توليف بوروفين بالموجات فوق الصوتية على النطاق الصناعي

بوروفين، مشتق نانوي ثنائي الأبعاد من البورون، يمكن توليفها بكفاءة عن طريق تقشير بالموجات فوق الصوتية سهلة ومنخفضة التكلفة. يمكن استخدام تقشير المرحلة السائلة بالموجات فوق الصوتية لإنتاج كميات كبيرة من أغطية النانو بوروفين عالية الجودة. تقنية تقشير الموجات فوق الصوتية يستخدم على نطاق واسع لإنتاج المواد النانوية 2D (على سبيل المثال، الجرافين) ومعروف جيدا لمزاياه من nanosheets عالية الجودة، والعوائد العالية، والتشغيل السريع وسهلة، فضلا عن الكفاءة الشاملة.

طريقة تقشير الموجات فوق الصوتية لإعداد بوروفين

Probe-type ultrasonicators are the preferred method for efficient borophene exfoliation.يستخدم تقشير المرحلة السائلة المدفوعة بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع لإعداد 2D nanosheets من مختلف السلائف السائبة بما في ذلك الجرافيت (الجرافين) والبورون (بوروفين) من بين أمور أخرى. بالمقارنة مع تقنية التقشير الكيميائي ، يعتبر تقشير المرحلة السائلة بمساعدة بالموجات فوق الصوتية كاستراتيجية واعدة أكثر لإعداد الهياكل النانوية ثنائية الأبعاد وال2D مثل نقاط الكم البورون (BQDs) وبوروفين. (را. وانغ وآخرون، 2021)
مخطط اليسار يظهر عملية تقشير السائل درجة حرارة منخفضة بالموجات فوق الصوتية من 2D أوراق بوروفين قليلة الطبقات. (دراسة وصورة: ©لين وآخرون، 2021).)

طلب معلومات





Ultrasonic reactor for large scale borophene exfoliation. The stainless steel reactor is equipped with a powerful industrial 2000 watts ultrasonicator (20kHz).

مفاعل سونوتشيميكال مجهز ب 2000 واط الصناعية المعالج بالموجات فوق الصوتية UIP2000hdT لقشر بوروفين على نطاق واسع.

دراسات حالة تقشير بوروفين بالموجات فوق الصوتية

وقد درس على نطاق واسع تقشير وdelamination باستخدام الموجات فوق الصوتية السلطة في عملية المرحلة السائلة وتطبيقها بنجاح على بوروفين وغيرها من مشتقات البورون مثل النقاط الكم بورون، نيتريد البورون أو ديبورايد المغنيسيوم.

α بوروفين

في الدراسة التي أجراها غوكتونا وTaşaltın (2021)، تم إعداد α بوروفين عن طريق تقشير بالموجات فوق الصوتية سهلة ومنخفضة التكلفة. تظهر أوراق النانو بوروفين المركبة بالموجات فوق الصوتية بنية بلورية α بوروفين.
البروتوكول: 100 ملغ البورون الجسيمات الدقيقة كانت سونيكاتيد في 100 مل DMF في 200 W (على سبيل المثال، باستخدام UP200St مع S26d14) لمدة 4h في النيتروجين (N2) تدفق المقصورة التي تسيطر عليها لمنع الأكسدة أثناء عملية تقشير السائل المرحلة بالموجات فوق الصوتية. تم طرد محلول جزيئات البورون المتقشيرة ب 5000 دورة في الدقيقة و 12000 دورة في الدقيقة لمدة 15 دقيقة على التوالي ، ثم تم جمع البوروفين بعناية وتجفيفه في فراغ محيط لمدة 4h عند 50 درجة مئوية (cf. Göktuna و Taşaltın ، 2021)

Process steps of borophene exfoliation using the ultrasonic delamination technique

