بورون نيتريد نانوتوب – تقشير وتشتت باستخدام سونيكيشن

Ultrasonication يتم تطبيقها بنجاح على معالجة وتشتت الأنابيب النانوية نيتريد البورون (BNNTs). سونيكيشن عالية الكثافة يوفر فصل متجانسة والتوزيع في حلول مختلفة، وبالتالي تقنية معالجة حاسمة لدمج BNNTs في الحلول والمصفوفات.

المعالجة بالموجات فوق الصوتية من الأنابيب نانوتيوب بورون نيتريد

من أجل دمج الأنابيب النانوية نيتريد البورون (BNNTs) أو الهياكل النانوية نيتريد البورون (BNNs) مثل الجداول النانوية و nanoribbons في المحاليل السائلة أو المصفوفات البوليمرية، مطلوب تقنية تشتت فعالة وموثوق بها. التشتت بالموجات فوق الصوتية يوفر الطاقة اللازمة لتقشير، detangle، تفريق، ووظيفية الأنابيب النانوية نيتريد البورون والهياكل النانوية نيتريد البورون مع كفاءة عالية. تسمح معلمات المعالجة القابلة للتحكم بدقة في الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة (أي الطاقة والسعة والوقت ودرجة الحرارة والضغط) بضبط ظروف المعالجة بشكل فردي على هدف العملية المستهدفة. وهذا يعني كثافة بالموجات فوق الصوتية يمكن تعديلها فيما يتعلق صياغة محددة (نوعية BNNTs، المذيبات، تركيز السائل الصلب الخ)، وبالتالي الحصول على أفضل النتائج.

Boron nitride nanotubes (BNNTs) can be synthesized using sonication

مسار بالموجات فوق الصوتية لتجميع البورون نيتريد نانوكوبس
(دراسة ورسوم بيانية: Yu et al. 2012)

تطبيقات الموجات فوق الصوتية BNNT ومعالجة BNN تغطي مجموعة كاملة من التشتت متجانسة من ثنائي الأبعاد البورون نيتريد الهياكل النانوية (2D-BNNs)، إلى وظيفية وتقشير الكيميائية من نيتريد البورون سداسية طبقة واحدة. أدناه، نقدم إلى تفاصيل عن التشتت بالموجات فوق الصوتية، تقشير، والوظيفية من BNNTs وBNNs.

طلب معلومات





Dispersion of boron nitride nanotubes using high-intensity ultrasonicators from Hielscher Ultrasonics

تركيب مشتتات الموجات فوق الصوتية (2x UIP1000hdT) لمعالجة الأنابيب النانوية نيتريد البورون على النطاق الصناعي

التشتت بالموجات فوق الصوتية من الأنابيب نانوتيوب بورون نيتريد

عندما تستخدم الأنابيب النانوية نيتريد البورون (BNNTs) لتعزيز البوليمرات أو لتجميع مواد جديدة، مطلوب تشتت موحد وموثوق بها في المصفوفة. وتستخدم على نطاق واسع التشتت بالموجات فوق الصوتية لتفريق المواد النانوية مثل CNTs، الجسيمات النانوية المعدنية، جزيئات القشرة الأساسية وأنواع أخرى من جزيئات النانو في مرحلة ثانية.
تم تطبيق التشتت بالموجات فوق الصوتية بنجاح لفك وتوزيع BNNTs بشكل موحد في المحاليل المائية وغير المائية بما في ذلك الإيثانول ، الإيثانول PVP ، الإيثانول TX100 وكذلك البوليمرات المختلفة (مثل البولي يوريثين).
ومن الخافقات السطحية المستخدمة لتحقيق الاستقرار في تشتت BNNT المعدة بالموجات فوق الصوتية هو محلول كبريتات دودسيل الصوديوم 1٪wt (SDS). على سبيل المثال، يتم تفريق 5 ملغ BNNTs بالموجات فوق الصوتية في قارورة مع 5 مل من 1٪ wt. SDS الحل باستخدام الموجات فوق الصوتية من نوع التحقيق مشتت مثل UP200St (26 كيلو هرتز، 200 واط).

التشتت المائي ل BNNTs باستخدام الموجات فوق الصوتية

نظرا لتفاعلات فان دير وال القوية وسطحها الكاره للماء ، فإن الأنابيب النانوية لنيتريد البورون سيئة التشتت في الحلول القائمة على الماء. لحل هذه المشاكل، استخدم جيون وآخرون (2019) Pluronic P85 و F127، اللذين لديهما مجموعات مائية ومجموعات كارهة للماء لإضفاء الطابع الوظيفي على BNNT تحت الصوتية.

