There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

Botten-uppMetoder för DanandeNanotechnologyProdukter

Täckte Ämnen

Bakgrund

Vilken använde Processes för Fabriks- Botten-upp?

Hur man Kontrollerar Konstruktionen och Tillväxten av Nanoparticlesen

Processaa Solenoid-Gel

Ærosol-Baserat Bearbetar (Bespruta)

Kemisk DunstAvlagring (CVD)

Atom- eller Molekylär Kondensation

Att Använda Gasa-Arrangerar gradvis Kondensation till Jordbruksprodukter Belägger med metall Nanopowders

Hur de Processaa Arbetena för Gasa-Arrangera gradvis Kondensation

Supercritical Fluid Syntes

Snurr som Gör Tunna PolymerFibrer

Använda Mallar för att Bilda Nanoparticles

Själv-Enhet av Nanoparticles

Molekylär Nanotechnology Erbjuder Visioner inför framtiden

Bakgrund

Det finns två allmänna väg som är tillgänglig till jordbruksprodukternanomaterials, som visat i efter figurera. Första är långt att starta med ett bulk materiellt, och därefter att bryta det in i mindre lappar att använda som är mekaniskt, kemiskt, eller annat bildar av energi (bästa-besegra). En motsats att närma sig är att synthesise det materiellt från atom-, eller den molekylära arten via kemiska reaktioner och att låta för att precursorpartiklarna ska växa in storleksanpassar (botten-upp). Båda att närma sig kan göras i endera gasar, flytande, supercritical vätskor, påstår dammsuger heltäckande eller in. Mest av producenterna intresseras i kapaciteten att kontrollera: partikeln för a) storleksanpassar partikeln för b) formar c) storleksanpassar för partikelsammansättning e för fördelning D) grad) av partikelgytter.

Figurera 1. Grundläggande Två att närma sig till nanomaterials fabricering: från lämnat till rätten) och botten-upp (från rakt till lämnad).

Vilken används Processes för Fabriks- Botten-upp?

Metoder till jordbruksprodukternanoparticles från atoms är kemiska bearbetar baserat på omformningar i den lösningse.g solenoid-gelen bearbeta kemisk dunstavlagring (CVD), plasma eller flammar bespruta, atom- eller molekylär kondensation för syntes, för pyrolysen för laser. Dessa kemiskt bearbetar rely på tillgängligheten av anslår ”belägga med metall-organiska” molekylar som precursors. Solenoid-Gel att bearbeta skilja sig åt från annat kemiskt bearbetar tack vare dess förhållandevis låga bearbeta temperatur. Detta gör solenoid-gelen processaa kosta-effektivt och mångsidigt. I att bespruta, bearbetar flödet av personer som reagerar (gasa, bildar flytande in av ærosoler eller blandningar av båda), introduceras till kick-energi flammar producerat for example av plasma som besprutar utrustning- eller koldioxidlaser. Personerna som reagerar förmultnar, och partiklar bildas i en flamma av homogen det att bilda en kärna och tillväxt. For som kyler resultat i bildande av nanoscalepartiklar.  

Dessa är kemiska bearbetar till material som baseras på omformningar i lösning liksom solenoid-gel att bearbeta, hydro eller termiska synteser för solvo, Belägger med metall Organisk Upplösning (MOD), eller i dunsten arrangera gradvis kemisk dunstavlagring (CVD). Mest kemiska ruttar rely på tillgängligheten av anslår ”belägga med metall-organiska” molekylar som precursors. Bland de olika precursorsna av belägga med metall oxider, belägger med metall b-diketonates och belägger med metall namely carboxylates, belägger med metall alkoxides är det mest mångsidig. De är tillgängliga för nästan alla beståndsdelar, och kosta-effektiv syntes från billig feedstock har framkallats för något. 

Hur man Kontrollerar Konstruktionen och Tillväxten av Nanoparticlesen

Två allmänna väg är tillgänglig för att kontrollera bildandet och tillväxten av nanoparticlesna. Man kallas arresterad nederbörd och beror endera på utmattning av en av personerna som reagerar eller på inledningen av det kemiskt som skulle kvarteret reaktionen. En Annan metod relies på en läkarundersökningbegränsning av volymen som är tillgänglig för tillväxten av individnanoparticlesna, genom att använda mallar.   

