FRITSCH球磨——用于癌症治疗的新型纳米碳增强铁基复合材料的研究

北京飞驰

2024/08/22 09:41

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在现代科技的宏伟篇章中，纳米技术正以不可阻挡之势引领材料科学的新革命。特别是在医疗领域，如癌症治疗的研究中，科学家们正不断突破传统界限，创造新型纳米增强铁基复合材料。这项研究不仅需要高度精确的合成方法，还依赖于创新的技术设备——其中，Fritsch行星式球磨机Pulverisette 6扮演了至关重要的角色。

纳米世界的挑战与机遇

通常，将纳米碳材料与金属融合是一项技术挑战，因为碳极易溶解于金属中形成固溶体，或者在高浓度下生成碳化物，这往往不是我们所期望的结果。为了解决这一难题，可以采用快速高温合成随后迅速冷却的方法，以避免不利的副反应发生。自蔓延高温合成（SHS）便是这样一种高效策略，它能够创造出独特的异质结构，为制造先进材料铺平道路。


self-propagating High-temperature Synthesis(SHS)

行星式球磨机Pulverisette 6：科技的精工之作

在这场科技探索之旅中，Pulverisette 6以其卓越的性能脱颖而出。这款高性能的球磨机通过高速旋转产生的强大能量，确保原料间的高强度混合、细化及冷焊，从而达到极高的均匀度。在一项针对PTFE（聚四氟乙烯）、NaN3和Fe(CO)5系统的SHS实验中，利用Pulverisette 6进行预处理，转速控制在400至600rpm，持续时间30至45min，以此确保所有原料充分混合。

为了防止在合金化过程中发生氧化，实验采用了氩气填充球磨机内部，营造出一个高度纯净的环境。随后，这些经过精心准备的粉末与作为催化剂的Fe(CO)5粉末混合，在高压反应器中进行SHS反应。无论是反应性（空气）还是中性（氩气）氛围，Pulverisette 6处理过的材料均能展现出优越的反应性能。


HRTEM表示包封在核壳纳米碳纳米结构中的金属纳米颗粒，形成金属基质纳米复合材料，从上到下都有催化剂Fe(CO)5，并具有电子衍射(ED)

创新材料，未来医疗的希望

这一创新过程不仅促进了材料的均匀性和纯度，更重要的是，它为生产出具有独特磁性特性的纳米复合材料提供了可能。这些材料内部封装的金属或金属碳化物，由于外部碳层的保护，变得稳定、耐用且无害，为工业界尤其是癌症治疗领域开辟了新的应用前景。想象一下，这些微小的纳米颗粒能够精确地定位并作用于病灶，提高治疗效果的同时减少对健康组织的损害。