Length reduction and cutting of boron nitride nanotubes (BNNTs) by high-intensity ultrasonication

صور SEM من BNNTs أقصر بعد فترات سونيكيشن المختلفة. كما هو مبين، فإن أطوال هذه BNNTs تنخفض مع الزيادة في مدة سونيكيشن التراكمي.
(دراسة وصورة: Lee et al. 2012)

تقشير خالية من السطحي من أوراق نانوية بورون نيتريد باستخدام سونيكيشن

لين وآخرون (2011) تقديم طريقة نظيفة من تقشير وتشتت نيتريد البورون سداسية (ح-BN). يعتبر نيتريد البورون سداسية تقليديا أن تكون غير قابلة للذوبان في الماء. ومع ذلك ، كانوا قادرين على إثبات أن المياه فعالة لتقشير هياكل h-BN ذات الطبقات باستخدام ultrasonication ، وتشكيل تشتت مائي "نظيف" من شيت نانوشيت h-BN دون استخدام المواد الخافرة لل الماء أو التشغيل العضوي. أنتجت عملية تقشير الموجات فوق الصوتية هذه أوراق نانوية قليلة الطبقات h-BN بالإضافة إلى الأنواع النانوية أحادية الطبقات والنانوريبون. وكانت معظم الصفائح النانوية ذات أحجام عرضية منخفضة، وهو ما يعزى إلى قطع أوراق h-BN الأم الناجمة عن التحلل المائي بمساعدة سونيكيشن (التي أكدها اختبار الأمونيا ونتائج التحليل الطيفي). كما عزز التحلل المائي المستحث بالموجات فوق الصوتية تقشير ملاءات نانو h-BN للمساعدة في تأثير القطبية للمذيب. أظهرت الجداول النانوية h-BN في هذه التشتتات المائية "النظيفة" قابلية معالجة جيدة من خلال طرق الحل التي تحتفظ بخصائصها الفيزيائية. كما أظهرت الجداول النانوية المشتتة h-BN في الماء تقاربا قويا تجاه البروتينات مثل الفيريتين ، مما يشير إلى أن أسطح النانوشيت كانت متاحة لمزيد من التوازج الحيوي.

الموجات فوق الصوتية نانو التشتت مع ultrasonicator UP400St

طلب معلومات





طريقة التشتت سونو الميكانيكية باستخدام التجويف بالموجات فوق الصوتية وقوات القص هو نهج مزج المادية البحتة، والتي ثبت قادرة على الحط من BNNTs وتحقيق الاستقرار BNNTs الفردية مع الحفاظ على سلامتها وخصائصها الجوهرية. تطبيق الطاقة بالموجات فوق الصوتية مناسبة (WS / مل)، أي تعديل السعة ومدة سونيكيشن، يمكن التشتت بالموجات فوق الصوتية detangle وتفريق BNNTS بشكل موحد. يمكن تطبيق السعة العالية والصوتية الأطول إذا كان ينبغي تقليل طول الأنابيب النانوية نيتريد البورون. اقرأ المزيد عن خفض حجم الموجات فوق الصوتية وقطع طول BNNTs في القسم التالي.

الموجات فوق الصوتية حجم تخفيض وقطع من الأنابيب نانوتيوب بورون نيتريد

طول الأنابيب النانوية نيتريد البورون يلعب دورا حاسما عندما يتعلق الأمر المعالجة اللاحقة من BNNTs في البوليمرات وغيرها من المواد الوظيفية. ولذلك فمن الحقائق الهامة أن sonication من BNNTs في المذيبات لا يمكن فصل BNNTs فقط بشكل فردي ، ولكن أيضا تقصير BNNTs الخيزران منظم في ظل ظروف خاضعة للرقابة. وBNNTs تقصير لديها فرصة أقل بكثير من تجميع أثناء إعداد مركب. لي في al. (2012) أظهرت أن أطوال BNNTs وظيفية يمكن تقصير بكفاءة من >10μm إلى ∼500nm عن طريق ultrasonication. تجاربهم تشير إلى أن التشتت بالموجات فوق الصوتية الفعالة من BNNT في الحل ضروري لمثل هذا القطع من خفض حجم BNNT وقطع.

Boron nitride nanotubes can be efficiently dispersed and reduced in length using high-intensity ultrasonication

(ج) mPEG- DSPE/BNNTs في الماء (بعد 2 ساعة من سونيكيشن). (د) ممثل تخطيطي ل BNNT يعمل بجزيء mPEG-DSPE
(دراسة وصورة: Lee et al. 2012)

Ultrasonic dispersion is a well established technique to disperse and exfoliate boron nitride nanotubes.

الخالط بالموجات فوق الصوتية UP400St لتشتت الأنابيب النانوية نيتريد البورون (BNNTs)