Processaa Solenoid-Gel

Solenoid-geltekniken är ettetablerat industriellt processaa för utvecklingen av colloidal nanoparticles från flytande arrangerar gradvis, har det framkallats vidare i sist nanomaterials och beläggningar för år för tillverkning av avancerade. Solenoid-gel-Bearbetar anpassas väl för syntes för oxidnanoparticles- och kompositnanopowders. De huvudsakliga fördelarna av solenoid-gelen tekniker för förberedelsen av material är den låga temperaturen av att bearbeta, versatility och böjlig rheology låta lätt forma och att bädda in. De erbjuder unika tillfällen för tar fram till organisk-oorganiska material. De mest gemensam använda precursorsna av oxider är alkoxides, tack vare deras reklamfilmtillgänglighet och till kickansvaret av M-ELLER förbindelsen låta facile anpassa i situ under att bearbeta.

Figurera 2. Systemet modellerar för nanocomposites som produceras av solenoid-gelen.

Ærosol-Baserat Bearbetar

Ærosol-Baserat bearbetar är en allmänningmetod för den industriella produktionen av nanoparticles. Ærosoler kan definieras som fast, eller vätskepartiklar i en gasa arrangerar gradvis, var partiklarna kan spänna från molekylar upp till 100 som µm storleksanpassar in. Ærosoler användes i industriellt fabriks- long för den grundläggande vetenskapen, och att iscensätta av ærosolerna förstods. Till exempel tröttar svart partiklar för kol som används i pigments och förstärkt bil, produceras av hydrocarbonförbränning; titaniapigmenten för bruk målar in, och plast- göras av oxidation av titanium tetrachloride; den ångade silicaen och titania som bildas från respektive tetrachlorides flammar by, pyrolys; optiska fibrer tillverkas av liknande bearbetar.

Traditionellt används att bespruta endera till torrt blöter material eller till insättningbeläggningar. att Bespruta av precursorkemikalieerna på ett upphettat ytbehandlar eller in i de hoade atmosfärresultaten i precursorpyrolys och bildande av partiklarna. Till exempel framkallades electro-bespruta för rumstemperatur som var processaa, på den Oxford Universitetar till jordbruksprodukternanoparticles av sammansatt halvledare, och något belägger med metall. I synnerhet producerades CdSnanoparticles, genom att frambringa ærosolmikro-liten droppe som innehåller salt Cd i atmosfären som innehåller vätesulfid.

Kemisk DunstAvlagring (CVD)

CVD består, i att aktivera en kemisk reaktion mellan substraten, ytbehandlar och en gasformig precursor. Aktiveringen kan uppnås endera med temperaturen (Termisk CVD) eller med ett plasma (PECVD: Plasma Förhöjd Kemisk DunstAvlagring). Den huvudsakliga fördelen är den nondirective aspekten av denna teknologi. Plasma låter till minskning markant den processaa temperaturen som jämförs till den processaa termiska CVDEN. CVD är brett van vid jordbruksprodukterkolnanotubes.

Atom- eller Molekylär Kondensation

Denna metod används främst för belägger med metall innehålla nanoparticles. Ett bulk materiellt värmas in dammsuger till jordbruksprodukter en strömma av den avdunstade och förvandlade till atomer materien, som riktas till innehålla för kammare endera som är inert, eller reactive gasa atmosfär. Att kyla för For av belägga med metallatomsna deras sammanstötning med gasamolekylarna resulterar tack vare i kondensationen och bildandet av nanoparticles. Om ett reactive gasar, används likt syre därefter belägger med metall oxidnanoparticles produceras.  

Att Använda Gasa-Arrangerar gradvis Kondensation till Jordbruksprodukter Belägger med metall Nanopowders

Teorin av gasa-arrangerar gradvis kondensation belägger med metall för tillverkning av nanopowders är välkänd, först efter att ha anmälts i 1930. Gasa-Arrangera gradvis kondensationsbruk en dammsugakammare, som består av en uppvärmningbeståndsdel, belägga med metall att göras in i nano-pudrar, pudrar samlingsutrustning och dammsuger maskinvara.

Figurera 3. Principen av inert gasar materiell kondensation.

Hur de Processaa Arbetena för Gasa-Arrangera gradvis Kondensation

Det processaa använder en gasa, som är typisk inert, på pressar kick nog för att främja partikelbildande, men low nog att låta produktionen av sfäriska partiklar. Metal introduceras på en upphettad beståndsdel och smälts snabbt. Belägga med metall tas snabbt till temperaturer långt ovanför smältningen pekar, men mindre än kokpunkten, så att en adekvat dunst pressar, uppnås. Gas introduceras fortlöpande in i kammaren, och borttaget av pumpar, så gasaflödesflyttningarna som avdunstade belägger med metall i väg från den hoade beståndsdelen. Som gasa kyler belägga med metalldunsten, bildar nanometer-storleksanpassade partiklar. Dessa partiklar är vätske, sedan de är stilla som hoas för för att vara fasta. Vätskepartiklarna kolliderar och sammansmälter i en kontrollerad miljö, så att partiklarna växer till specifikationen och att återstå sfäriska och med slätar ytbehandlar. Kontrollera, Som vätskepartiklarna kylas vidare under, blir växer de heltäckande och ej längre. På detta peka nanoparticlesna är mycket reactive, så de täckas med ett materiellt som förhindrar mer ytterligare växelverkan med andra partiklar (gytter) eller med andra material.

