Bor Nitrid Nanoborular – Sonication istifadə edərək aşındırıldı və dağıldı
Ultrasonication bor nitrit nanotubes (BNNTs) işlənməsi və dispersiyası uğurla tətbiq olunur. Yüksək intensivlikli sonikasiya müxtəlif həll yollarında homojen bir detangling və paylama təmin edir və bununla da BNNT-ləri həll və matrislərə daxil etmək üçün həlledici bir işləmə üsuludur.
Bor Nitrür Nanotüplərin Ultrasonik Qenerasiya
Bor nitridi nanoboruları (BNNT) və ya bor nitrit nanostrukturlarını (BNN) nanosheets və nanoribbons kimi maye məhlullara və ya polimerik matrislərə daxil etmək üçün səmərəli və etibarlı bir dispersiya texnikası lazımdır. Ultrasonik dispersiya bor nitrür nanoboruları və bor nitrit nanostrukturlarını yüksək məhsuldarlıqla aşındırmaq, ayırmaq, yaymaq və funksionallaşdırmaq üçün lazımi enerjini təmin edir. Yüksək intensiv ultrasəsin (məsələn, enerji, amplituda, vaxt, temperatur və təzyiq) dəqiq nəzarət edilə bilən işləmə parametrləri, işləmə şərtlərini hədəflənmiş proses hədəfinə fərdi olaraq tənzimləməyə imkan verir. Bu, ultrasəs intensivliyinin spesifik formulasiyaya (BNNT-lərin keyfiyyəti, həlledici, qatı-maye konsentrasiyası və s.) Uyğun olaraq tənzimlənə bilməsi və bununla da optimal nəticələr əldə etməsi deməkdir.
Bor nitrit nanokupalarını sintez etmək üçün ultrasəs yolu
(iş və qrafik: Yu et al. 2012)
Ultrasonik BNNT və BNN emalının tətbiqləri, iki ölçülü bor nitrit nanostrukturlarının (2D-BNN) homojen dispersiyasından tutmuş, mono qatlı altıbucaqlı bor nitritinin funksionalizasiyasına və kimyəvi aşındırılmasına qədər olan bütün sahələri əhatə edir. Aşağıda, BNNT və BNN-lərin ultrasəs dispersiyası, aşınması və funksionalizasiyasına dair detalları təqdim edirik.
Ultrasonik disperserlərin quraşdırılması (2x UIP1000hdT) sənaye miqyasında bor nitrit nanotublarının emalı üçün
Bor Nitrid Nanotubların Ultrasonik Dağılması
Bor nitridi nanoboruları (BNNT) polimerləri gücləndirmək və ya yeni materialları sintez etmək üçün istifadə edildikdə, matrisə vahid və etibarlı bir dispersiya lazımdır. Ultrasonik disperserlər CNT, metal nanohissəciklər, nüvəli qabıq hissəciklər və digər nano hissəciklər kimi nano materialları ikinci fazaya yaymaq üçün geniş istifadə olunur.
Ultrasonik dispersiya BNNT-lərin etanol, PVP etanol, TX100 etanol və müxtəlif polimerlər (məsələn, poliuretan) daxil olmaqla sulu və qeyri-sulu məhlullarda bərabər şəkildə yayılması və paylanması üçün uğurla tətbiq edilmişdir.
Ultrasonik olaraq hazırlanmış BNNT dispersiyasını sabitləşdirmək üçün ümumi istifadə olunan səthi aktiv maddə% 1 ağırlıqlı bir natrium dodesil sulfat (SDS) həllidir. Məsələn, 5 mq BNNT-lər ultrasonik olaraq 5 ml% 1 wt olan bir flakonda paylanır. Kimi ultrasəs prob tipli disperser istifadə SDS həlli UP200St (26kHz, 200W).
Ultrasəs istifadə edərək BNNT-lərin sulu dispersiyası
Güclü van der Waals qarşılıqlı təsiri və hidrofob səthinə görə bor nitrit nanotüpləri su əsaslı məhlullarda zəif dağılır. Bu problemləri həll etmək üçün Jeon et al. (2019) BNNT-ni sonikasiya altında funksionalizasiya etmək üçün həm hidrofilik qruplara, həm də hidrofobik qruplara sahib olan Pluronic P85 və F127 istifadə etdi.
Müxtəlif sonikasiya müddətlərindən sonra qısaldılmış BNNT-lərin SEM görüntüləri. Göstərildiyi kimi, bu BNNT-lərin uzunluğu məcmu sonikasiya müddətinin artması ilə azalır.
