나노 물질 생산을 위한 초음파 스프레이 열분해

나노 물질 생산을 위한 초음파 스프레이 열분해 – Cheersonic

현재, 고급 응용 분야에 필요한 나노 입자의 증가하는 양을 수용할 수 있는 나노 입자의 대규모 생산이 필요합니다. 나노 입자 분말 및 현탁액을 생성하는 기술은 수십 년 동안 존재해 왔으며 지속적으로 개선되고 있으며 새로운 접근 방식도 연구되고 있습니다. 나노 입자의 대규모 합성을 위한 잠재적으로 신뢰할 수 있는 방법 중 하나는 초음파 분무 열분해 공정입니다. 이 프로세스는 상대적으로 비용 효율적이며 실험실에서 산업 수준으로 쉽게 확장할 수 있는 것으로 간주됩니다. 여러 가지 다른 유형의 나노 입자 및 구조는 고체 또는 중공 나노 입자, 코어-쉘 및 볼-인-볼 구조 등과 같은 초음파 분무 열분해 공정으로 생산할 수도 있습니다.

초음파 스프레이 시스템은 공압 및 정전기와 같은 나노 물질 생산을 위한 다른 유형의 분무기 중에서 가장 효율적이며 저렴하고 액적 속도가 낮습니다. 공압 분무기는 가압된 액체를 팽창시켜 액적을 생성합니다. 이 분무기는 ≈50 µm 정도의 큰 크기의 높은 액적 출력을 가지며 액적 크기와 크기 분포를 제어하기 어렵습니다. 정전기 분무기는 정전기장을 사용하여 액체에서 방울을 추출합니다. 생산성이 낮고 전도성 액체에만 사용할 수 있습니다. 초음파 분무기는 허용 가능한 생산성으로 10 µm 미만의 좁은 크기 분포로 액적을 생성합니다. 초음파 스프레이 노즐은 보다 안정적이고 균일한 액적을 생성하지만 초음파 분무기만큼 작은 액적은 생성할 수 없습니다. 이와 같이 초음파 분무기는 액적 출력과 관련하여 좋은 특성을 가지며 스프레이 열분해 공정에서 일반적으로 사용됩니다.

초음파 분무 열분해는 전구체 용액을 방울로 분산시키는 데 사용되는 초음파와 상승된 온도에서 방울 내부의 용해된 물질의 화학적 분해를 결합하여 미세한 분말을 형성합니다. 초음파 분무 열분해 반응기에서는 액적에서 용매의 증발이 먼저 일어나고, 다음 단계에서는 건조된 액적 내부에 남아 있는 용매가 열분해를 통해 화학적으로 분해되고, 최종 단계에서는 소결 과정을 통해 미세 입자가 얻어진다. 초음파 분무 열분해 방법의 장점은 개별 공정 세그먼트를 설정하고 구성을 변경하는 단순성, 연속 나노 물질 합성 및 다양한 원료로부터 나노 입자 합성 가능성입니다.