Investigating sizing induced surface alterations in crystalline powders using surface energy heterogeneity determination
Investigating sizing induced surface alterations in crystalline powders using surface energy heterogeneity determination
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使用表面能异质性测定研究结晶粉末中尺寸引起的表面变化
DOI：
10.1016/j.powtec.2021.10.006
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发表时间：
2022
影响因子：
5.2
通讯作者：
Karde V
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Karde V
粒度测定是粉末加工行业中最常用和最关键的单元操作。在这项工作中，我们使用有限稀释反相气相色谱 (FD-IGC) 分析显示了 α-乳糖一水合物粉末中的研磨和筛分等分级操作引起的表面能变化。将来自相同起始材料的α-乳糖一水合物粉末的三个单独的筛分部分分成顶部、中间和底部部分。类似地，将定制级 α-乳糖一水合物研磨不同的持续时间，以产生具有不同中值粒径的两个研磨样品。筛分样品结果表明，与顶部和中部部分相比，底部部分表现出更高的异质性，具有更高的色散 (γd) 表面能值，范围为 42.5 mJ/m2 至 45.9 mJ/m2。最细的部分包含更多在材料制备过程（即铣削）过程中暴露的劈裂表面，从而导致不同的表面特性。此外，研磨样品的表面能分析揭示了 γ 不均匀性分布的细微但重要的差异。使用玻尔兹曼概率分布模型获得了能量的位点特异性分布，并揭示了结晶 α-乳糖一水合物的两个不同区域。因此，我们的工作证实，由于尺寸、形状、内部解理面暴露等性质的变化，研磨和筛分等定径操作会影响颗粒固体的表面能，并且使用 FD-IGC 测定表面能异质性有助于表征这些变化。
Particle sizing is the most commonly employed and critical unit operation across powder processing industries. In this work, we show the surface energy changes prompted by the sizing operations like milling and sieving in α-lactose monohydrate powders using Finite Dilution Inverse gas chromatography (FD-IGC) analysis. Three separate sieved fractions of α-lactose monohydrate powder were divided into a top, middle and bottom fraction from the same starting material. Similarly, a custom grade α-lactose monohydrate was milled for a different duration to produce two milled samples with different median particle sizes. Sieved sample results showed that the bottom fraction exhibited higher heterogeneity with higher dispersive (γd) surface energy values ranging from 42.5 mJ/m2to 45.9 mJ/m2compared to the top and middle fractions. The finest fraction contains more cleaved surfaces that are exposed during the preparation process, i.e. milling, of the material resulting in different surface properties. Furthermore, the surface energy analysis of the milled samples revealed slight but vital differences in the γdheterogeneity profiles. The site-specific distribution of energies was obtained using the Boltzmann probability distribution model and revealed two distinct regions for crystalline α-lactose monohydrate. Thus, our work confirmed that sizing operations like milling and sieving affect the surface energy of the particulate solids due to the changes in properties like size, shape, exposure of internal cleavage planes, etc. and that the surface energy heterogeneity determination using FD-IGC helped in characterising these changes.
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影响因子：
5.8
作者：
U. Shah;V. Karde;C. Ghoroi;J. Heng
通讯作者：
U. Shah;V. Karde;C. Ghoroi;J. Heng
影响因子：
5.8
作者：
Ho, Raimundo;Muresan, Adrian S.;Heng, Jerry Y. Y.
通讯作者：
Heng, Jerry Y. Y.
DOI：
10.1016/j.ejpb.2015.04.007
发表时间：
2015-06-01
影响因子：
4.9
作者：
Gong, Xingchu;Sun, Changquan Calvin
通讯作者：
Sun, Changquan Calvin
表面能分析作为探测微粉化材料表面能特性的工具——与反气相色谱法的比较。
影响因子：
5.8
作者：
John F. Gamble;M. Leane;D. Olusanmi;M. Tobyn;E. Šupuk;J. Khoo;M. Naderi
通讯作者：
M. Naderi
影响因子：
4.4
作者：
J. Willart;V. Caron;Marc Descamps
通讯作者：
Marc Descamps