(iş və şəkil: Lee et al. 2012)
Sonication istifadə edərək Bor Nitride Nanosheets-in Yüzey Aktiv Olmayan Aşındırması
Lin et al. (2011) altıbucaqlı bor nitritinin (h-BN) təmizlənməsi və təmizlənməsi üsulunu təqdim edir. Altıbucaqlı bor nitridi ənənəvi olaraq suda həll olunmayan hesab olunur. Bununla birlikdə suyun səthi aktiv maddələr və ya üzvi funksionalizasiya istifadə etmədən h-BN nanosheetlərin “təmiz” sulu dispersiyalarını əmələ gətirərək ultrasəs tətbiqindən istifadə edərək təbəqəli h-BN strukturlarını aşındırmaq üçün təsirli olduğunu nümayiş etdirə bildilər. Bu ultrasəs aşındırma prosesi bir neçə qatlı nanosheet və nanoribbon növləri ilə yanaşı az qat h-BN nanosheets meydana gətirdi. Çox nanosheet, sonikasiya köməkli hidroliz tərəfindən əmələ gələn ana h-BN təbəqələrinin kəsilməsinə (ammonyak testi və spektroskopiya nəticələri ilə təsdiqlənmiş) aiddir. Ultrasonik olaraq induksiya edilmiş hidroliz, eyni zamanda həlledicinin polarite təsirinə kömək etmək üçün h-BN nanosheetsin aşındırılmasını təşviq etdi. Bu "təmiz" sulu dispersiyalardakı h-BN nanosheets, fiziki xüsusiyyətlərini qoruyaraq həll üsulları ilə yaxşı işlənmə qabiliyyəti nümayiş etdirdi. Suda dağılmış h-BN nanosheets də ferritin kimi zülallara güclü yaxınlıq nümayiş etdirdi və nanosheet səthlərin daha bio-konjugasyonlar üçün mövcud olduğunu iddia etdi.
Bor Nitrid Nanotubların Ultrasonik Ölçüsü Azaldılması və Kəsilməsi
Bor nitridi nanoborularının uzunluğu, BNNT-lərin polimerlərə və digər funksional materiallara sonrakı emalına gəldikdə həlledici rol oynayır. Bu səbəbdən, BNNT-lərin həlledicidəki sonikasiyasının yalnız BNNT-ləri ayrı-ayrılıqda ayırmaqla yanaşı, nəzarət altında olan şərtlərdə bambuk quruluşlu BNNT-ləri qısalda bilməsi də vacib bir həqiqətdir. Qısaldılmış BNNT-lərin kompozit hazırlıq zamanı birləşdirmə şansı çox azdır. (2012) funksionallaşdırılmış BNNT-lərin uzunluğunun ultrasəslə> 10 bym-dən -500nm-ə qədər səmərəli şəkildə qısaldıla biləcəyini nümayiş etdirdi. Təcrübələri BNNT ölçüsünün azalması və kəsilməsi üçün BNNT-nin məhlulda effektiv ultrasəs dispersiyasının lazım olduğunu göstərir.
(c) Suda yaxşı uyğun olmayan mPEG-DSPE / BNNT'lər (sonikasiya 2 saatdan sonra). (d) mPEG-DSPE molekulu tərəfindən işlənmiş bir BNNT-nin sxematik nümayəndəsi
(iş və şəkil: Lee et al. 2012)
BNNT Qenerasiya üçün Yüksək Performanslı Ultrasonikatorlar
Hielscher ultrasonicators-un ağıllı xüsusiyyətləri etibarlı əməliyyat, təkrar oluna bilən nəticələr və istifadəçi dostu olmasını təmin etmək üçün hazırlanmışdır. Əməliyyat parametrlərinə asanlıqla daxil olmaq və rəqəmsal rəngli sensor ekran və brauzerin uzaqdan idarə olunması ilə əldə edilə bilən intuitiv menyu vasitəsilə yığmaq olar. Bu səbəbdən xalis enerji, ümumi enerji, genlik, vaxt, təzyiq və temperatur kimi bütün işləmə şərtləri quraşdırılmış SD karta avtomatik olaraq yazılır. Bu, əvvəlki sonikasiya işlərini yenidən nəzərdən keçirməyə və müqayisə etməyə imkan verir və bor nitrür nanoboruları və nanomaterialların aşındırma və dağılma prosesini ən yüksək effektivliyə qədər optimallaşdırır.
Hielscher Ultrasonics sistemləri dünya miqyasında yüksək keyfiyyətli BNNT istehsalı üçün istifadə olunur. Hielscher sənaye ultrasonikatorları fasiləsiz iş rejimində yüksək amplitüdləri asanlıqla işlədə bilər (24/7/365). 200µm-ə qədər amplitudlar standart sonotrodlar (ultrasəs probları / buynuzları) ilə asanlıqla davamlı olaraq yaradıla bilər. Daha yüksək amplitüdlər üçün xüsusi ultrasəs sonotrodları mövcuddur. Sağlamlığı və aşağı baxımından ötəri ultrasəs aşındırma və dispersiya sistemlərimiz ağır iş yerləri və tələb olunan mühitlərdə quraşdırılır.
Hielscher ultrason’ sənaye ultrasəs prosessorları çox yüksək amplituda təmin edə bilər. 200µm-ə qədər amplitudlar 7/24 əməliyyatda asanlıqla fasiləsiz olaraq idarə edilə bilər. Daha yüksək amplitüdlər üçün xüsusi ultrasəs sonotrodları mövcuddur.
