氧化石墨烯高剪切分散機(jī)
氧化石墨烯是石墨烯的氧化物,其顏色為棕黃色,市面上常見的產(chǎn)品有粉末狀、片狀以及溶液狀的。氧化石墨烯薄片是石墨粉經(jīng)化學(xué)氧化及剝離后的產(chǎn)物,氧化石墨烯是單一的原子層,可以隨時(shí)在橫向尺寸上擴(kuò)展到數(shù)十微米,因此,其結(jié)構(gòu)跨越了一般化學(xué)和材料科學(xué)的典型尺度。氧化石墨烯可視為一種非傳統(tǒng)型態(tài)的軟性材料,具有聚合物、膠體、薄膜,以及兩性分子的特性。氧化石墨烯*以來被視為親水性物質(zhì),因?yàn)槠湓谒芯哂?的分散性,但是,相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,氧化石墨烯實(shí)際上具有兩親性,從石墨烯薄片邊緣到*呈現(xiàn)親水至疏水的性質(zhì)分布。因此,氧化石墨烯可如同界面活性劑一般存在界面,并降低界面間的能量
氧化石墨烯的應(yīng)用材料應(yīng)用范圍很廣。氧化石墨烯是一種性能優(yōu)異的新型碳材料,具有較高的比表面積和表面豐富的官能團(tuán)。氧化石墨烯復(fù)合材料包括聚合物類復(fù)合材料以及無機(jī)物類復(fù)合材料更是具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,因此氧化石墨烯的表面改性成為另一個(gè)研究重點(diǎn)。*上海應(yīng)用物理研究所發(fā)現(xiàn)將氧化石墨烯應(yīng)用于PCR技術(shù)中,可顯著提高PCR的特異性、靈敏度和擴(kuò)增產(chǎn)量,并可消除擴(kuò)增中形成的引物二聚體,且優(yōu)化區(qū)間廣,可廣泛適用于各種濃度和復(fù)雜程度的DNA模板。與其他已應(yīng)用于PCR技術(shù)中的碳納米材料相比,氧化石墨烯對(duì)PCR的優(yōu)化具有更加優(yōu)異的綜合效果 氧化石墨烯。
影響分散乳化結(jié)果的因素有以下幾點(diǎn)
1 分散頭的形式(批次式和連續(xù)式)(連續(xù)式比批次好)
2 分散頭的剪切速率 (越大,效果越好)
3 分散頭的齒形結(jié)構(gòu)(分為初齒,中齒,細(xì)齒,超細(xì)齒,約細(xì)齒效果越好)
4 物料在分散墻體的停留時(shí)間,乳化分散時(shí)間(可以看作同等的電機(jī),流量越小,效果越好)
5 循環(huán)次數(shù)(越多,效果越好,到設(shè)備的期限,就不能再好)
線速度的計(jì)算
剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對(duì)速率。
– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s)
g 定-轉(zhuǎn)子 間距 (m)
由上可知,剪切速率取決于以下因素:
– 轉(zhuǎn)子的線速率
– 在這種請(qǐng)況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子 間距。
定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm
速率V= 3.14 X D(轉(zhuǎn)子直徑)X 轉(zhuǎn)速 RPM / 60
高的轉(zhuǎn)速和剪切率對(duì)于獲得超細(xì)微懸浮液是重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求,希德公司在XRS2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出XRS2000超高速剪切乳化機(jī)機(jī)。其剪切速率可以超過200.00 rpm,轉(zhuǎn)子的速度可以達(dá)到66m/s。在該速度范圍內(nèi),由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機(jī)可以使粒徑范圍小到納米級(jí)。剪切力更強(qiáng),乳液的粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度*,無需其他輔助分散設(shè)備,可以達(dá)到普通的高壓均質(zhì)機(jī)的400BAR壓力下的顆粒大小. 2、設(shè)備特點(diǎn)XRS設(shè)備與傳統(tǒng)設(shè)備相比:
高效、節(jié)能
傳統(tǒng)設(shè)備需8小時(shí)的分散加工過程,XRS設(shè)備1小時(shí)左右完成,超細(xì)分散*,能耗降低;
高速、高品質(zhì)
傳統(tǒng)設(shè)備的攪拌轉(zhuǎn)速每分鐘幾十轉(zhuǎn),帶分散功能的轉(zhuǎn)速每分鐘1500轉(zhuǎn)以內(nèi),只完成宏觀分散加工,超細(xì)分散能力極為有限;XRS設(shè)備的轉(zhuǎn)速每分鐘10000~15000轉(zhuǎn)之間,超高線速度產(chǎn)生的剪切力,瞬間超細(xì)分散漿料中的粉體。XRS設(shè)備與同類設(shè)備相比:
多層多向剪切分散
同類設(shè)備的定轉(zhuǎn)子等部件結(jié)構(gòu)單一,多級(jí)多層的結(jié)構(gòu)是單純重復(fù)性加工,相同的齒槽結(jié)構(gòu)易發(fā)生物料未經(jīng)分散便通過工作腔的短路現(xiàn)象;
XRS設(shè)備的定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)采用多層多向剪切概念,裝配式結(jié)構(gòu)使物料得到不同方向剪切分散,杜絕了短路現(xiàn)象,超細(xì)分散更為*。
氧化石墨烯高剪切分散機(jī)