There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

Nanomaterials и Технология Рассеивания

Профессором Shlomo Magdassi

Профессор Shlomo Magdassi, Институт Химии, Институт Casali Прикладной Химии, Центр для Nanoscience и Нанотехнология, Древнееврейский Университет Иерусалима, Иерусалима, Израиля
Соответствуя автор: Magdassi@cc.huji.ac.il

Использование nanomaterials очень часто требует их рассеивания в различных жидкостях, для того чтобы включить врезать их homogenously в приборе или в окончательном жидкостном продукте. Например, применение металлических nanoparticles или nanotubes углерода в напечатанной электронике обычно основано на устанавливать рассеивание nanomaterials на различных субстратах, пока материал сдержан в своей non-суммированной форме.

В Виду Того Что большинств рассеивания nanomaterials нет термодинамически конюшни и не представляют полуустойчивое положение по сравнению с кусковым материалом, аггломерация и свертывание этих материалов клонат произойти самопроизвольно. Движущая сила комплексирования взаимодействие между частицами или nanotubes. Например, пока разметывая углерод nanotubes (CNT) в воде, привлекательность Waals der фургона настолько сильн что он предотвращает рассеивание индивидуального CNTs и, поэтому, только пачки присутствовал в жидкости. Как показано в диаграмме 1a, эти пачки окончательно седиментируют, очевидно представляющ рассеивание никудышной в различных применениях, как те основанные на покрытиях.

Вообще, получать рассеивания порошка nanomaterials требует пользы инструментов химии коллоидов, и может быть разделен в 3 этапа:

  1. обрызгивание порошка с жидкостью,
  2. ломающ агломераты nanomaterials путем прикладывать высокие усилия ножниц, и
  3. стабилизирующ правильными разметывая агентами.

Если синтез nanomaterials приводит к в жидкостном рассеивании материала, без идти через суша этап, то только более поздняя стадия важности.

Обрызгивание порошков может быть достигано правильным выбором жидкости рассеивания, или добавлением агента обрызгивания. Высокие усилия ножниц могут быть получены правильным измерительным оборудованием, как sonicators, высокие гомогенизаторы давления, и станы шарика. Стабилизация nanomaterials в рассеиваниях достигана путем добавлять разметывая агенты, которые увеличивают энергетический барьер для комплексирования, таким образом обеспечивая их кинетическую стабилность1.

В Виду Того Что стабилность nanomaterials управлена балансом различных взаимодействий, как привлекательность фургона der Waals и электрическое и стерическое отталкивание, оптимальный подход для того чтобы получить стабилизированные рассеивания путем использование стабилизаторов которые имеют группы с сродством к поверхности частиц, и групп которая предусматривает electro-стерическую стабилизацию. Польза правильного агента рассеивания может вести к образованию стабилизированных рассеиваний, как то из CNT представленного в Смокве 1B.

Диаграмма рассеивание (b) 1. Неустойчивое (a) и стабилизированное multi стены CNTs

Оценка качества рассеивания также представляет возможности, специально для nanomaterials которые нет простых сферически nanoparticles. Мы недавно сообщили2 на быстром и простом процессе для производить рассеивания MWCNTs путем использование высокого процесса гомогенизации давления (HPH)4, и на простом методе валюации для рассеиваний CNT центробежным анализом седиментирования.

Много nanomaterials произведены «процессами влажной химии». В этот случай стабилизируя агент может присутствовать во время синтеза nanoparticles, или даже один из реактантов, как в образовании nanoparticles золота, пока кислота разбавителя лимонная, также предусматривает электростатическую стабилизацию. Однако, по мере того как мы нашли в много научно-исследовательских проектов, такая стабилизация не достаточна для стабилизируя рассеиваний содержа металлические nanoparticles на высокой концентрации, и достигнуть этого, необходим стерический или electrosteric стабилизатор3. Такой стабилизатор polyacrilic кисловочное соль натрия, которое мы использовали в получать рассеивания серебра, меди и сердечник-раковины Cu@Ag nanoparticles3-7.

Иметь стабилизированные позволенные рассеивания этих металлических nanoparticles, нам, котор нужно использовать их в печатании inkjet проводных картин составил (Смоква 2a), в бирках RFID (Fig2b) и в нескольких электролюминесцентных приборов.

Диаграмма 2. Напечатанный слой составленный близко упакованных серебряных nanoparticles и inkjet напечатал антенну RFID.

Другое поле в котором рассеивание nanomaterials высокой важности средства доставки снадобья. Правильная польза агентов рассеивания в рассеиваниях органических nanoparticles может вести к улучшенному растворению и, таким образом, к улучшенному bioavailability. Она может даже предотвратить кристаллизацию nanomaterials, по мере того как мы недавно продемонстрировали для нескольких активных веществ8,9.

В заключение, понимая стабилизация механизмы коллоидных систем предельной важности в использовать nanomaterials в материальной науке, так же, как в много применений.


Справки

1. Kamyshny, A.; Magdassi, S. В Структуре и Функциональных Свойствах Коллоидных Систем (Прибоя. Sci. Ser., V. 147); Starov, V., Ed.; Давление CRC: Boca Raton-Лондон-Новое Йорк, 2010 (в давлении).
2. Azoubel, S.; Magdassi, S. Углерод 48, в давлении (2010).
3. Kamyshny, A.; Бен-Moshe, M.; Aviezer, S.; Magdassi, S. Macromol. Быстро. Communn, 26, 281. (2005).
4. Grouchko, M.; Kamyshny, A.; Magdassi, S.J. Mater. Chem. , 19, 3057 (2009).
5. Magdassi, S.; Grouchko, M.; Berezin, O.; и Kamyshny, A.; ACS Nano, 4, 1943-1948 (2010).
6. Layani, M. , Grouchko M., O. Millo, D. Azulay; Balberg I.; Magdassi S., ACS NANO, 11,3537-3542 (2009).
7. Grouchko, M.; Kamyshny, A.; Бен-Ami, K.; Magdassi, S., J. Nanopart. Res. 11, 713-716 (2009).
8. Margulis-Goshen, K.; Magdassi, S.; Nanomedicine, 5,274-281 (2009).
9. Margulis-Goshen, K.; H. Donio (Netivi); Майор, D.T.; Gradzielski, M.; Raviv, U.; Magdassi, S.; J. Интерфейс Sci Коллоида., 342,283-292 (2010).

Авторское Право AZoNano.com, Профессор Shlomo Magdassi (Древнееврейский Университет Иерусалима)

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

Last Update: 14. June 2013 04:40

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