Bor nitritli nanotüplərin yayılması və aşındırılması üçün Hielscher ultrasəs prosessorları, eləcə də CNT və qrafen artıq ticarət miqyasında dünya səviyyəsində quraşdırılmışdır. BNNT istehsal prosesinizi müzakirə etmək üçün indi bizimlə əlaqə saxlayın! Təcrübəli işçilərimiz aşındırma prosesi, ultrasəs sistemləri və qiymətləri haqqında daha çox məlumat paylaşmaqdan məmnun olacaqlar!
Aşağıdakı cədvəldə bizim ultrasonicators təxmini emal gücü bir göstəriş verir:
| Partiyanın həcmi | Axın | tövsiyə Cihazlar |
|---|---|---|
| 1 500ml | 10 200ml / dəq | UP100H |
| 10 2000ml üçün | 20 400ml / dəq | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 20L üçün | 04L / min .2 | UIP2000hdT |
| 10 100L üçün | 10L 2 / dəq | UIP4000hdT |
| na | 10 100L / dəq | UIP16000 |
| na | daha böyük | çoxluq UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! Bizdən soruşun!
Hielscher Ultrasonics, laboratoriya, pilot və sənaye miqyasında tətbiqetmələri qarışdırmaq, dağılmaq, emulsiya etmək və hasil etmək üçün yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- Sang-Woo Jeon, Shin-Hyun Kang, Jung Chul Choi, Tae-Hwan Kim (2019): Dispersion of Boron Nitride Nanotubes by Pluronic Triblock Copolymer in Aqueous Solution. Polymers 11, 2019.
- Chee Huei Lee, Dongyan Zhang, Yoke Khin Yap (2012): Functionalization, Dispersion, and Cutting of Boron Nitride Nanotubes in Water. Jouranl of Physical Chemistry C 116, 2012. 1798–1804.
- Lin, Yi; Williams, Tiffany; Xu, Tian-Bing; Cao, Wei; Elsayed-Ali, Hani; Connell, John (2011): Aqueous Dispersions of Few-Layered and Monolayered Hexagonal Boron Nitride Nanosheets from Sonication-Assisted Hydrolysis: Critical Role of Water. The Journal of Physical Chemistry C 2011.
- Yuanlie Yu, Hua Chen, Yun Liu, Tim White, Ying Chen (2012): Preparation and potential application of boron nitride nanocups. Materials Letters, Vol. 80, 2012. 148-151.
- Luhua Li, Ying Chen, Zbigniew H. Stachurski (2013): Boron nitride nanotube reinforced polyurethane composites. Progress in Natural Science: Materials International Vol. 23, Issue 2, 2013. 70-173.
- Yanhu Zhan, Emanuele Lago, Chiara Santillo, Antonio Esaú Del Río Castillo, Shuai Hao, Giovanna G. Buonocore, Zhenming Chen, Hesheng Xia, Marino Lavorgna, Francesco Bonaccorso (2020): An anisotropic layer-by-layer carbon nanotube/boron nitride/rubber composite and its application in electromagnetic shielding. Nanoscale 12, 2020. 7782-7791.
- Kalay, Şaban; Çobandede, Zehra; Sen, Ozlem; Emanet, Melis; Kazanc, Emine; Culha, Mustafa (2015): Synthesis of boron nitride nanotubes and their applications. Beilstein Journal of Nanotechnology Vol 6, 2015. 84-102.
Bilmək lazımdır
Bor Nitrid Nanoborular və Nanomateriallar
Bor nitridi nanoboruları, altıbucaqlı şəbəkədə düzülmüş bor və azot atomlarından birləşdirilmiş nadir atom quruluşu təklif edir. Bu quruluş, BNNT-yə üstün mexaniki güc, yüksək istilik keçiriciliyi, elektrik izolyasiya edən davranış, piezoelektrik xüsusiyyət, neytron qoruyucu qabiliyyət və oksidləşmə müqaviməti kimi çoxsaylı mükəmməl daxili xüsusiyyətlər verir. 5 eV zolaq boşluğu BNNT-ləri elektron cihazlar üçün maraqlı edən transvers elektrik sahələrindən də istifadə etməklə tənzimlənə bilər. Əlavə olaraq, BNNT-lər 800 ° C-yə qədər yüksək oksidləşmə müqavimətinə malikdir, əla piezoelektriklik göstərir və yaxşı otaq temperaturunda hidrogen saxlama materialı ola bilər.
BNNTs və Graphene: BNNTs grafenin struktur analoglarıdır. Bor nitrit əsaslı nanomateriallarla karbon əsaslı həmkarları arasındakı əsas fərq atomlar arasındakı əlaqələrin xüsusiyyətidir. Karbon nanomateriallarında CC əlaqəsi saf kovalent xarakter daşıyır, BN bağları isə sp2 hibridləşdirilmiş BN-də e − cütlüyünə görə qismən ion xarakteri daşıyır. (bax: Emanet et al. 2019)
BNNT-lər və karbon nanoboruları: Bor nitrür nanoboruları (BNNT-lər) bor və azot atomlarının altıbucaqlı bir şəbəkədə yerləşdiyi karbon nanotublarına (CNT) bənzər bir borulu nanostruktur nümayiş etdirirlər.
Hielscher Ultrasonics, yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir Laboratoriya qədər sənaye ölçüsü.