Le nanoparticelle presentano piccole dimensioni, elevata energia superficiale e tendenza all'agglomerazione spontanea. La presenza di agglomerazione influirà notevolmente sui vantaggi delle nanopolveri. Pertanto, il miglioramento della dispersione e della stabilità delle nanopolveri in un mezzo liquido è un argomento di ricerca di fondamentale importanza.

La dispersione di particelle è una nuova disciplina di frontiera sviluppatasi negli ultimi anni. La cosiddetta dispersione di particelle si riferisce al processo in cui le particelle di polvere vengono separate e disperse nel mezzo liquido e distribuite uniformemente nell'intera fase liquida, comprendendo principalmente tre fasi: bagnatura, disaggregazione e stabilizzazione delle particelle disperse. La bagnatura si riferisce al processo di aggiunta lenta della polvere alle correnti parassite formate nel sistema di miscelazione, in modo che l'aria o altre impurità adsorbite sulla superficie della polvere vengano sostituite dal liquido. La disaggregazione si riferisce alla dispersione di aggregati con particelle di dimensioni maggiori in particelle più piccole mediante metodi meccanici o di supergenerazione. La stabilizzazione significa garantire che le particelle di polvere possano essere disperse uniformemente nel liquido per un lungo periodo. A seconda dei diversi metodi di dispersione, può essere suddivisa in dispersione fisica e dispersione chimica. La dispersione ultrasonica è uno dei metodi di dispersione fisica.

Dispersione ultrasonicaMetodo: gli ultrasuoni presentano le seguenti caratteristiche: lunghezza d'onda, propagazione rettilinea approssimativa, facile concentrazione di energia, ecc. Gli ultrasuoni possono migliorare la velocità di reazione chimica, ridurre i tempi di reazione e migliorare la selettività della reazione; possono anche stimolare reazioni chimiche che non possono verificarsi in assenza di ultrasuoni. La dispersione ultrasonica consiste nel posizionare direttamente le particelle sospese da trattare nel campo di super crescita e trattarle con onde ultrasoniche di frequenza e potenza appropriate, che è un metodo di dispersione altamente intensivo. Attualmente, si ritiene generalmente che il meccanismo della dispersione ultrasonica sia correlato alla cavitazione. La propagazione delle onde ultrasoniche è trasportata dal mezzo e vi è un periodo alternato di pressione positiva e negativa nel processo di propagazione delle onde ultrasoniche nel mezzo. Il mezzo viene compresso e tirato sotto pressioni alternate positive e negative. Quando l'onda ultrasonica con ampiezza sufficiente agisce sulla distanza molecolare critica del mezzo liquido per mantenerla costante, il mezzo liquido si rompe e forma microbolle, che si trasformeranno ulteriormente in bolle di cavitazione. Da un lato, queste bolle possono essere nuovamente dissolte nel mezzo liquido e possono anche galleggiare e scomparire; possono anche collassare lontano dalla fase di risonanza del campo ultrasonico. La pratica ha dimostrato che esiste una frequenza di supergenerazione appropriata per la dispersione della sospensione, il cui valore dipende dalla granulometria delle particelle sospese. Per questo motivo, è consigliabile interrompere per un certo periodo di tempo dopo la supergenesi e proseguirla per evitare il surriscaldamento. È anche un buon metodo utilizzare aria o acqua per il raffreddamento durante la supergenesi.