Metoder og mekanismer for å forbedre spredningsstabiliteten til magnetiske nanopartikler

De magnetiske egenskapene til magnetiske nanopartikler gjør dem enkle å berike og skille eller orientere for mobil posisjonering. Denne egenskapen gjør magnetiske nanopartikler mye brukt i biologiske separasjons- og renseteknikker. Imidlertid, det store spesifikke overflatearealet og høye overflateenergien til magnetiske nanopartikler gjør dem svært utsatt for aggregering, og dermed påvirke søknaden deres.

jeg. Metoder og mekanismer for å forbedre spredningsstabiliteten til magnetiske nanopartikler

Det er to metoder for spredning av magnetiske nanopartikler, fysiske spredningsmetoder og kjemiske spredningsmetoder.

1. Fysiske spredningsmetoder: Mekanisk omrøringsdispersjon, ultralydspredning og slagstrømspredning.

Mekanisk spredning: Det refererer til bruken av sterk mekanisk omrøring for å forårsake sterk turbulens i væskestrømmen for å gjøre partikler spredt i mediet, hovedsakelig gjennom den mekaniske kraften som påføres dispersjonssystemet, som forårsaker endringer i de fysiske og kjemiske egenskapene til stoffene i systemet samt en rekke medfølgende kjemiske reaksjoner for å oppnå formålet med spredning. Mekanisk omrøringsdispersjon inkluderer hovedsakelig kulemalingsdispersjon, dispersjon av sandfresing, og mekanisk høyhastighets omrøringsdispersjon.

Ultralyd: Det er en effektiv metode for å spre nanopartikler. Det betyr at under påvirkning av ultralydbølger, mikroboblene i væsken vil raskt danne kjerne, vokse og vibrere. Når det akustiske trykket er stort nok, boblene vil kollapse voldsomt. Når boblene kollapser, de vil produsere høyhastighets mikrojetfly og sjokkbølger. Samtidig, på veldig kort tid, i det lille rommet rundt luftboblene, de vil produsere høye temperaturer på opptil mer enn 5000K og høye trykk på opptil 100MPa. Disse utgjør et spesielt miljø hvor stoffene vil gjennomgå kjemiske og fysiske endringer. miljø. Når denne effekten oppstår på en fast overflate, på grunn av væsken rundt partiklene av den sterke blandeeffekten, det akselererer varmeledning og materialoverføringsprosessen og fremmer til og med diffusjon av stoffer i det faste rommet. Bruker denne effekten, interaksjonsenergien mellom nanopartikler kan svekkes betydelig, forhindrer dermed effektivt nanopartikler i å agglomerere og lar dem bli fullstendig spredt.

Påvirkningsstrømspredning: Det refererer til de to strømmene av væske langs aksen for høyhastighets fasekollisjon. Jet-påvirkningsprosessen på knuse- og dispergeringsprosessen gir to viktige roller: Først, mellom faser og partikler i kollisjonen, gjensidig slitasje generert av slagtrykket og skjæringen forårsaket av fragmentering av partikler; Sekund, kollisjonen av den kontinuerlige fasen av fasen av strømmens fase, dvs., strålene treffer hverandre for å produsere en sterk radiell og aksial turbulenshastighetskomponent, dermed skape en god blanding i støtsonen.

