Nanomaterials와 분산 기술

교수에 의하여 Shlomo Magdassi

Nanoscience를 위한 화학의 Shlomo Magdassi, 학회, 적용되는 화학의 Casali 학회, 센터 및 나노 과학, 예루살렘, 예루살렘, 이스라엘의 히브리 대학 교수
대응 저자: Magdassi@cc.huji.ac.il

nanomaterials의 이용은 수시로 각종 액체에 있는 그들의 장치 또는 마지막 액체 제품에서 그(것)들을 균질성으로 끼워넣기 가능하게 하기 위하여 분산을, 요구합니다. 예를 들면, 인쇄된 전자공학에 있는 금속 nanoparticles 탄소 nanotubes의 응용은 일반적으로 각종 기질에 nanomaterials의 분산을 두기에 물자는 그것의 비 모이는 양식에서 지켜지는 그러나, 근거를 둡니다.

nanomaterials의 대부분의 분산이 열역학으로 안정이 아니기 대량 물자에 비교하여 준안정 상태를 나타내지 않기 때문에, 이 물자의 덩어리 그리고 응고는 자발적으로 생겨 경향이 있습니다. 집단의 원동력은 입자 nanotubes 사이 상호 작용입니다. 개별적인 CNTs의 분산을 (CNT) 및, 그러므로 방지하다 때문에 예를 들면, 탄소가 근해에 있는 nanotubes를 이산하고 있는 동안, 밴 der Waals 매력 이렇게 강한, 뭉치만 액체에서 나타나. 숫자 1a에서 보이는 것처럼, 이 뭉치는 결국 침전해, 명백하게 분산을 코팅에 근거를 둔 그들과 같은 각종 응용에서 무용한 만드.

일반적으로 nanomaterials의 분말의 분산을 장악하는 것은 교질 화학 공구의 사용을 요구하고, 3개의 단계로 분할될 수 있습니다:

  1. 액체를 가진 분말의 젖음,
  2. nanomaterials의 덩어리를, 높은 전단력을 적용해서 끊기
  3. 적당한 이산 에이전트에 의해 안정시키기.

nanomaterials의 종합이 물자의 액체 분산 건조용 단계를 통해서 가기 없이, 귀착되는 경우에, 후반 단계만 중요성 이다.

분말의 젖음은 분산 액체의 적당한 선택, 또는 적심제의 추가에 의해 달성될 수 있습니다. 높은 전단력은 sonicators 고압 균질화기 및 구슬 선반과 같은 적당한 기계 사용에 의해 장악될 수 있습니다. 분산에 있는 nanomaterials의 안정화는 집단을 위해 에너지 장벽을 증가하는 따라서 그들의 활동적인 안정성을 제공하는 이산 에이전트를, 추가해서 달성됩니다1.

nanomaterials의 안정성이 각종 상호 작용의 균형에 의해 van der Waals 매력과 전기와 입체 반발작용과 같은 제어되기 때문에 안정되어 있는 분산을 장악하는 최적 접근은 입자의 표면에 친화력을 가진 단이 있는 안정제를, 그리고 단은 사용해서 입니다 전기판 입체 안정화를 제공하는. 적당한 분산 에이전트의 사용은 그림 1b에서 제출된 CNT의 그것과 같은 안정되어 있는 분산의 대형으로 이끌어 낼 수 있습니다.

숫자 1. 다중 벽 CNTs의 불안정한 (a)와 안정 (b) 분산

분산 질의 평가는 또한 간단한 둥근 nanoparticles가 아닌 nanomaterials를 위한 도전을, 특히 제출합니다. 우리는 CNT 분산2 을 위해 고압 균질화 프로세스를 그리고 간단한 평가 방법에 최근에 사용해서 원심 (HPH)4침전 분석에 의하여 분산 MWCNTs를 일으키기를 위한 급속하고 간단한 프로세스 보고했습니다.

많은 nanomaterials는 "젖은 화학" 프로세스에 의해 생성합니다. 이런 경우에 안정시키는 에이전트는 감소시키는 에이전트 구연산은 또한, 정전기 안정화를 제공하는 그러나, nanoparticles 종합 도중 나타나고 할 수 있고, 또는 금 nanoparticles의 대형에서 것과 같이 반응물의 한개, 있습니다. 그러나, 우리가 많은 연구 계획에서 찾아냈다시피, 그 같은 안정화는 높은 농도에 금속 nanoparticles를 포함하는 안정시키는 분산을 위해 충분하지 않고, 이것을 달성하기 위하여, 입체 electrosteric 안정제는 요구됩니다3. 그런 안정제는 우리가 은, 구리 및 Cu@Ag 코어 쉘의 분산 장악에서 nanoparticles 이용한 polyacrilic 산성 나트륨 소금입니다3-7.

저희이라고 가능하게 된 이 금속 nanoparticles의 안정되어 있는 분산이 전도성 패턴의 잉크 제트 인쇄에서 그(것)들을 (그림 2a), 구성했습니다 이용하는 있는 것은 RFID 꼬리표 (Fig2b)와 몇몇 electroluminescent 장치에서.

숫자 2. 바싹 포장한 은 nanoparticles 및 잉크 제트로 구성된 인쇄한 층은 RFID 안테나를 인쇄했습니다.

nanomaterials의 분산이 높은 중요성 인 또 다른 필드는 약 전달계입니다. 유기 nanoparticles의 분산에 있는 분산 에이전트의 적당한 사용은 향상한 해체와, 따라서, 향상한 생물학적 이용 효능으로 이끌어 낼 수 있습니다. 그것은 우리가 몇몇 액티브한 물자를 위해 최근에 설명한 대로, nanomaterials의 결정화를 방지할 조차 수 있습니다8,9.

끝으로, 안정화는 재료 과학에 있는, 뿐 아니라 많은 응용에서 nanomaterials 이용에 있는 최대 중요성 콜로이드 시스템의 기계장치를 이해하는 입니다.


참고

1. Kamyshny, A.; Magdassi, S. 콜로이드 시스템 (파도의 구조물 그리고 기능적인 속성에서. Sci. Ser., V. 147); Starov, V., Ed.; CRC 압박: Boca Raton 런던 새로운 요크 2010년 (압박에서).
2. Azoubel, S.; Magdassi, 압박 (2010년)에서 S. Carbon 48.
3. Kamyshny, A.; 벤 Moshe, M.; Aviezer, S.; Magdassi, S. Macromol. 급속한. Communn, 26, 281. (2005년).
4. Grouchko, M.; Kamyshny, A.; Magdassi, S.J. Mater. Chem. , 19, 3057 (2009년).
5. Magdassi, S.; Grouchko, M.; Berezin, O.; 그리고 Kamyshny, A.; , 4 Nano ACS 1943-1948년 (2010년).
6. Layani, M. , Grouchko M., Millo O., Azulay D.; Balberg I.; Magdassi S., NANO ACS, 11,3537-3542 (2009년).
7. Grouchko, M.; Kamyshny, A.; 벤 Ami, K.; Magdassi, S., J. Nanopart. Res. 11, 713-716 (2009년).
8. Margulis-Goshen, K.; Magdassi, S.; Nanomedicine, 5,274-281 (2009년).
9. Margulis-Goshen, K.; Donio (Netivi) H.; 소령, D.T.; Gradzielski, M.; Raviv, U.; Magdassi, S.; J. 콜로이드 공용영역 Sci., 342,283-292 (2010년).

, 저작권 AZoNano.com Shlomo Magdassi (예루살렘의 히브리 대학) 교수

Date Added: Sep 19, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 04:23

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