Nanodelci imajo majhno velikost delcev, visoko površinsko energijo in nagnjenost k spontani aglomeraciji. Obstoj aglomeracije bo močno vplival na prednosti nano prahov. Zato je izboljšanje disperzije in stabilnosti nano prahov v tekočem mediju zelo pomembna raziskovalna tema.
Disperzija delcev je nova mejna disciplina, razvita v zadnjih letih. Tako imenovana disperzija delcev se nanaša na projekt, pri katerem se delci prahu ločijo in dispergirajo v tekočem mediju ter enakomerno porazdelijo po celotni tekoči fazi, kar vključuje predvsem tri faze: omočenje, razgradnjo in stabilizacijo dispergiranih delcev. Omočenje se nanaša na postopek počasnega dodajanja prahu v vrtinčni tok, ki nastane v mešalnem sistemu, tako da se zrak ali druge nečistoče, adsorbirane na površini prahu, nadomestijo s tekočino. Razgradnja se nanaša na to, da se agregati z večjimi delci razpršijo v manjše delce z mehanskimi ali supergeneracijskimi metodami. Stabilizacija pomeni zagotoviti, da se delci prahu lahko enakomerno razpršijo v tekočini dlje časa. Glede na različne metode disperzije jo lahko razdelimo na fizikalno disperzijo in kemično disperzijo. Ultrazvočna disperzija je ena od metod fizikalne disperzije.
Ultrazvočna disperzijaMetoda: ultrazvok ima značilnosti valovne dolžine, približno ravnega širjenja, lahke koncentracije energije itd. Ultrazvok lahko izboljša hitrost kemijske reakcije, skrajša reakcijski čas in izboljša selektivnost reakcije; lahko pa tudi spodbudi kemijske reakcije, ki se ne morejo zgoditi brez ultrazvoka. Ultrazvočna disperzija pomeni, da se suspendirani delci, ki jih je treba obdelati, neposredno namestijo v super rastno polje in se obdelajo z ultrazvočnimi valovi ustrezne frekvence in moči, kar je zelo intenzivna metoda disperzije. Trenutno velja, da je mehanizem ultrazvočne disperzije povezan s kavitacijo. Širjenje ultrazvočnega valovanja se prenaša po mediju, pri čemer se v procesu širjenja ultrazvočnega valovanja v mediju izmenjujeta pozitivni in negativni tlak. Medij se stisne in vleče pod izmeničnimi pozitivnimi in negativnimi tlaki. Ko ultrazvočni val z dovolj veliko amplitudo deluje na kritično molekularno razdaljo tekočega medija, da se ohrani konstantna, se tekoči medij razpoči in tvorijo mikromehurčki, ki se nato razvijejo v kavitacijske mehurčke. Po eni strani se ti mehurčki lahko ponovno raztopijo v tekočem mediju in lahko tudi lebdijo in izginejo; lahko pa se tudi sesedejo iz resonančne faze ultrazvočnega polja. Praksa je pokazala, da obstaja ustrezna frekvenca supergeneracije za disperzijo suspenzije, njena vrednost pa je odvisna od velikosti delcev suspendiranih delcev. Zaradi tega je dobro po superporodu za določen čas ustaviti in nadaljevati s superporodom, da se izognemo pregrevanju. Dobra metoda je tudi uporaba zraka ali vode za hlajenje med superporodom.
Čas objave: 3. november 2022