Ultraheli hajutamise süsinikust nanotorude (CNT)

Carbonnanotubes on tugevad ja paindlikud, kuid väga ühtseks. Nad on raske hajutada võtta vedelikke, nagu vesi, etanool, õli-, polümeeri või epoksü. Ultrasound on tõhus meetod, saada eraldi - ühe hajutatud - carbonnanotubes.

Carbonnanotubes (CNT) kasutatakse liimide, katete ja polümeeride ja elektrit täiteaineid plasti hajutada staatiliste laengute elektriseadmete ja elektro paintable auto kerepaneelide. Kasutamisega nanotorude, polümeeride saab muuta vastupidavad temperatuuri, karm kemikaalide sööbiva keskkond, äärmuslik survet ja hõõrdumist. On olemas kahte liiki süsinikust nanotorude: Ühe seina nanotorude (SWNT) ja mitme seina nanotorude (MWNT).

Carbonnanotubes on üldiselt kättesaadavad nagu kuiv materjal, näiteks ettevõtete, nagu SES Research või CNT Co Ltd Lihtne, usaldusväärne ja skaalautuva protsessi deagglomeration on vaja, et kasutada nanotorude nende maksimaalne potentsiaal. Vedelike kuni 100.000 cP ultraheli on väga tõhus tehnoloogia hajutamise nanotorude vees, õlis või polümeeride madala või kõrge kontsentratsiooni. Vedel jet streams tulenevad ultraheli kavitatsioon, Vabaneda garantiid vägede vahel nanotorude ja eraldi tuubi. Kuna ultraheli abil loodud lõikumiseks vägede ja mikro segaduste ultraheli võib aidata pinna katmise ja keemilise reaktsiooni nanotorude teiste materjalidega ka.

Üldiselt jäme nanotube-dispersioon on esimene segatud standardse segajaid ja siis homogeniseeritud ka ultraheli küveti reaktor. video paremale (Click image to start!) näitab Lab uuringus (partii ultrahelitöötlus kasutades UP400S) Pritsimiseks multiwall carbonnanotubes vees madala kontsentratsiooni. Kuna keemilist olemust ja süsiniku pritsimiseks käitumist nanotorude vees on üsna raske. Nagu näidatud video, seda saab kergesti tõestada, et ultraheli on võimalik hajutada nanotorude tõhusalt.

Dispersioon Individuaalne SWNTs kõrge Pikkus

Suur probleem töötlemine ja manipuleerimine SWNTs on omane lahustumatuse torudest ühist orgaanilistes lahustites ja vees. Functionalization on nanotube seina või lahtiste otstega luua sobiva liidese vahel SWNTs ja lahusti enamasti kaasa osaliselt kihistunud ja SWNT trossid, ainult. Selle tulemusena SWNTs tavaliselt hajutatud kui kimbud mitte täielikult isoleeritud üksikobjektide. Kui liiga karmid tingimused on hõivatud ajal hajutatuse SWNTs on lühendatud pikkusega 80 kuni 200nm. Kuigi see on kasulik teatud analüüsid, selle pikkus on liiga väike kõige praktilisi rakendusi, nagu pooljuhtivate või tugevdades SWNTs. Kontrollitud, kerge ultraheli ravi (nt UP200S koos 40mm sonotrode) On tõhus menetlus valmistada vesilahus dispersioonid pika üksikute SWNTs. Järjestus kerge ultraheli vähendada lühendades ning võimaldab maksimaalselt säilitada struktuuri ja elektroonilised omadused.

Puhastamine SWNT poolt Polymer-Assisted ultraheli

Ultraheli abistab puhastamine ühe seina süsinikust nanotorude.

pilt: Koshio 2001

On raske uurida keemiliste muutmise SWNTs molekulaarsel tasandil, kuna on raske saada puhast SWNTs. Nagu kasvatatud SWNTs sisaldavad mitmeid lisandeid, näiteks metalli osakesi ja amorfne süsinikuga. Ultraheli on SWNTs in monoklorobenseeniga (MCB) lahus polü (metüülmetakrülaat) PMMA järgneb filtreerimine on tõhus viis puhastada SWNTs. See polümeerimiseks abistab puhastamise meetod võimaldab eemaldada lisandeid nagu kasvatatud SWNTs tõhusalt. (Yudasaka et al.) Täpne kontrolli ultraheli amplituudi võimaldab piirata kahju SWNTs.

Hielscher vahemikus ultraheli seadmeid ja lisaseadmed tõhus jagamine on nanotorude.

Kompaktne laboratooriumi seadmed kuni 400 vatti võimu jaoks jagamine väiksemateks mahtude kuni 2 liitrit
500 ja 1.000 ja 2.000 vatti ultraheli protsessorid jms UIP1000hd saab protsessi suuremas mahus.
Ultraheli-süsteemid 2, 4, 10 ja 16kW ja palju muud töötlemiseks kaubanduslikul tasemel.

Kirjandus

Koshio, A., Yudasaka, M., Zhang, M., Iijima, S. (2001): Lihtsal viisil keemiliselt reageerida Single-Wall Crabon nanotorude ja orgaaniliste ainete kasutamine ultraheli; nano teel, Vol. 1, No 7, 2001, lk 361-363.

Yudasaka, M., Zhang, M.; Jabs, C.; Iijima, S. (2000): Appl. Phys. 2000, 71, 449.

Paredes, JI, Burghard, M. (2004): Dispersiooni üksik seinaga süsinikust nanotorude kõrge pikkus: Langmuir, Vol. 20, No 12, 2004, 5149-5152, American Chemical Society.