2. Kjemiske dispersjonsmetoder: hovedsakelig inkludert overflatemodifisering og tilsetning av dispergeringsmidler.

Overflatemodifisering: Et lag med organiske eller uorganiske stoffer belagt på overflaten av partikler kan endre overflateegenskapene til partikler for å forbedre spredningsstabiliteten til partikler. Modifikasjon av overflatebelegg har hovedsakelig følgende typer: nedbørsmodifikasjon, heterogen flokkuleringsmetode og overflatepodemodifikasjonsmetode. Nedbørsmodifikasjon er en metode for å modifisere nanopartikler med uorganisk belegg, som bruker en kjemisk reaksjon og avsetter produktet på overflaten av det modifiserte pulveret for å danne et veldig tynt lag med innkapslet modifisert lag, dermed redusere aktiviteten til nanopartikler og forbedre deres dispergerbarhet. Heterogen flokkulering bruker den elektrostatiske tiltrekningen av statsladede partikler for å danne nøytrale aggregater og deponere dem i et innkapslet lag. Modifikasjon av overflatepoding er å få organiske funksjonelle grupper til å dekke overflaten av nanopartikler ved kjemisorpsjon eller kjemisk reaksjon, for å forbedre dispergerbarheten til nanopartikler. Etter overflatepoding av nanopartikler, de har ikke god langtidsdispersjonsstabilitet i noe løsemiddel, og polymeren som er involvert i poding må være kompatibel med det tilsvarende løsningsmiddel for å oppnå stabil dispersjon.

Tilsetning av dispergeringsmidler: Ved tilberedning eller bruk av magnetiske nanopartikler, noen dispersjonsstabilisatorer, slik som overflateaktive stoffer, kan legges til. Disse stabilisatorene kan adsorberes på overflaten av partiklene for å hindre partikkelaggregering. Vanlig brukte dispergeringsmidler er uorganiske elektrolytter, polymerer, og polymerpolyelektrolytter. Uorganiske elektrolytter brukes hovedsakelig til spredning av polare overflatepartikler i vann. Uorganiske elektrolytter kan øke den absolutte verdien av overflatepotensialet til partiklene og forbedre den elektrostatiske frastøtningen av det doble elektriske laget mellom partiklene, slik som natriumheksametafosfat. Polymer med høy molekylvekt adsorberes på overflaten av partikler, og dens lange polymerkjede strekker seg i mediet, som forbedrer stabiliteten til partikkelspredning ved romlig stedsresistenseffekt. Stabiliteten til dispersjonssystemet øker med tykkelsen på polymeradsorpsjonslaget. For den valgte polymeren, vann bør være et godt løsningsmiddel slik at de nematiske polymeraktive stoffene kan foldes helt ut for å oppnå et tykkere adsorpsjonslag. Når polymer polyelektrolytt er adsorbert på partikkeloverflaten, det dissosierer og bærer ladning under en viss PH-verdi, som øker ladningen på partikkeloverflaten og forbedrer den elektrostatiske frastøtende energien på partikkeloverflaten, og samtidig, polymerkjeden kan også spille en rolle i romlig stedsresistens, som polyakrylamid. Imidlertid, ved bruk av polymerpolyelektrolytt som dispergeringsmiddel, oppmerksomhet bør rettes mot justeringen av PH-verdien slik at dissosiasjonsgraden av polyelektrolytt er maksimal slik at polyelektrolytten på partikkeloverflaten når metningsadsorpsjon, øke dobbeltlags frastøtingen.

II. Våre svært dispergerbare magnetiske partikler

Vi har oppnådd svært dispergerbar hydrofil magnetisk væske ved å modifisere magnetiske nanopartikler med vår unike teknologi, som har god spredningsuniformitet, ingen magnetisme er igjen, sterk magnetisme, og en rekke partikkelstørrelser å velge mellom. Velkommen til å konsultere og kommunisere med oss!

Shanghai Lingjun Biotechnology Co., Ltd.ble etablert i 2016 som er en profesjonell produsent av biomagnetiske materialer og nukleinsyreekstraksjonsreagenser.

Vi har rik erfaring innen utvinning og rensing av nukleinsyre, proteinrensing, celleseparasjon, kjemiluminescens og andre tekniske felt.

Våre produkter er mye brukt på mange felt, som medisinsk testing, genetisk testing, universitetsforskning, genetisk avl, og så videre. Vi leverer ikke bare produkter, men kan også påta oss OEM, ODM, og andre behov. Hvis du har relaterte behov, ta gjerne kontakt med oss ​​på sales01@lingjunbio.com.