A nanorészecskék kis részecskeméretűek, nagy felületi energiájúak és hajlamosak a spontán agglomerációra. Az agglomeráció megléte nagymértékben befolyásolja a nano porok előnyeit. Ezért a nano porok folyékony közegben való diszperziójának és stabilitásának javítása nagyon fontos kutatási téma.
A részecskediszperzió egy új, az utóbbi években kifejlesztett határterületi tudományág. Az úgynevezett részecskediszperzió olyan folyamat, amelynek során a porrészecskéket elválasztják és diszpergálják a folyékony közegben, majd egyenletesen elosztják a teljes folyékony fázisban, főként három szakaszból állva: nedvesítés, szétválasztás és a diszpergált részecskék stabilizálása. A nedvesítés azt a folyamatot jelenti, amikor a port lassan adagolják a keverőrendszerben képződő örvényáramba, így a por felületén adszorbeált levegőt vagy egyéb szennyeződéseket folyadék váltja fel. A szétválasztás azt jelenti, hogy a nagyobb részecskeméretű aggregátumokat mechanikai vagy szupergenerációs módszerekkel kisebb részecskékre diszpergálják. A stabilizálás azt jelenti, hogy a porrészecskék hosszú ideig egyenletesen diszpergálhatók a folyadékban. A különböző diszperziós módszerek szerint fizikai diszperzióra és kémiai diszperzióra osztható. Az ultrahangos diszperzió az egyik fizikai diszperziós módszer.
Ultrahangos diszperzióMódszer: Az ultrahangos eljárás hullámhosszú, közel egyenes vonalú terjedésű, könnyen koncentrálható energiával rendelkezik. Az ultrahang javíthatja a kémiai reakciósebességet, lerövidítheti a reakcióidőt és javíthatja a reakció szelektivitását. Emellett olyan kémiai reakciókat is serkenthet, amelyek ultrahang nélkül nem lejátszódnának. Az ultrahangos diszperzió lényege, hogy a kezelendő szuszpendált részecskéket közvetlenül a szupernövekedési mezőbe helyezik, és megfelelő frekvenciájú és teljesítményű ultrahangos hullámokkal kezelik őket, ami egy rendkívül intenzív diszperziós módszer. Jelenleg az ultrahangos diszperzió mechanizmusát általában a kavitációval hozzák összefüggésbe. Az ultrahangos hullám terjedését a közeg hordozza, és az ultrahangos hullám terjedési folyamatában a közegben váltakozó pozitív és negatív nyomás periódusa van. A közeget váltakozó pozitív és negatív nyomások szorítják és húzzák. Amikor az ultrahangos hullám kellő amplitúdóval hat a folyékony közeg kritikus molekuláris távolságára ahhoz, hogy állandó maradjon, a folyékony közeg megreped és mikrobuborékokat képez, amelyek tovább kavitációs buborékokká fejlődnek. Egyrészt ezek a buborékok újra feloldódhatnak a folyékony közegben, és lebeghetnek és eltűnhetnek; másrészt az ultrahangos mező rezonancia fázisától távolodva össze is omolhatnak. A gyakorlat bebizonyította, hogy a szuszpenzió diszpergálásának van egy megfelelő szupergenerációs gyakorisága, amelynek értéke a szuszpendált részecskék szemcseméretétől függ. Emiatt a szuperszületés után érdemes egy bizonyos időre leállítani, majd folytatni a szuperszületést a túlmelegedés elkerülése érdekében. A szuperszületés során jó módszer a levegő vagy a víz hűtése.
Közzététel ideje: 2022. november 3.