getur skilvindað aðskildar leysanlegar nanóagnir

Inngangur

Skilvindun er útbreidd tækni á sviði nanótækni til að aðskilja ýmsar nanóagnir út frá eiginleikum þeirra, svo sem stærð, lögun og eðlisþyngd. Leysanlegar nanóagnir eru sérstaklega áskorun vegna getu þeirra til að leysast upp eða dreifast í fljótandi miðli. Þessi grein fjallar um notkun skilvindungar við aðskilnað leysanlegra nanóagna og kannar mismunandi aðferðir sem notaðar eru til að ná fram skilvirkri aðskilnaði.

Að skilja skilvindu

Skilvindun er ferli sem notar miðflóttaafl til að aðskilja agnir í ólíkri blöndu. Það felur í sér að sýna er snúið á miklum hraða, sem veldur því að agnir setjast niður miðað við massa þeirra. Meginreglan á bak við skilvindun er sú að þéttari agnir setjast hraðar niður og mynda kúlu á botni rörsins, en léttari agnir verða eftir í ofanvökvanum.

1. Hefðbundnar skilvinduaðferðir

Í samhengi við aðskilnað leysanlegra nanóagna geta hefðbundnar skilvinduaðferðir ekki skilað fullnægjandi árangri. Þar sem leysanlegar nanóagnir hafa tilhneigingu til að leysast upp eða dreifast í fljótandi miðli getur verið erfitt að setja þær á skilvirkan hátt. Hins vegar hafa nokkrar breytingar verið þróaðar á hefðbundnum skilvinduaðferðum til að takast á við þetta vandamál.

2. Þéttleikastigullsmiðflæði

Þéttleikahallaskiljun er tækni sem er mikið notuð til að aðskilja agnir með svipaða þéttleika. Þegar um leysanlegar nanóagnir er að ræða er hægt að stilla þéttleikamiðilinn til að passa við æskilegan þéttleika markagnanna. Með því að leggja sýnið vandlega yfir fyrirfram myndaðan þéttleikahalla er hægt að aðskilja nanóagnirnar eftir þéttleika sínum þegar þær færast í átt að jafnvægisstöðu sinni innan miðilsins.

3. Stærðarútilokunarkromatografía (SEC)

Stærðarútilokunarkromatografi (SEC), einnig þekkt sem gel síunarkromatografi, er vinsæl aðferð sem notuð er til að aðskilja sameindir eða agnir út frá stærð þeirra. Þegar um leysanlegar nanóagnir er að ræða er hægt að aðlaga SEC aðferðina að aðskilja nanóagnir á áhrifaríkan hátt út frá vatnsfræðilegri stærð þeirra. Minni nanóagnirnar myndu komast í gegnum svitaholur kyrrstöðufasans, sem leiðir til lengri geymslutíma, en stærri nanóagnirnar myndu losna hraðar.

4. Örskiljun

Örskiljun er háþróuð tegund skilvindu sem felur í sér meiri hraða og lengri keyrslutíma en hefðbundnar aðferðir. Þessa tækni er hægt að nota til að aðskilja leysanlegar nanóagnir með því að stilla miðflóttaafl og hámarka keyrslutímann. Með því að finna bestu aðstæður er hægt að aðskilja leysanlegar nanóagnir á skilvirkan hátt út frá botnfellingarstuðlum þeirra, sem gerir kleift að safna markvissum nanóögnum á skilvirkan hátt.

5. Þéttleikahalla örskiljun

Þéttleikahallaörskiljun sameinar meginreglur þéttleikahallaörskiljunar og örskiljunar til að aðskilja leysanlegar nanóagnir. Þéttleikahalli er myndaður með viðeigandi miðli og sýnið er lagt ofan á. Örskiljun er síðan framkvæmd til að aðskilja nanóagnirnar út frá þéttleika þeirra og ná fram hárri upplausnar aðgreiningu. Þessi tækni gerir kleift að aðskilja nanóagnir af mismunandi stærðum eða gerðum í leysanlegu formi nákvæmlega.

Niðurstaða

Skilvinduaðferðir hafa reynst ómetanlegar við aðskilnað ýmissa nanóagna, þar á meðal leysanlegra nanóagna. Með því að breyta hefðbundnum skilvinduaðferðum hafa vísindamenn tekist að sigrast á áskorunum sem tengjast leysni nanóagna og ná fram skilvirkri aðskilnaði. Þéttleikahallaskilvindun, stærðarútilokunarskiljun, öfgaskilvindun og þéttleikahallaöfgaskilvindun eru meðal þeirra aðferða sem notaðar eru til að aðskilja leysanlegar nanóagnir á skilvirkan hátt. Þessar aðferðir ryðja brautina fyrir frekari framfarir og notkun nanótækni á ýmsum sviðum, allt frá læknisfræði til umhverfisvísinda.