Su əsaslı qrafen aşındırma
Ultrasonik aşındırma yalnız təmiz su istifadə edərək sərt həlledicilər istifadə etmədən az qat qrafen istehsal etməyə imkan verir. Yüksək güclü sonikasiya, qrafen təbəqələrini qısa müddətdə təmizləyir. Solventlərdən qaçınmaq qrafenin aşınmasını yaşıl və davamlı bir prosesə çevirir.
Maye Faza Aşındırma ilə Qrafen istehsalı
Qrafen ticari olaraq sözdə maye faz aşındırma yolu ilə istehsal olunur. Grafenin maye faza aşınması kimyəvi əvvəlcədən müalicə və ya mexaniki dispersiya texnikası ilə birlikdə istifadə edilən zəhərli, ətraf mühitə zərərli və bahalı həlledicilərin istifadəsini tələb edir. Qrafen təbəqələrin mexaniki dispersiyası üçün ultrasəs müayinəsi yüksək səviyyəli qrafen təbəqələrini çox miqdarda tam sənaye səviyyəsində istehsal etmək üçün olduqca etibarlı, səmərəli və təhlükəsiz bir texnika kimi qurulmuşdur. Sərt həlledicilərin istifadəsi həmişə xərclər, çirklənmə, kompleks təmizlənmə və zərərsizləşdirmə, təhlükəsizlik problemləri və ətraf mühit yükü ilə müşayiət olunduğundan, toksik olmayan və təhlükəsiz bir alternativ xeyli dərəcədə faydalıdır. Suyu solvent kimi istifadə edən qrafen aşındırma və az qrafen təbəqələrin mexaniki delaminasiyası üçün güc ultrasəs müayinəsi, bu səbəbdən yaşıl qrafen istehsalı üçün son dərəcə ümidverici bir texnikadır.
Grafen nanozellərini yaymaq üçün tez-tez maye faz olaraq istifadə olunan ümumi həlledicilərə Dimetil sülfoksid (DMSO), N, N-dimetilformamid (DMF), N-metil-2-pirrolidon (NMP), Tetrametilüre (TMU), Tetrahidrofuran (THF) daxildir. ), propilen karbonataseton (PC), etanol və formamid.
Ticarət miqyasında qrafen aşındırma üçün onsuz da uzun müddət qurulmuş bir texnika olaraq, ultrasəsləmələr yüksək keyfiyyətli yüksək keyfiyyətli qrafenin ucuz qiymətə istehsalına imkan verir. Ultrasonik qrafen aşındırması istənilən həcmdə tamamilə xətti miqyasda ola bildiyindən, qrafenin kütləvi istehsalı üçün yüksək keyfiyyətli qrafen lopa istehsalının məhsulu asanlıqla həyata keçirilə bilər.
Məqalələr UIP2000hdT qrafen aşındırma və dispersiya üçün 2kW güclü ultrasəs disperseridir.
Suda Qrafenin Ultrasonik Aşındırılması
Tyurnina et al. (2020) amplitüd və sonikasiya intensivliyinin təmiz su-qrafit məhlulları və nəticədə yaranan qrafen aşınması üzərindəki təsirlərini araşdırdı. İşdə bir Hielscher istifadə etdilər UP200S (200W, 24kHz). Sudan istifadə olunan ultrasəs aşındırma bir neçə qat qrafen delaminasiyası üçün tək addımlı bir proses olaraq tətbiq olundu. 2 saatlıq qısa bir müalicə, açıq bir stəkan sonikasiya qurğusunda az qat qrafen istehsal etmək üçün kifayət idi.
3 mm-lik sonotrodlu 24 kHz ultrasonikator olan UP200-lərdən istifadə edərək qrafit qabığının suda sono-mexaniki aşınmasını göstərən yüksək sürətli bir ardıcıllıqla (a-dan f-yə). Oklar bölünməyə nüfuz edən kavitasiya baloncukları ilə parçalanma yerini (aşınma) göstərir.
