Applikazzjoni ta 'bexx ta' atomizzazzjoni ultrasonika fil-preparazzjoni ta 'Nanomaterjali?

Sprejjar ta 'atomizzazzjoni ultrasonika (UAS) hija teknoloġija li tuża vibrazzjoni ultrasonika biex tkisser materja prima likwida fi qtar ta' daqs mikron/nanometru -, li mbagħad jiġu ttrasportati lejn sottostrat jew żona ta 'reazzjoni permezz ta' gass trasportatur. In-nanomaterjali mbagħad jiġu ppreparati permezz ta' tnixxif, sinterizzazzjoni jew reazzjonijiet kimiċi. Il-vantaġġi ewlenin tiegħu jinsabu fid-daqs uniformi tal-qtar (sa 1-10 μm), ħxuna tal-kisi preċiża u kontrollabbli (livell nm-μm), ebda ħsara mekkanika, u utilizzazzjoni għolja tal-materja prima. Ġie applikat b'mod wiesa 'fil-preparazzjoni ta' nanofilms, nanotrabijiet, u materjali nanokomposti, u huwa partikolarment adattat għal oqsma high-end bħal elettronika ta 'preċiżjoni, enerġija ġdida u bijomediċina.

 

1. Fabbrikazzjoni tan-Nanofilm (L-aktar Applikazzjoni Mainstream)

Xenarji ta' Applikazzjoni:

◆Semikondutturi/Apparat Elettroniku: Nanofilms konduttivi (eż., ITO, graphene, films tan-nanotubi tal-karbonju), films iżolanti, kisjiet fotoreżistenti;

◆Enerġija Ġdida: Films tal-elettrodi tal-batteriji tal-litju-jone (nanosilicon, kisjiet tal-fosfat tal-ħadid tal-litju), membrani tal-iskambju tal-protoni taċ-ċelluli tal-fjuwil (modifika tal-film Nafion), saffi ta 'assorbiment tad-dawl taċ-ċelloli solari (films tal-quantum dot);

Kisi ◆Funzjonali: Films trasparenti tas-sħana-insulazzjoni (kisi nanoTiO₂, ZrO₂), films antibatteriċi (nanosilver, kisjiet ta 'ossidu taż-żingu), films li jnaddfu waħedhom (kisi idrofobiku nanoSiO₂).

Vantaġġi Tekniċi:

◆ Uniformità tal-Film Eċċellenti: Id-daqs uniformi tal-qtar jevita difetti tal-kisi (bħal pinholes u xquq) ikkawżati minn "aggregazzjoni tal-qtar" fil-bexx tradizzjonali;

◆ Ħxuna Preċiża u Kontrollabbli: Nanoskala għal mikrometru -ħxuna tal-kisi fuq skala (eż., 10 nm-5 μm) tista 'tinkiseb billi tiġi aġġustata l-frekwenza ta' atomizzazzjoni (20-180 kHz), rata tal-fluss tal-likwidu (0.1-10 mL/min), u ħin tal-bexx;

◆ Preparazzjoni ta'-Temperatura Baxxa: Enerġija kinetika baxxa meta l-qtar jolqot is-sottostrat jippermetti preparazzjoni f'temperatura tal-kamra jew f'temperaturi medji għal baxxi (<200℃), making it suitable for flexible substrates (such as PET, PI films) or thermosensitive materials (such as biomacromolecules, quantum dots).

Każijiet Tipiċi:

◆Graphene Transparent Conductive Film: Id-dispersjoni tal-Graphene hija atomizzata ultrasonikament u sprejjata fuq ħġieġ jew sottostrat tal-PET flessibbli. Wara t-tnixxif f'-temperatura baxxa, film b'reżistenza folja<100 Ω/□ and a light transmittance >90% huwa ffurmat, adattat għal touch screens u apparati tal-wiri flessibbli;

◆Lithium-jone Battery Silikon-Kisi ta 'Anodi: Nano-dispersjoni ta' partiċelli tas-silikon hija sprejjata fuq substrat tal-fojl tar-ram biex tifforma kisja uniformi bbażata fuq is-silikon- (500 nm-2 μm ħxuna), ittejjeb il-kapaċità tal-batterija u l-istabbiltà taċ-ċiklu.

2. Preparazzjoni tan-Nanotrab

Xenarji ta' Applikazzjoni:

◆Nanotrab tal-metall/liga (eż. nano-fidda, ram, trab tan-nikil): użati f'pejsts konduttivi, katalisti, u materja prima tal-istampar 3D;

◆Oxide Nanopowders (eż., TiO₂, ZnO, Al₂O₃ trab): użat f'materjali fotokatalitiċi, materja prima taċ-ċeramika, u addittivi tal-kisi;

◆Nanopowders komposti (eż., Fe₃O₄@SiO₂, trab tal-quantum dot): użati fil-bijosensing, sondi fluworexxenti, u materjali tal-ħażna manjetika.

Vantaġġi Tekniċi:

◆ Daqs tal-Partiċelli tat-Trab Uniformi: Id-daqs tal-qtar kontrollabbli jirriżulta f'distribuzzjoni dejqa tad-daqs tal-partiċelli (tipikament 10-100 nm);

◆ Purità Għolja: Qtar jirreaġixxi fil-fażi tal-gass, u jevita l-introduzzjoni ta 'impuritajiet bħal fl-ipproċessar imxarrab tradizzjonali;

◆ Morfoloġija Kontrollabbli: Billi taġġusta t-temperatura tar-reazzjoni, ir-rata tal-fluss tal-gass trasportatur, u l-konċentrazzjoni tal-prekursur, jistgħu jiġu ppreparati nanotrabijiet b'morfoloġiji differenti bħal partiċelli sferiċi, flake, u virga-.

Każ Tipiku:

◆ Preparazzjoni ta 'Nano-Trab tal-fidda: Soluzzjoni ta' nitrat tal-fidda hija mħallta ma 'aġent li jnaqqas (bħal ethylene glycol), atomizzat, u mbagħad mgħoddi f'reattur ta' 300 grad biex inaqqas u jiġġenera trab tal-fidda sferiku b'daqs ta 'partiċelli ta' 20-50 nm, użat f'pejsts elettroniċi ta 'ċelluli LED (bħal ippakkjar ta' ċelluli elettroniċi fotovoltajċi).