美国SP Scientific Virtis冻干机在材料制备领域的应用

2015/03/04   下载量： 12 次

方案摘要

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应用领域 材料
检测样本 其他
检测项目
参考标准 颗粒尺寸小且分布窄， 形状规则、 化学均一性好、 团聚少

1、采用冷冻干燥技术制备的超微粉末，不仅能够有效防止粉末的一次粒子聚集，而且粉末比表面积大、反应活性高，在催化领域得到广泛的应用 2、冷冻干燥技术制备超微粉体一般采用可溶性盐作为初始原料，即利于喷雾冷冻，又容易获得分子尺寸上的均匀混合物 3、采用冷冻干燥技术可显著降低反应温度 4、冷冻干燥技术使物料在低温低压下脱水干燥，物料不易氧化变质， 并且冻干前后物料的骨架基本保持不变，不会失去原有的固体结构

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冷冻干燥技术一开始应用于生物医药制品和食品的储存、运输和保鲜，其在材料制备领域，尤其是在金属氧化物和陶瓷领域的应用研究开展的较晚。20 世纪 60 年代，科学家首先利用该方法制备了粒度为 1 nm 的 WC 超微粉，后被用来制备金属及陶瓷超微粉末，其基本的制备过程就是将预干燥的溶液喷雾冷冻，然后在低温低压下真空干燥，将溶剂直接升华出去，再将所得的冻干前驱体在一定温度下热分解/还原得到最终产物。传统的干燥方法是直接将溶液中的溶剂蒸发除去，即液态 →气态的过程。 随着溶剂的蒸发，溶液因浓缩而析出颗粒，溶剂在颗粒之间构成“液桥”，气液界面上巨大的表面张力使两颗粒相互吸引。 当干燥进行至“液桥”消失时，会产生一个巨大的压缩力，把两颗粒紧紧压缩在一起，从而形成颗粒间的硬团聚，不能得到有原生粒子组成的粉末。

而冷冻干燥首先让溶液温度快速冷却下来，然后提供一定的热量，使溶剂直接升华除去，即液态 →固态 →气态的过程。在冻干过程中，颗粒之间是由 溶剂形成的“ 固桥”， 颗粒间的相对位置固定，并且颗粒间不存在气液界面的表面张力。 随着溶剂的升华，“ 固桥”不断减少，但颗粒间的相对位置不再发生变化，直到“ 固桥” 完全消失。由于这个过程没有液相出现，因此冷冻干燥可有效地抑制硬团聚的产生，不会引起一次粒子聚集，获得的粉体具有颗粒尺寸小且分布窄，形状规则、化学均为性好、团聚少等优点，是一种很有前景的超微粉体制备方法。
应用优势：
1、采用冷冻干燥技术制备的超微粉末，不仅能够有效防止粉末的一次粒子聚集，而且粉末 比表面积大、反应活性高，在催化领域得到广泛的应用。


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