.
Время: слишком долго может вызвать вторичную агломерацию частиц или денатурацию материала.
Средние свойства: вязкость растворителя, поверхностно -активные вещества и т. Д. влияют на дисперсионный эффект.
Основные виды ультразвукового нанодисперсного оборудования
Зонд - Тип ультразвукового дисперчика
Структура: он состоит из ультразвукового генератора, датчика и зонда титанового сплава.
Особенности: концентрированная энергия, подходящая для небольшого объема и образцов высокой концентрации (например, лабораторные исследования и разработка).
Ограничения: зонд легко носить и не подходит для непрерывного производства.
Поля приложения
1. Подготовка наноматериалов
Углеродные нанотрубки, графен: решить проблему агломерации и улучшить электрическую/теплопроводность.
Наночастицы металлов (золото, серебро): используется для катализа и антибактериальных материалов.
2. Новое энергетическое поле
Лития - Ионные батареи: равномерно диспергируйте электродные материалы (такие как LifePo₄), чтобы улучшить емкость и срок службы батареи.
3. Медицина и биотехнология
Система доставки лекарств: приготовление нанолипосом и полимерных мицеллов.
Трансфекция гена: Ультразвук - Помогая доставка наноносителей ДНК/РНК.
4. Еда и косметика
Наноэмульсия: улучшить стабильность и скорость поглощения активных ингредиентов (таких как витамины и эфирные масла).
Ультразвуковое нанодисперсионное оборудование стало незаменимым инструментом в области нанотехнологий из -за его высокой эффективности и управляемости. В будущем, благодаря развитию интеллектуальных и крупных технологий, ее применение будет расширено, что способствует инновациям наноматериалов в области промышленности, медицины и т. Д.