Supercritical Fluid Syntes

Metoder som använder supercritical vätskor, är också kraftiga för syntesen av nanoparticles. För dessa metoder är rekvisitan av en supercritical vätska (vätska som tvingas in i supercritical, påstår, genom att reglera dess temperatur, och dess pressa), van vid bildar nanoparticles vid en forutvidgning av en supercritical lösning. Den Supercritical fluid metoden framkallas för närvarande på det pilot- fjäll i ett fortlöpande bearbetar.

Snurr som Gör Tunna PolymerFibrer

En dyka upp teknologi för tillverkningen av tunna polymerfibrer baseras på principen av snurret som utspädda polymerlösningar i en kickspänningselkraft sätter in. Den Electro snurret är ett processaa vid vilket inställd tappar av polymern laddas med tusentals volt. På en karakteristisk spänning bildar liten droppe en Taylor kotte, och en bot sprutar ut av polymerfrigörare från ytbehandla som svar på de tänjbara styrkorna som frambrings av växelverkan av en applicerad elkraft, sätter in, med den elektriska laddningen som bärs av spruta ut. Detta producerar en packe av polymerfibrer. Spruta ut kan riktas till jordning ytbehandlar och samlade som en fortlöpande rengöringsduk av fibrer som in spänner, storleksanpassar från några µms mer mindre än 100 nm.

Använda Mallar för att Bilda Nanoparticles

Någon materiell innehållande stamgäst nano-storleksanpassade por eller annullerar kan användas som en mall för att bilda nanoparticles. Exempel av sådan mallar inkluderar porös alumina, zeolites, di-kvarter co-polymrer, dendrimers, proteiner och andra molekylar. Mallen måste inte att vara en 3D anmärker. Konstgjorda mallar kan skapas på ett plant ytbehandlar, eller enflytande har kontakt, genom att bilda själv-församlade monolayers.

Själv-Enhet av Nanoparticles

Nanoparticles av en lång räcka av material - däribland en variation av organiska och biologiska sammansättningar, men också oorganiska oxider, belägger med metall, och halvledare - kan bearbetas genom att använda kemiska själv-enhet tekniker. Tillbehöret för bedriften för Dessa tekniker ytbehandlar det selektiva av molekylar till närmare detalj, biomolecular erkännande, och själv-beställa principer (preferens- ansluta e.g av DNA strandar med kompletterande baserar parar) såväl som brunn-framkallad kemi för att fästa molekylar på samla i en klunga, och substrates (e.g den SH thiolen (-) avslutar grupper) och annan omvänd micelle för tekniknågot liknande som är sonochemical och fotokemisk syntes som realiserar 2-D och 3-D själv-församlade nanostructures för 1-D. De molekylära byggande kvarteren agerar, som delar av ett pussel, som sammanfogar tillsammans i en göra perfekt, beställer utan en tydlig drivkraftgåva.

Molekylär Nanotechnology Erbjuder Visioner inför framtiden

långsiktiga och visionära nanotechnological befruktningar, går emellertid den avlägsna det okända som dessa första att närma sig. Detta applicerar i synnerhet till utvecklingen av biomimetic material med kapaciteten av själv-organisationen, själv-att läka och själv-replicationen med hjälp av molekylär nanotechnology. Ett mål här är kombinationen av syntetmaterialet, och biologiska material, arkitekturer och system, respektive, efterföljden av biologiskt bearbetar för teknologiska applikationer. Detta sätter in av nanobiotechnology är i dagsläget fortfarande i det statligt av grundforskning, men betraktas, som en av den mest lova forskningen sätter in inför framtiden.

Notera: Ett färdigt listar av hänvisar till kan finnas, genom att se till den original- texten.

Primär författare: Dr. Wolfgang Luther (redaktör).

Källa: Framtida TeknologiUppdelning av Rapporten för VDI (Verein Deutscher Ingenieure): Den Industriella Applikationen för ` av Nanomaterials - Riskerar och Riskerar: TeknologiAnalys'.

För mer information på denna källa behaga besök http://www.zt-consulting.de.

Date Added: Dec 14, 2004 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 23:22

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit