चुंबकीय नैनोकणों के फैलाव स्थिरता में सुधार करने के तरीके और तंत्र

के चुंबकीय गुण चुंबकीय नैनोकण उन्हें मोबाइल पोजीशनिंग के लिए समृद्ध और अलग या उन्मुख करना आसान बनाएं. यह गुण चुंबकीय नैनोकणों को जैविक पृथक्करण और शुद्धिकरण तकनीकों में व्यापक रूप से उपयोग करता है. तथापि, चुंबकीय नैनोकणों का बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्र और उच्च सतह ऊर्जा उन्हें एकत्रीकरण के प्रति अतिसंवेदनशील बनाती है, जिससे उनका आवेदन प्रभावित हो रहा है.

मैं. चुंबकीय नैनोकणों के फैलाव स्थिरता में सुधार करने के तरीके और तंत्र

चुंबकीय नैनोकणों के फैलाव की दो विधियाँ हैं, भौतिक फैलाव विधियाँ और रासायनिक फैलाव विधियाँ.

1. भौतिक फैलाव के तरीके: यांत्रिक सरगर्मी फैलाव, अल्ट्रासोनिक फैलाव और प्रभाव धारा फैलाव.

यांत्रिक फैलाव: यह माध्यम में कणों को फैलाने के लिए तरल प्रवाह में मजबूत अशांति पैदा करने के लिए मजबूत यांत्रिक सरगर्मी के उपयोग को संदर्भित करता है, मुख्यतः फैलाव प्रणाली पर लागू यांत्रिक बल के माध्यम से, जो प्रणाली में पदार्थों के भौतिक और रासायनिक गुणों में परिवर्तन के साथ-साथ फैलाव के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला का कारण बनता है. यांत्रिक सरगर्मी फैलाव में मुख्य रूप से बॉल मिलिंग फैलाव शामिल है, रेत मिलिंग फैलाव, और यांत्रिक उच्च गति सरगर्मी फैलाव.

अल्ट्रासोनिक: यह नैनोकणों को फैलाने का एक प्रभावी तरीका है. इसका मतलब है कि अल्ट्रासोनिक तरंगों की कार्रवाई के तहत, तरल में सूक्ष्म बुलबुले तेजी से न्यूक्लियेट हो जाएंगे, बढ़ें और कंपन करें. जब ध्वनिक दबाव काफी बड़ा हो, बुलबुले तेजी से ढह जायेंगे. जब बुलबुले ढह जाते हैं, वे उच्च गति वाले माइक्रो-जेट और शॉक तरंगें उत्पन्न करेंगे. एक ही समय पर, बहुत ही कम समय में, हवा के बुलबुले के आसपास की छोटी सी जगह में, वे 5000K से अधिक का उच्च तापमान और 100MPa तक का उच्च दबाव उत्पन्न करेंगे. ये एक विशेष वातावरण का निर्माण करते हैं जहां पदार्थ रासायनिक और भौतिक परिवर्तनों से गुजरेंगे. पर्यावरण. जब यह प्रभाव किसी ठोस सतह पर होता है, मजबूत मिश्रण प्रभाव के कणों के आसपास तरल के कारण, यह ताप संचालन और सामग्री स्थानांतरण प्रक्रिया को तेज करता है और यहां तक ​​कि ठोस स्थान में पदार्थों के प्रसार को भी बढ़ावा देता है. इस प्रभाव का उपयोग करना, नैनोकणों के बीच परस्पर क्रिया ऊर्जा को काफी हद तक कमजोर किया जा सकता है, इस प्रकार प्रभावी ढंग से नैनोकणों को एकत्रित होने से रोका जाता है और उन्हें पूरी तरह से फैलने दिया जाता है.

प्रभाव धारा फैलाव: यह उच्च गति चरण टकराव की धुरी के साथ तरल पदार्थ की दो धाराओं को संदर्भित करता है. कुचलने और फैलाने की प्रक्रिया पर जेट इंपिंगमेंट प्रक्रिया दो महत्वपूर्ण भूमिकाएँ निभाती है: पहला, टकराव के चरणों और कणों के बीच, प्रभाव दबाव और कणों के विखंडन के कारण होने वाले कतरनी से उत्पन्न आपसी घर्षण; दूसरा, प्रवाह के चरण के चरण के निरंतर चरण की टक्कर, यानी, जेट एक मजबूत रेडियल और अक्षीय अशांति वेग घटक उत्पन्न करने के लिए एक दूसरे से टकराते हैं, इस प्रकार टकराव क्षेत्र में एक अच्छा मिश्रण तैयार होता है.