التخطيطي التوضيح من بوروفين مع طبقات قليلة تقشيرها من قبل التحقيق بالموجات فوق الصوتية بمساعدة solvothermal عملية العلاج.
دراسة وصورة: ©زانغ وآخرون، 2020

قليلة طبقة بوروفين

تقرير Zhang وآخرون (2020) تقنية تقشير المرحلة السائلة من الأسيتون solvothermal ، والتي تسمح بإنتاج بوروفين عالي الجودة بحجم أفقي كبير. باستخدام تأثير تورم الأسيتون ، تم ترطيب مقدمة مسحوق البورون لأول مرة في الأسيتون. ثم، تم علاج سلائف البورون المبللة بشكل إضافي بطريقة غير ذرية في الأسيتون عند درجة 200 درجة مئوية، تليها سونيكيشن مع سونيكاتور من نوع المسبار بسرعة 225 واط لمدة 4h. تم الحصول أخيرا على بوروفين مع بضع طبقات من البورون وحجم أفقي يصل إلى 5.05 ملم. يمكن استخدام تقنية تقشير المرحلة السائلة بمساعدة الأسيتون في إعداد ملاءات نانوية البورون بأحجام أفقية كبيرة وعالية الجودة. (راجع تشانغ وآخرون، 2020)
عندما يتم مقارنة نمط XRD من بوروفين تقشير بالموجات فوق الصوتية مع السلائف البورون السائبة، ويمكن ملاحظة نمط XRD مماثلة. يمكن فهرسة معظم قمم الحيود الرئيسية إلى البورون b-rhombohedral ، مما يشير إلى أن الهيكل البلوري يتم الحفاظ عليه تقريبا قبل وبعد علاج التقشير.

Ultrasonically exfoliated borophene

صور SEM ذات دقة منخفضة (أ) ودقة عالية (ب) من بوروفين مع طبقات قليلة تم الحصول عليها عن طريق تقشير سولوثرمال بمساعدة بالموجات فوق الصوتية في الأسيتون
دراسة وصورة: ©زانغ وآخرون، 2020

The ultrasonic exfoliation process of borophene preserves its crystalline structure.

أنماط XRD (أ) وأطياف رامان (ب) من البورون السائبة غير المعالجة وبوروفين مع طبقات قليلة تم الحصول عليها عن طريق التحقيق بالموجات فوق الصوتية مساعدة تقشير solvothermal.
دراسة وصورة: ©زانغ وآخرون، 2020

التوليف سونوتشيميكال من نقاط الكم بورون

هاو وآخرون (2020) أعدت بنجاح على نطاق واسع وموحدة بلورية أشباه الموصلات بورون نقاط الكم (BQDs) من مسحوق البورون الموسعة في أسيتونيتريل، وهو مذيب عضوي قطبي للغاية، وذلك باستخدام مسبار قوي من نوع ultrasonicator (على سبيل المثال، UP400St، UIP500hdT أو UIP1000hdT). النقاط الكم البورون توليفها مع 2.46 ±0.4 نانومتر في الحجم الجانبي و 2.81 ±0.5 نانومتر في سمك.
البروتوكول: في إعداد نموذجي من النقاط الكم البورون، تمت إضافة 30 ملغ من مسحوق البورون لأول مرة في قارورة ثلاثية الرقبة ثم أضيف 15 مل من أسيتونيتريل في الزجاجة قبل عملية ultrasonication. تم إجراء التقشير بقوة إخراج 400 واط (على سبيل المثال، باستخدام UIP500hdT), 20 كيلو هرتز التردد ووقت الموجات فوق الصوتية من 60 دقيقة. لتجنب ارتفاع درجة حرارة المحلول أثناء ultrasonication ، تم تطبيق التبريد باستخدام حمام جليدي أو مبرد مختبر لدرجة حرارة ثابتة. تم طرد الحل الناتج في 1500 دورة في الدقيقة لمدة 60 دقيقة. تم استخراج supernatant الواردة نقاط الكم البورون بلطف. وأجريت جميع التجارب في درجة حرارة الغرفة. (راجع هاو وآخرون، 2020)
في دراسة وانغ وآخرون (2021) ، يقوم الباحث بإعداد نقاط الكم البورون باستخدام تقنية تقشير المرحلة السائلة بالموجات فوق الصوتية أيضا. حصلوا على نقطة الكم البورون أحادية التشتت مع توزيع حجم ضيق، والتشتت ممتازة، والاستقرار العالي في حل IPA، وفلورسينس صورتين.

