超微纳米颗粒,即粒径介于1~100纳米间的微型纳米粒子。在工业领域,纳米金粒子和纳米银粒子因其优异的催化性能而被广泛应用。纳米金粒子不仅具备强大的抗氧化性、优异的生物相容性和高密度特性,而且在生物医药领域展现出重要的应用价值。纳米银粒子凭借其高效的杀菌性能,在电镀、新能源及现代医学等多个领域均扮演着重要角色。除此之外,纳米SiO2、纳米ZnO、纳米SiO2复合粉体等材料在纺织、涂料等行业也有着广泛的应用前景。
随着超微纳米粒子应用领域的不断扩展,其制备方法和技术也在不断进步和成熟。目前,超微纳米粒子的制备方法主要包括物理制备法和化学制备法。物理制备法如机械粉碎法、冷却干燥法、离子溅射法等,而化学制备法则包括气相法、液相法和固相法。其中,液相法因其操作简便、成本低廉,成为工业上广泛采用的制备方法。然而,液相法制备的超微纳米粒子存在颗粒微小、收集困难、粒径不一、并且溶液中含有其他杂质等问题,因此,需要一套经济可靠的分离提纯系统来收集制备溶液中的纳米粒子,并同步去除杂质组分。
国初科技(厦门)有限公司凭借其多年在新型分离技术领域的深厚底蕴,成功将新型膜分离技术融入到超微纳米粒子纯化过程中,实现了对超微纳米粒子的高效提纯,从而获得了粒径均匀且纯度高的纳米粒子。
膜是两相之间的选择性屏障,简单来说,它是一种高分子材料,通过压差的作用能将料液进行选择性分离的一种薄膜。利用这种膜进行的分离过程被称为膜分离技术,它与传统过滤器的不同在于,膜具有分子级分离能力,且该过程为物理过程,无需改变物质相态或添加助剂。膜的厚度一般为微米级,依据其孔径的不同,可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。交叉流膜工艺中各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别,下图简单示意了四种不同的膜分离过程:(箭头反射表示该物质无法透过膜而被截留):
膜技术在制备高纯度纳米粒子中的主要应用工艺:
该工艺技术基于先进的膜分离原理,结合独特的工艺设计,能够实现对纳米颗粒的高效、精准纯化,优势如下:
-
自动化控制:减少人工干预,提高稳定性。
-
操作灵活:多种膜类型可选,适应不同需求。
-
连续生产:适合大规模工业化,提高生产效率。
-
温和条件:常温常压操作,避免纳米颗粒热损伤。
-
成本效益:长期运行中综合成本低,具有竞争力。
-
环保节能:无需化学试剂,能耗低,符合绿色化学要求。
-
高精度分离:通过孔径选择,精准截留纳米颗粒,实现高纯度。
国初科技(厦门)有限公司所研发的新型膜分离技术,不仅可以实现超微纳米粒子进行粒径分级和杂质去除,还能够在提纯阶段高效浓缩这些粒子,从而大幅度地降低了后续工艺的处理压力。另外,国初科技还研发出特殊的膜系统,该系统能够有效防止超微纳米粒子对密封部件的磨损,进而延长了膜系统的使用寿命。该技术的应用,不仅提高了超微纳米粒子的纯度,还降低了生产成本,为超微纳米粒子的工业化生产提供了有力支持。
国初科技(厦门)有限公司自成立以来,以膜分离技术为核心,致力于新型分离技术推广,不断探索新型膜分离技术在冶金、化工、生物制药、微电子、机械、食品、乳品、饮料、环境等领域的新应用,根据不同客户的高度差异化需求,提供针对性的过滤及纯化综合解决方案,提高产品的品质,满足客户的需求。