2. रासायनिक फैलाव के तरीके: मुख्य रूप से सतह संशोधन और फैलाव जोड़ने सहित.

सतही संशोधन: कणों की सतह पर लेपित कार्बनिक या अकार्बनिक पदार्थों की एक परत कणों की फैलाव स्थिरता में सुधार करने के लिए कणों की सतह के गुणों को बदल सकती है।. सतह कोटिंग संशोधन में मुख्य रूप से निम्नलिखित प्रकार होते हैं: वर्षा संशोधन, विषम फ्लोक्यूलेशन विधि और सतह ग्राफ्ट संशोधन विधि. वर्षा संशोधन अकार्बनिक कोटिंग के साथ नैनोकणों को संशोधित करने की एक विधि है, जो एक रासायनिक प्रतिक्रिया का उपयोग करता है और अपने उत्पाद को संशोधित पाउडर की सतह पर जमा करके संपुटित संशोधित परत की एक बहुत पतली परत बनाता है, इस प्रकार नैनोकणों की गतिविधि कम हो जाती है और उनके फैलाव में सुधार होता है. विषम फ्लोक्यूलेशन तटस्थ समुच्चय बनाने और उन्हें एक संपुटित परत में जमा करने के लिए सरकार-आवेशित कणों के इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण का उपयोग करता है. सतह ग्राफ्टिंग संशोधन का उद्देश्य कार्बनिक कार्यात्मक समूहों को रासायनिक अवशोषण या रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा नैनोकणों की सतह को कवर करना है, ताकि नैनोकणों के फैलाव में सुधार हो सके. नैनोकणों की सतह ग्राफ्टिंग के बाद, उनके पास किसी भी विलायक में दीर्घकालिक फैलाव स्थिरता नहीं है, और ग्राफ्टिंग में शामिल पॉलिमर को स्थिर फैलाव प्राप्त करने के लिए संबंधित विलायक के साथ संगत होना चाहिए.

फैलावों का जोड़: चुंबकीय नैनोकणों को तैयार करते या उपयोग करते समय, कुछ फैलाव स्टेबलाइजर्स, जैसे सर्फेक्टेंट, क्या जोड़ा जा सकता है. कण एकत्रीकरण को रोकने के लिए इन स्टेबलाइजर्स को कणों की सतह पर सोख लिया जा सकता है. आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले डिस्पेंसर अकार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट्स होते हैं, पॉलिमर, और पॉलिमर पॉलीइलेक्ट्रोलाइट्स. अकार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग मुख्य रूप से पानी में ध्रुवीय सतह के कणों के फैलाव के लिए किया जाता है. अकार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट्स कणों की सतह क्षमता के पूर्ण मूल्य को बढ़ा सकते हैं और कणों के बीच दोहरी विद्युत परत के इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण में सुधार कर सकते हैं।, जैसे सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट. उच्च आणविक भार वाला पॉलिमर कणों की सतह पर अधिशोषित होता है, और इसकी लंबी पॉलिमर श्रृंखला माध्यम में फैली हुई है, जो स्थानिक साइट प्रतिरोध प्रभाव द्वारा कण फैलाव की स्थिरता में सुधार करता है. बहुलक सोखना परत की मोटाई के साथ फैलाव प्रणाली की स्थिरता बढ़ जाती है. चयनित पॉलिमर के लिए, पानी एक अच्छा विलायक होना चाहिए ताकि एक मोटी सोखना परत प्राप्त करने के लिए नेमैटिक पॉलिमर सक्रियों को पूरी तरह से खोला जा सके. जब पॉलिमर पॉलीइलेक्ट्रोलाइट कण की सतह पर सोख लिया जाता है, यह एक निश्चित PH मान के तहत आवेश को अलग करता है और वहन करता है, जो कण सतह पर चार्ज बढ़ाता है और कण सतह पर इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकारक ऊर्जा में सुधार करता है, और साथ ही, पॉलिमर श्रृंखला स्थानिक साइट प्रतिरोध में भी भूमिका निभा सकती है, जैसे पॉलीएक्रिलामाइड. तथापि, एक फैलाव के रूप में पॉलिमर पॉलीइलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करते समय, पीएच मान के समायोजन पर ध्यान दिया जाना चाहिए ताकि पॉलीइलेक्ट्रोलाइट की पृथक्करण डिग्री अधिकतम हो ताकि कण सतह पर पॉलीइलेक्ट्रोलाइट संतृप्ति सोखना तक पहुंच जाए, दोहरी परत प्रतिकर्षण को बढ़ाना.

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