Ultrasonically synthesized boron quantum dots.

صور TEM والتوزيع القطر المقابلة من BQDs أعدت في ظل ظروف الموجات فوق الصوتية بشكل مختلف. (أ) صورة TEM ل BQDs-2 مركبة على 400 واط ل 2 ساعة (ب) صورة TEM ل BQDs-3 مركبة عند 550 واط ل 1 ساعة (ج) صورة TEM ل BQDs-3 مركبة عند 400 واط لتوزيع قطر النقاط الكمية المكتسبة من (أ) 4 ساعة (د). (ه) التوزيع القطري للنقاط الكمية المكتسبة من (ب). (و) التوزيع القطري للنقاط الكمية التي تكتسب من (ج).
دراسة وصورة: ©هاو وآخرون، 2020

تقشير بالموجات فوق الصوتية من المغنيسيوم ديبوريد Nanosheets

تم تنفيذ عملية تقشير عن طريق تعليق 450mg من المغنيسيوم diboride
(مغب2) مسحوق (حوالي 100 حجم شبكة / 149 ميكرون) في 150 مل من الماء وتعريضه ل ultrasonication لمدة 30 دقيقة. يمكن إجراء تقشير الموجات فوق الصوتية مع مجس من نوع ultrasonicator مثل Uf200 ः ر أو UP400St مع سعة 30٪ ووضع دورة من 10sec على / قبالة البقول. تقشير الموجات فوق الصوتية النتائج في تعليق أسود داكن. يمكن أن يعزى اللون الأسود إلى لون مسحوق MgB2 البكر.

Ultrasonicator UP200St (200W) تقشير بوروفين في أسيتونيتريل

طلب معلومات





Ultrasonic graphene exfoliation in water

تسلسل عالي السرعة (من a إلى f) من الإطارات التي توضح تقشير سونو ميكانيكي رقاقة الجرافيت في الماء باستخدام UP200S، وهو 200W بالموجات فوق الصوتية مع سونوترودي 3mm. الأسهم تظهر مكان تقسيم (تقشير) مع فقاعات التجويف اختراق الانقسام.
© تيمورنا وآخرون 2020

Ultrasonicators قوية لقشر بوروفين في أي مقياس

Hielscher ultrasonicators can be remotely controlled via browser control. Sonication parameters can be monitored and adjusted precisely to the process requirements.Hielscher Ultrasonics تصاميم وتصنيع وتوزيع ultrasonicators قوية وموثوق بها في أي حجم. من أجهزة الموجات فوق الصوتية مختبر المدمجة إلى المسابير بالموجات فوق الصوتية الصناعية والمفاعلات، Hielscher لديه نظام الموجات فوق الصوتية المثالي للعملية الخاصة بك. مع خبرة طويلة الأمد في تطبيقات مثل تركيب المواد النانوية والتشتت ، فإن موظفينا المدربين تدريبا جيدا سيوصيونك بالإعداد الأنسب لمتطلبات اليبور. ومن المعروف Hielscher المعالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية والخيول العمل موثوق بها في المرافق الصناعية. قادرة على تقديم السعة عالية جدا، Hielscher ultrasonicators مثالية للتطبيقات عالية الأداء مثل تقشير بوروفين أو الجرافين، فضلا عن تشتت المواد النانوية. يمكن تشغيل السعة التي تصل إلى 200 ميكرومتر بسهولة بشكل مستمر في عملية 24/7. لسعات أعلى من ذلك، sonotrodes الموجات فوق الصوتية مخصصة متوفرة.
تم تصميم جميع المعدات وتصنيعها في مقرنا الرئيسي في ألمانيا. قبل التسليم إلى العميل، يتم اختبار كل جهاز بالموجات فوق الصوتية بعناية تحت حمولة كاملة. نحن نسعى جاهدين من أجل رضا العملاء ويتم تنظيم إنتاجنا لتحقيق أعلى ضمان للجودة (على سبيل المثال، شهادة ISO).

