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. Inorganic electrolytes are mainly used for the dispersion of polar surface particles in water. Inorganic electrolytes can increase the absolute value of the surface potential of the particles and improve the electrostatic repulsion of the double electric layer between the particles, such as sodium hexametaphosphate. Polymer with high molecular weight is adsorbed on the surface of particles, and its long polymer chain stretches in the medium, which improves the stability of particle dispersion by spatial site resistance effect. The stability of the dispersion system increases with the thickness of the polymer adsorption layer. For the selected polymer, water should be a good solvent so that the nematic polymer actives can be fully unfolded to obtain a thicker adsorption layer. When polymer polyelectrolyte is adsorbed on the particle surface, it dissociates and carries charge under a certain PH value, which increases the charge on the particle surface and improves the electrostatic repulsive energy on the particle surface, and at the same time, the polymer chain can also play a role in spatial site resistance, such as polyacrylamide. Imidlertid, when using polymer polyelectrolyte as a dispersant, attention should be paid to the adjustment of PH value so that the dissociation degree of polyelectrolyte is maximum so that the polyelectrolyte on the particle surface reaches saturation adsorption, increasing the double layer repulsion.

II. Our highly dispersible magnetic particles

We have obtained highly dispersible hydrophilic magnetic fluid by modifying magnetic nanoparticles with our unique technology, which has good dispersion uniformity, no remanent magnetism, strong magnetism, and a variety of particle sizes to choose from. Welcome to consult and communicate with us!

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.