© Tyurnina et al. 2020 (CC BY-NC-ND 4.0)
Ultrasonik Qrafen Aşındırma Optimizasiyası
Tyurnina et al. Tərəfindən istifadə olunan ultrasəs quraşdırma. (2020), axın rejimində qapalı ultrasəs reaktoru istifadə edərək daha çox effektivlik və daha sürətli aşındırma üçün asanlıqla optimallaşdırıla bilər. Ultrasonik inline müalicə bütün qrafit xammalının əhəmiyyətli dərəcədə daha vahid bir ultrasəs müalicəsinə imkan verir: qrafit / su məhlulunu birbaşa ultrasəs kavitasiyasının məhdud sahəsinə qidalandırmaq, bütün qrafitlər eyni dərəcədə sonikasiya olur və yüksək keyfiyyətli qrafen lopa yüksək məhsul verir.
Hielscher Ultrasonics sistemləri genlik, vaxt / saxlama, enerji girişi (Ws / mL), təzyiq və temperatur kimi bütün vacib işləmə parametrləri üzərində dəqiq nəzarət etməyə imkan verir. Optimal ultrasəs parametrlərinin qurulması ən yüksək məhsul, keyfiyyət və ümumi effektivliklə nəticələnir.
Ultrasonikasiya Qrafenin Aşındırılmasını necə təşviq edir
Yüksək güclü ultrasəs dalğaları bir qrafit tozu və su və ya hər hansı bir həlledicidən ibarət olan bir çamurla birləşdirildikdə, yüksək kəsmə, intensiv qarışıqlıqlar və yüksək təzyiq və temperatur fərqliliyi kimi sonomekanik qüvvələr enerjinin sıx olduğu şərtlər yaradır. Bu enerji sıx şərtlər akustik kavitasiya fenomeninin nəticəsidir. Ultrasonik kavitasiya haqqında daha çox məlumatı burada oxuyun!
Güclü ultrasəs qrafit tozunun genişlənməsinə başlayır, çünki qrafitdən ibarət olan qrafen təbəqələri arasında mayelər sıxılır. Ultrasonik kəsmə qüvvələri tək qrafen təbəqələrini ayırır və məhlulda qrafen lopa kimi yayırlar. Suda qrafenin uzun müddət dayanıqlığını əldə etmək üçün bir sürfakt tələb olunur.
Qrafen aşınmasının ultrasəsli maye fazlı aşındırma texnologiyası.
Tyurnina və başqaları tərəfindən araşdırma və şəkil, 2021.
Qrafen Aşındırma üçün Yüksək Performanslı Ultrasonikatorlar
Hielscher ultrasonicators-un ağıllı xüsusiyyətləri etibarlı əməliyyat, təkrarlanan 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 istilik kimi bütün işləmə şərtləri quraşdırılmış SD karta avtomatik olaraq yazılır. Bu, əvvəlki sonikasiya işlərini yenidən nəzərdən keçirməyə və müqayisə etməyə və qrafen aşındırma prosesini ən yüksək effektivliyə qədər optimallaşdırmağa imkan verir.
Hielscher Ultrasonics sistemləri dünyada keyfiyyətli qrafen təbəqələri və qrafen oksidlərinin 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 və) ilə asanlıqla davamlı olaraq yaradıla bilər. cascatrodesTM). Daha yüksək amplitüdlər üçün xüsusi ultrasəs sonotrodları mövcuddur. Sağlamlığı və aşağı baxımdan ötəri ultrasəs aşındırma sistemlərimiz ağır iş yerləri və tələb olunan mühitlərdə yayılmışdır.