طلب معلومات





أجهزة الموجات فوق الصوتية عالية الأداء لمعالجة BNNT

تم تصميم الميزات الذكية من الموجات فوق الصوتية Hielscher لضمان التشغيل الموثوق بها، والنتائج القابلة للاستنساخ وسهولة الاستخدام. يمكن الوصول إلى الإعدادات التشغيلية بسهولة والاتصال بها عبر قائمة بديهية ، والتي يمكن الوصول إليها عبر شاشة اللمس الرقمية الملونة والتحكم عن بعد في المتصفح. لذلك، يتم تسجيل جميع شروط المعالجة مثل صافي الطاقة، والطاقة الإجمالية، والسعة، والوقت، والضغط ودرجة الحرارة تلقائيا على بطاقة SD مدمجة. هذا يسمح لك لمراجعة ومقارنة تشغيل سونيكيشن السابقة وتحسين عملية تقشير وتشتت الأنابيب النانوية نيتريد البورون والمواد النانوية إلى أعلى كفاءة.
وتستخدم أنظمة Hielscher Ultrasonics في جميع أنحاء العالم لتصنيع BNNTs عالية الجودة. Hielscher ultrasonicators الصناعية يمكن بسهولة تشغيل السعة العالية في التشغيل المستمر (24/7/365). يمكن بسهولة السعة تصل إلى 200μm يتم إنشاؤها باستمرار مع سونوتروديس القياسية (مسابير بالموجات فوق الصوتية / قرون). لسعات أعلى من ذلك، sonotrodes الموجات فوق الصوتية مخصصة متوفرة. نظرا قوة وصيانة منخفضة، لدينا تقشير بالموجات فوق الصوتية وأنظمة التشتت يتم تثبيت عادة لتطبيقات الخدمة الشاقة وفي البيئات الصعبة.
HIELSCHER الفوق’ المعالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية يمكن أن توفر السعات عالية جدا. يمكن تشغيل السعات التي تصل إلى 200μm بسهولة في عملية 24/7. للحصول على السعات أعلى، sonotrodes الموجات فوق الصوتية المخصصة المتاحة.
Hielscher المعالجات بالموجات فوق الصوتية لتشتت وتقشير الأنابيب النانوية نيتريد البورون وكذلك CNTs والجرافين مثبتة بالفعل في جميع أنحاء العالم على نطاق تجاري. اتصل بنا الآن لمناقشة عملية التصنيع BNNT الخاص بك! سيكون موظفونا ذوي الخبرة الجيدة سعداء بمشاركة المزيد من المعلومات حول عملية التقشير وأنظمة الموجات فوق الصوتية والتسعير!
الجدول أدناه يعطيك مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لultrasonicators لدينا:

دفعة حجم معدل المد و الجزر الأجهزة الموصى بها
1 إلى 500ML 10 إلى 200ML / دقيقة UP100H
10 إلى 2000ML 20 إلى 400ML / دقيقة Uf200 ः ر، UP400St
00.1 إلى 20L 00.2 إلى 4L / دقيقة UIP2000hdT
10 إلى 100L 2 إلى 10L / دقيقة UIP4000hdT
زمالة المدمنين المجهولين 10 إلى 100L / دقيقة UIP16000
زمالة المدمنين المجهولين أكبر مجموعة من UIP16000

اتصل بنا! / اسألنا!

اطلب المزيد من المعلومات

يرجى استخدام النموذج أدناه لطلب معلومات إضافية حول المعالجات بالموجات فوق الصوتية والتطبيقات والسعر. سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك معك ونقدم لكم نظام الموجات فوق الصوتية تلبية الاحتياجات الخاصة بك!









يرجى ملاحظة لدينا سياسة الخصوصية.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عالية الأداء المجانسة بالموجات فوق الصوتية لخلط التطبيقات، تشتت، استحلاب واستخراج على المختبر، والطيارية ومقياس الصناعية.

الأدب / المراجع



حقائق تستحق العلم

بورون نيتريد نانوتوب والمواد النانوية

توفر الأنابيب النانوية ل Boron nitride بنية ذرية فريدة من نوعها مجمعة من ذرات البورون والنيتروجين مرتبة في شبكة سداسية. هذا الهيكل يعطي BNNT العديد من الخصائص الجوهرية الممتازة مثل القوة الميكانيكية الفائقة ، الموصلية الحرارية العالية ، السلوك العازل كهربائيا ، خاصية كهرومغناطيس ، قدرة التدريع النيوتروني ، ومقاومة الأكسدة. ويمكن أيضا ضبطها الفجوة الفرقة 5 eV باستخدام المجالات الكهربائية العرضية، والتي تجعل BNNTs مثيرة للاهتمام للأجهزة الإلكترونية. بالإضافة إلى ذلك، BNNTs لديها مقاومة عالية للأكسدة تصل إلى 800 درجة مئوية، وتظهر كهرباء بيزو ممتازة، ويمكن أن تكون مادة تخزين الهيدروجين درجة حرارة الغرفة جيدة.

BNNTs مقابل الجرافين: BNNTs هي النظائر الهيكلية للجرافين. والفرق الرئيسي بين المواد النانوية القائمة على النيتريد البورون ونظيراتها القائمة على الكربون هو طبيعة الروابط بين الذرات. السندات C-C في المواد النانوية الكربونية لها طابع التكافؤ النقي، في حين أن السندات B-N تمثل طابع أيوني جزئيا بسبب e−أزواج في sp2 الهجين B-N. (راجع Emanet وآخرون 2019)

BNNTs مقابل الأنابيب النانوية الكربونية: تعرض الأنابيب النانوية ل Boron nitride (BNNTs) بنية نانوية أنبوبية مماثلة للأنابيب النانوية الكربونية (CNTs) التي يتم فيها ترتيب ذرات البورون والنيتروجين في شبكة سداسية.


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عالية الأداء المجانسة بالموجات فوق الصوتية من مختبر إلى حجم الصناعية.