لماذا HIELSCHER الموجات فوق الصوتية؟

  • كفاءة عالية
  • أحدث التقنيات
  • الموثوقية & متانة
  • دفعة & في النسق
  • لأي وحدة تخزين
  • برنامج ذكي
  • الميزات الذكية (مثل بروتوكول البيانات)
  • CIP (نظيفة في المكان)

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

بوروفين

بوروفين هو أحادي الطبقة الذرية البلورية من البورون، أي أنه هو الوتروب ثنائي الأبعاد من البورون (وتسمى أيضا ورقة نانوية البورون). خصائصه الفيزيائية والكيميائية الفريدة تحول بوروفين إلى مادة قيمة للعديد من التطبيقات الصناعية.
وتشمل الخصائص الفيزيائية والكيميائية الاستثنائية لبوروفين جوانب ميكانيكية وحرارية وإليكترونية وبصرية فائقة التوصيل فريدة من نوعها.
وهذا يفتح إمكانيات لاستخدام بوروفين للتطبيقات في بطاريات أيونات معدنية قلوية، وبطاريات Li-S، وتخزين الهيدروجين، والمكثف الفائق، والحد من الأكسجين والتطور، فضلا عن تفاعل CO2 الكهربائي. خاصة عالية الاهتمام يذهب إلى بوروفين كمادة أنود للبطاريات وكمادة تخزين الهيدروجين. نظرا لقدرات محددة النظرية العالية، والتوصيلية الإلكترونية وخصائص النقل الأيونية، بوروفين يتأهل كمادة أنود كبيرة للبطاريات. نظرا لقدرة عالية على الانتفاخ الهيدروجين إلى بوروفين، فإنه يوفر إمكانات كبيرة لتخزين الهيدروجين - مع قدرة على الترواج أكثر من 15٪ من وزنه.

بوروفين لتخزين الهيدروجين

تلقى المواد ثنائية الأبعاد (ثنائية الأبعاد) المستندة إلى البورون الكثير من الاهتمام كوسائط تخزين H2 بسبب الكتلة الذرية المنخفضة من البورون واستقرار تزيين المعادن القلوية على السطح ، مما يعزز التفاعلات مع H2. وقد أظهرت أوراق نانوية ثنائية الأبعاد من البوروفين ، والتي يمكن توليفها بسهولة باستخدام تقشير المرحلة السائلة بالموجات فوق الصوتية كما هو موضح أعلاه ، تقاربا جيدا لذرات تزيين المعادن المختلفة ، والتي يمكن أن يحدث فيها تجميع ذرات معدنية. باستخدام مجموعة متنوعة من الزخارف المعدنية، مثل لي، نا، كا، وتي على مختلف بوليمورفس بوروفين، تم الحصول على كثافات الجاذبية H2 مثيرة للإعجاب تتراوح بين 6 إلى 15 واط ٪، متجاوزا وزارة الطاقة الأمريكية (وزارة الطاقة) شرط لتخزين على متن الطائرة من 6.5wt٪ H2. (راجع حبيبي وآخرون، 2021)


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.


(function ($) { const $searchForms = $('form[role="search"].hi-sf'); $.each($searchForms, function (index, searchForm) { const $searchForm = $(searchForm); const label = $searchForm.find('.hi-sf__lab').text(); $searchForm.find('.hi-sf__in').attr('placeholder', label); }); }(jQuery));