Bor Nitridi Nanoborular – Sonication istifadə edərək aşındırılır və dağılır

Ultrasonication bor nitride nanoboruların (BNNTs) emalı və dispersiyası üçün uğurla tətbiq olunur. Yüksək intensivlikli sonikasiya müxtəlif məhlullarda homojen dolaşıqlıq və paylama təmin edir və bununla da BNNTləri məhlullara və matrislərə daxil etmək üçün mühüm emal üsuludur.

Bor Nitrid Nanoborucuqlarının Ultrasəs Emalı

Bor nitrid nanoborucuqlarını (BNNTs) və ya nanosheets və nanoribbons kimi bor nitrid nanostrukturlarını (BNN) maye məhlullara və ya polimer matrislərə daxil etmək üçün səmərəli və etibarlı dispersiya texnikası tələb olunur. Ultrasonik dispersiya bor nitridi nanotüpləri və bor nitridi nanostrukturlarını yüksək effektivliklə aşındırmaq, açmaq, dağıtmaq və funksionallaşdırmaq üçün tələb olunan enerjini təmin edir. Yüksək intensivlikli ultrasəsin dəqiq idarə oluna bilən emal parametrləri (yəni enerji, amplituda, vaxt, temperatur və təzyiq) emal şərtlərini fərdi olaraq məqsədyönlü proses məqsədinə uyğunlaşdırmağa imkan verir. Bu o deməkdir ki, ultrasəs intensivliyi xüsusi formulaya (BNNT-lərin keyfiyyəti, həlledici, bərk-maye konsentrasiyası və s.) uyğun olaraq tənzimlənə bilər və bununla da optimal nəticələr əldə edilir.

Ultrasəs BNNT və BNN emalının tətbiqləri ikiölçülü bor nitridi nanostrukturlarının (2D-BNNs) homogen dispersiyasından tutmuş, onların funksionallaşdırılmasına və mono-laylı altıbucaqlı bor nitridin kimyəvi aşındırılmasına qədər bütün spektri əhatə edir. Aşağıda biz BNNT və BNN-lərin ultrasəs dispersiyası, aşındırılması və funksionallaşdırılması ilə bağlı təfərrüatları təqdim edirik.

Bor Nitrid Nanoboruların Ultrasəs Dispersiyası

Bor nitrid nanoboruları (BNNTs) polimerləri gücləndirmək və ya yeni materialları sintez etmək üçün istifadə edildikdə, matrisə vahid və etibarlı dispersiya tələb olunur. Ultrasəs dispersatorları CNT, metal nanohissəciklər, nüvə qabığı hissəcikləri və digər nano hissəciklər kimi nano materialları ikinci fazaya yaymaq üçün geniş istifadə olunur.
Ultrasonik dispersiya etanol, PVP etanol, TX100 etanol, eləcə də müxtəlif polimerlər (məsələn, poliuretan) daxil olmaqla, sulu və sulu olmayan məhlullarda BNNTləri bərabər şəkildə ayırmaq və yaymaq üçün uğurla tətbiq edilmişdir.
Ultrasonik olaraq hazırlanmış BNNT dispersiyasını sabitləşdirmək üçün ümumi istifadə olunan səthi aktiv maddə 1% wt natrium dodesil sulfat (SDS) məhluludur. Məsələn, 5 mq BNNTs ultrasəslə 5 ml 1% wt olan flakonda səpələnir. kimi ultrasəs prob tipli disperserdən istifadə edərək SDS həlli UP200St (26kHz, 200W).

Ultrasəsdən istifadə edərək BNNT-lərin sulu dispersiyası

Güclü van der Waals qarşılıqlı təsirləri və hidrofobik səthi sayəsində bor nitridi nanoborular su əsaslı məhlullarda zəif dağılır. Bu problemləri həll etmək üçün Jeon et al. (2019) BNNT-ni sonikasiya altında işləmək üçün həm hidrofilik qruplara, həm də hidrofobik qruplara malik olan Pluronic P85 və F127-dən istifadə etmişdir.

Sonication istifadə edərək Bor Nitride Nanosheets səthi aktivantsız aşındırma

Lin və başqaları. (2011) altıbucaqlı bor nitridin (h-BN) aşındırılması və yayılmasının təmiz metodunu təqdim edir. Altıbucaqlı bor nitridi ənənəvi olaraq suda həll olunmayan hesab olunur. Bununla belə, onlar suyun ultrasəsdən istifadə edərək laylı h-BN strukturlarını aşındırmaq üçün effektiv olduğunu nümayiş etdirə bildilər, səthi aktiv maddələrdən və ya üzvi funksionallaşdırmadan istifadə etmədən h-BN nano təbəqələrinin “təmiz” sulu dispersiyalarını əmələ gətirirlər. Bu ultrasəs aşındırma prosesi bir neçə qatlı h-BN nanosheets, eləcə də monolayered nanosheet və nanoribbon növləri istehsal etdi. Nano vərəqlərin əksəriyyəti azaldılmış yanal ölçülərdə idi ki, bu da sonikasiya ilə dəstəklənən hidroliz nəticəsində yaranan ana h-BN təbəqələrinin kəsilməsi ilə əlaqələndirilirdi (ammiak testi və spektroskopiya nəticələri ilə təsdiqlənir). Ultrasonik olaraq induksiya olunan hidroliz, həmçinin həlledicinin polarite təsirinə kömək etmək üçün h-BN nano təbəqələrinin aşındırılmasını təşviq etdi. Bu "təmiz" sulu dispersiyalardakı h-BN nano vərəqləri fiziki xüsusiyyətlərini saxlayaraq həll üsulları vasitəsilə yaxşı işlənmə qabiliyyəti nümayiş etdirdi. Suda səpələnmiş h-BN nano vərəqləri də ferritin kimi zülallara güclü yaxınlıq nümayiş etdirdi və bu, nano vərəq səthlərinin sonrakı biokonjuqasiyalar üçün mövcud olduğunu göstərirdi.

