目前,已有利用微射流均質(zhì)機進行石墨烯液相剝離的研究。如,Wang等[2]利用高壓微射流在水/表面活性劑(SDS、F127以及TW80)體系中產(chǎn)生高濃度少層石墨烯(FLG)分散體,并系統(tǒng)地研究了表面活性劑的選擇、腔室壓力和微射流周期對石墨材料剝離效率的影響。Wang等[3]開發(fā)了一種綠色的、可擴展的一步法制備單層和少層石墨烯的方法,即使用微射流在水/單寧酸(TA)分散中進行石墨剝離。并系統(tǒng)研究了TA濃度、均質(zhì)壓力和均質(zhì)周期對石墨烯分散體質(zhì)量和濃度的影響。Wang等[4]在N-甲基-2-吡咯烷酮和氫氧化鈉的混合物中,采用超聲和微射流的方法將天然石墨粉剝離成少層石墨烯(FLG),該研究利用高壓微射流技設(shè)備在103Mpa的壓力條件下,處理石墨烯5次,天然石墨被成功剝離成石墨烯薄片,得到的產(chǎn)物大部分厚度小于5層,并且穩(wěn)定時間超過6個月。通過微射流均質(zhì)機處理,可以顯著提高物料的分散性和溶解性,有利于后續(xù)加工。浙江納米分散微射流均質(zhì)機廠家報價
石墨烯是已知的**的材料之一,自2004年曼徹斯特大學的AndreGeim和KonstantinNovoselov[1]發(fā)現(xiàn)它以來,由于其獨特的特性,引起了人們的極大興趣,在物理、化學、材料、生物醫(yī)學和環(huán)境方面進行了***的研究。石墨烯商業(yè)化的新產(chǎn)品也不斷出現(xiàn),多國**把石墨烯材料立為國家重點發(fā)展對象,關(guān)于石墨烯材料的投資也越來越多。開發(fā)一種簡便的方法來生產(chǎn)高質(zhì)量、高產(chǎn)量的石墨烯對其商業(yè)化至關(guān)重要。生產(chǎn)石墨烯主要有兩種技術(shù):自上而下和自下而上。一般來說,氧化還原、化學氣相沉積、外延生長和機械剝離可用于生產(chǎn)石墨烯。近年來,液相剝離法作為一種從上到下制備高質(zhì)量石墨烯的新方法受到了廣泛的關(guān)注。閔行區(qū)什么是微射流均質(zhì)機特點微射流均質(zhì)機的工作原理基于流體力學和顆粒動力學的原理。
高壓均質(zhì)機是物料通過柱塞泵吸入并加壓,在柱塞好處下進入壓力大小可調(diào)治的閥組中,經(jīng)由特定寬度的限流裂縫(工作區(qū))后,剎時失壓的物料以極高的流速(1000至1500米/秒)噴出,碰撞在閥組件之一的碰撞環(huán)上。微射流均質(zhì)機主要是用戶食品、藥品、化妝品等行業(yè)的原料制備。常見的應(yīng)用主要在脂肪乳、脂質(zhì)體、納米混凝液的制備,細胞內(nèi)物質(zhì)的提取(細胞破碎)食品、化妝品的均質(zhì)乳化,以及新能源產(chǎn)品(石墨烯電池導電漿料、太陽能漿料)領(lǐng)域。生產(chǎn)型微射流均質(zhì)機的工作原理,主要是在物料流經(jīng)單向閥后,在高壓腔泵里加壓。通過微米級的噴嘴,以亞音速撞擊在乳化腔上,同時通過強烈的空穴,剪切效應(yīng),得到足夠小而均一的粒徑分布。
近年來,隨著3C產(chǎn)品和新能源動力汽車的發(fā)展,鋰離子電池憑借比能量高、循環(huán)壽命長、放電電壓高、無記憶效應(yīng)以及貯存壽命長等優(yōu)點,迅速成為該市場的主要電池類型。但是新能源汽車對更高續(xù)航里程的要求,迫切需要更高能量密度的鋰離子電池系統(tǒng)。目前主流的思路是從改進和探索新型的鋰離子電池電極材料出發(fā)來提高電池系統(tǒng)的能量密度。而作為鋰離子電池主要儲鋰部分,負極材料的比容量對鋰離子電池的能量密度具有至關(guān)重要的作用?,F(xiàn)階段工業(yè)上大都采用石墨作為鋰離子電池的負極材料,但因其較低的理論比容`量(372mAhg?1)限制了能量密度的進一步提升[1]。在眾多負極材料中,硅材料由于具有較高的理論比容量(比較高4200mAhg?1),相比于石墨具有較高的嵌鋰電位可以避免生成鋰枝晶、適中的工作電壓(0.4Vvs.Li/Li+)、含量豐富以及環(huán)境友好等特性,被公認為是非常有前途的負極材料[2]。但是,硅材料在嵌鋰過程中巨大的體積膨脹誘導極大的內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生,內(nèi)應(yīng)力的釋放會導致硅顆粒破裂甚至粉化,破碎的硅顆粒與電極失去電接觸,導致電池容量衰減[3]。另外,硅的本征電導率較差,限制了硅負極的倍率性能[4]。與傳統(tǒng)的均質(zhì)設(shè)備相比,微射流均質(zhì)機具有更小的處理體積和更高的處理效率。
有研究表明,硅負極材料在鋰合金化過程中發(fā)生的體積膨脹,效率并不是固定的,而是與硅材料顆粒尺寸緊密相關(guān)[5]。納米級尺寸的硅顆粒,由于其獨特的表面效應(yīng)和尺寸效應(yīng),可以緩解硅體積變化引發(fā)的顆粒破碎粉化[6]。另外,通過降低硅材料的顆粒尺寸,直接減少了鋰離子的擴散距離,顯著提高了硅與鋰的合金化反應(yīng)效率,而使硅納米顆粒具有更快速的電子傳輸能力和更高的損傷容限[7]。目前主流的降低硅材料粒徑的方式是采用球磨,但是在球磨的過程中部分硅材料容易發(fā)生氧化,另外在球磨后材料也容易重新團聚。高壓微射流均質(zhì)機是基于高壓微射流技術(shù)開發(fā)的先進的納米材料制備裝備,它利用成熟穩(wěn)定的液壓技術(shù),在柱塞泵的作用下將液體物料增壓,憑借精確壓力調(diào)節(jié)使物料壓力增壓到20Mpa至210Mpa之間設(shè)定的壓力值。被增壓的物料,流向具有固定幾何形狀的金剛石(或陶瓷)制作的微通道并產(chǎn)生高速微射流,高速微射流物料在特定幾何通道下產(chǎn)生物理剪切、高能對撞、空穴效應(yīng)等物理作用力,從而使得物料混合、分散、破碎等,在電池負極納米硅材料的處理中能有--效降低粒徑,防止過程氧化以及處理后團聚,具有明顯的效果.該設(shè)備支持自動存儲數(shù)據(jù),方便用戶隨時查看和導出實驗數(shù)據(jù)。杭州微射流均質(zhì)機注意事項
微射流均質(zhì)機還可以實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。浙江納米分散微射流均質(zhì)機廠家報價
例如陳瓊玲等人使用高壓微射流法制備了白藜蘆醇納米脂質(zhì)體,其比較好制備工藝為卵磷脂/VE=10∶1,卵磷脂/白藜蘆醇=11.6∶1,卵磷脂/膽固醇=10.5∶1,微射流壓力18366PSI,循環(huán)次數(shù)3次。在此條件下制得白藜蘆醇納米脂質(zhì)體的包封率為87.74%±1.01%,平均粒徑為78.31nm±1.37nm,Zeta電位為-55.5mV。該方法制得的白藜蘆醇納米脂質(zhì)體包封率高、粒徑小、分布范圍窄,且體系穩(wěn)定(陳瓊玲,劉紅芝,劉麗,王強-高壓微射流法制備白藜蘆醇納米脂質(zhì)體[J].JournalofNuclearAgriculturalSciences,2015,29(5):0916~0924)。邁克孚微射流®高壓均質(zhì)機是利用百微米左右孔道形成兩束超音速射流相互對撞進行極強烈的剪切,空穴作用,從而實現(xiàn)微粒化,具有對活性物損傷小、顆粒均勻度高、批次放大穩(wěn)定性好等優(yōu)點,高壓微射流也是目前制藥行業(yè)用于制備注射脂質(zhì)體的主要設(shè)備。浙江納米分散微射流均質(zhì)機廠家報價