Qrafenin aşındırılması üçün Hielscher ultrasəs prosessorları artıq dünyada ticarət miqyasında quraşdırılmışdır. Qrafen 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
- Anastasia V. Tyurnina, Iakovos Tzanakis, Justin Morton, Jiawei Mi, Kyriakos Porfyrakis, Barbara M. Maciejewska, Nicole Grobert, Dmitry G. Eskin (2020): Ultrasonic exfoliation of graphene in water: A key parameter study. Carbon Vol. 168, 2020. 737-747.
(Available under a Creative Commons Attribution 4.0: CC BY-NC-ND 4.0. See full terms here.) - Štengl V., Henych J., Slušná M., Ecorchard P. (2014): Ultrasound exfoliation of inorganic analogues of graphene. Nanoscale Research Letters 9(1), 2014.
- Unalan I.U., Wan C., Trabattoni S., Piergiovannia L., Farris S. (2015): Polysaccharide-assisted rapid exfoliation of graphite platelets into high quality water-dispersible graphene sheets. RSC Advances 5, 2015. 26482–26490.
- Bang, J. H.; Suslick, K. S. (2010): Applications of Ultrasound to the Synthesis of Nanostructured Materials. Advanced Materials 22/2010. pp. 1039-1059.
- Štengl, V.; Popelková, D.; Vlácil, P. (2011): TiO2-Graphene Nanocomposite as High Performance Photocatalysts. In: Journal of Physical Chemistry C 115/2011. pp. 25209-25218.
Bilmək lazımdır
graphene
Graphene sp bir Monolayer edir2-bonded karbon atomları. Graphene belə bir qeyri-adi böyük xüsusi səthinin sahəsi kimi nadir material xüsusiyyətləri təklif edir (2620 m2g-12.5 × 105 sm), bir Young 1 ton modulunun 130 GPA, son dərəcə yüksək elektron keçiricilik bir daxili gücü ilə üstün mexaniki xassələri (otaq temperaturu elektron mobillik2 V-1s-1), Çox yüksək istilik keçiriciliyi (3000 W m K yuxarıda-1), Ən mühüm xassələri ad. Onun üstün material xassələri, graphene ağır yüksək performans batareyaları, yanacaq hüceyrələri, günəş hüceyrələri, superhəcm, hidrogen anbarlar, elektromaqnit qalxan və elektron cihazların inkişafı və istehsalında istifadə olunur. Bundan başqa, graphene aşqar gücləndirərək, məsələn kimi bir çox nanokompozitlərin və kompozit materiallar daxil edilir polimer, keramika və metal matrisleri ilə. Onun yüksək keçiricilik, graphene keçirici boyalar və mürəkkəb mühüm tərkib hissəsidir.
sürətli və təhlükəsiz qüsur pulsuz graphene ultrasəs hazırlanması aşağı xərcləri böyük həcmdə daha çox və daha çox sənaye graphene ərizə genişləndirilməsi üçün imkan verir.
Graphene, bir qatlı və ya 2D grafen strukturu kimi təsvir edilə bilən bir atomlu qalın təbəqədir (bir qatlı graphene = SLG). Graphene, böyük elektronik və istilik keçiriciliyi, yük daşıyıcısının mobilliyini, şəffaflığını və qazlara keçməməsini təklif edir, qeyri-adi böyük spesifik səth sahəsi və üstün mexaniki xüsusiyyətləri (Young TPa modeli və 130 GPa daxili gücünə malikdir). Bu maddi xüsusiyyətlərə görə grafen gücünü, ötürülməsini və s. Kompozitləri vermək üçün gücləndirici qatqı kimi istifadə olunur. Grafenanın digər materiallarla xüsusiyyətlərini birləşdirmək üçün grafenin tərkibinə dağılması və ya ince film örtük kimi tətbiq edilməlidir bir substrat üzərində.
Yüksək performanslı ultrasəs! Hielscher-in məhsul çeşidi, kompakt laboratoriya ultrasəs aparatından dəzgah üstü qurğulardan tam sənaye ultrasəs sistemlərinə qədər olan bütün spektri əhatə edir.