Ultrasonik kavitasiya və kəsmə qüvvələrindən istifadə edən sono-mexaniki dispersiya metodu sırf fiziki qarışdırma yanaşmasıdır və BNNT-ləri ayırmaq və fərdi BNNT-ləri sabitləşdirmək və onların bütövlüyünü və daxili xüsusiyyətlərini qoruyub saxlamaq qabiliyyətinə malik olduğu sübut edilmişdir. Uyğun ultrasəs enerjisi (Ws/mL), yəni tənzimlənən amplituda və sonication müddəti tətbiq etməklə, ultrasəs dispersiya BNNTS-ni bərabər şəkildə ayıra və dağıta bilər. Bor nitridi nanoborucuqlarının uzunluğu azaldılmalıdırsa, daha yüksək amplitüdlər və daha uzun sonikasiya tətbiq oluna bilər. Növbəti bölmədə BNNT-lərin ultrasəs ölçüsünün azaldılması və uzunluğunun kəsilməsi haqqında daha çox oxuyun.

Bor Nitride Nanoboruların Ultrasəs Ölçüsü Azaldılması və Kəsilməsi

The length of boron nitride nanotubes plays a crucial role when it comes to the subsequent processing of BNNTs into polymers and other functionalized materials. Therefore it is an important fact that sonication of the BNNTs in solvent could not only separate BNNTs individually, but also shorten the bamboo structured BNNTs under controlled conditions. The shortened BNNTs have a much lower chance of bundling during composite preparation.Lee at al. (2012) demonstrated that the lengths of functionalized BNNTs can be efficiently shortened from >10µm to ∼500nm by ultrasonication. Their experiments suggest that effective ultrasonic dispersion of BNNT in solution is necessary for such cutting of BNNT size reduction and cutting.

BNNT Emalı üçün Yüksək Performanslı Ultrasonikatorlar

Hielscher ultrasəs cihazının ağıllı xüsusiyyətləri etibarlı əməliyyat, təkrarlanan nəticələr və istifadəçi dostu olmasını təmin etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Rəqəmsal rəngli toxunma displey və brauzerin uzaqdan idarə edilməsi vasitəsilə əldə edilə bilən intuitiv menyu vasitəsilə əməliyyat parametrlərinə asanlıqla daxil olmaq və onları yığmaq olar. Buna görə də, xalis enerji, ümumi enerji, amplituda, vaxt, təzyiq və temperatur kimi bütün emal şərtləri avtomatik olaraq quraşdırılmış SD kartda qeyd olunur. Bu, əvvəlki sonikasiya işlərini yenidən nəzərdən keçirməyə və müqayisə etməyə və bor nitrid nanoborucuqlarının və nanomateryalların aşındırma və dispersiya prosesini ən yüksək effektivliyə optimallaşdırmağa imkan verir.
Hielscher Ultrasonics sistemləri yüksək keyfiyyətli BNNT-lərin istehsalı üçün dünyada istifadə olunur. Hielscher sənaye ultrasəs cihazları davamlı əməliyyatda (24/7/365) yüksək amplitüdləri asanlıqla işlədə bilər. 200µm-ə qədər olan amplitüdlər standart sonotrodlarla (ultrasəs zondları / buynuzları) asanlıqla davamlı olaraq yaradıla bilər. Daha yüksək amplitüdlər üçün xüsusi ultrasəs sonotrodları mövcuddur. Sağlamlığı və az texniki xidmət göstərməsi sayəsində ultrasəs aşındırma və dispersiya sistemlərimiz adətən ağır yük tətbiqləri üçün və tələbkar mühitlərdə quraşdırılır.
Hielscher Ultrasonics’ sənaye ultrasəs prosessorları çox yüksək amplitüdlər verə bilər. 200µm-ə qədər olan amplitüdlər 24/7 əməliyyatda asanlıqla davamlı olaraq işlədilə bilər. Daha yüksək amplitüdlər üçün xüsusi ultrasəs sonotrodları mövcuddur.
Bor nitrid nanoborucuqlarının, həmçinin CNT-lərin və qrafenin dispersiyası və aşındırılması üçün Hielscher ultrasəs prosessorları artıq bütün dünyada kommersiya miqyasında quraşdırılmışdır. BNNT istehsal prosesini müzakirə etmək üçün indi bizimlə əlaqə saxlayın! Təcrübəli əməkdaşlarımız peeling prosesi, ultrasəs sistemləri və qiymətlər haqqında ətraflı məlumatı paylaşmaqdan məmnun olacaqlar!
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir: