Ултразвуков Дисперсия на Графенът

За да се включи графенът в композитите, е от съществено значение графенът да се разпръсне или ексфолира в единични нанолистове равномерно в цялата формулировка. Колкото по-задълбочено се деагломерира графенът, толкова по-добре могат да се използват неговите изключителни материални свойства. Ултразвуковата дисперсия предлага превъзходно разпределение на частиците и стабилност на дисперсията, дори при високи концентрации и вискозитети. Този метод осигурява изключително качество на дисперсията, далеч надминавайки конвенционалните техники за смесване.

Ултразвуков Дисперсия на Графенът

За да се наситят композитите с изключителните характеристики на графена, като неговата здравина, графенът трябва да бъде равномерно диспергиран в матрица или нанесен като тънкослойно покритие върху субстрат. Ключовите фактори, влияещи върху получените свойства на материала, включват агломерация, утаяване и дисперсия в матрицата или разпределението на частиците върху субстрата.
Поради хидрофобния характер на графена, създаването на стабилна и силно концентрирана дисперсия без повърхностноактивни вещества или дисперсанти е предизвикателство. Преодоляването на силите на Ван дер Ваалс изисква силни сили на срязване, които могат да бъдат ефективно генерирани чрез ултразвукова кавитация. Този метод е най-сложен за приготвяне на стабилни дисперсии.

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


MultiSonoReactor MSR-5 equipped with 5x 4kW sonicators for the high-throughput processing of graphene

Промишлени соникатори за дисперсия с висока производителност на графен.

[/one_third_last]

Използвайки ултразвуков диспергатор, като 2kW соникатор UIP2000hdT, 4kW соникатор UIP4000hdT, 6kW соникатор UIP6000hdT или 16kW соникатор UIP16000hdT, е възможно лесно да се подготви графен с висока електрическа проводимост (712 S ·m-1), добра диспергност и висока концентрация. Соникацията също така позволява получаването на стабилна графенова дисперсия при ниска температура на процеса от приблизително 65 ° C.
 
Повече информация и технически подробности за Hielscher промишлени сонда тип соникатори за графен ексфолиране и дисперсия могат да бъдат намерени тук:

 
Сонда тип ultrasonicator UP400St за наночастици дисперсия като графен nanoplatelets в стабилна водна суспензия.Всички Hielscher соникатори позволяват прецизен контрол върху всички важни параметри на процеса, ултразвукова дисперсия технология избягва щети на химически и кристални структури на графен – Получената в девствени, дефект без графен люспи.
Hielscher мощни ultrasonicators са в състояние да обработват графен и графит в големи обеми, например за ексфолиране в течна фаза и дисперсия на графен. Точният контрол върху параметрите на процеса позволява безпроблемно мащабиране на ултразвукови процеси от пейка-отгоре до пълно търговско производство.
Ултразвуковата експандиран няколко слоя графен с ок. 3-4 слоя и прибл. размер на 1 цт може да бъде (ре) диспергиран в концентрации от най-малко 63 мг / мл.
 

Графеновите нанотромбоцити могат успешно да бъдат синтезирани и диспергирани чрез ултразвукова обработка.

SEM изображения на графенови нанотромбоцити при (б) X3000 и (c) X8000
(Проучване и изображения: ©Alizadeh et al., 2018)

 

Предимства:

  • високо качество на графена
  • висока производителност / високи добиви
  • равномерна дисперсия
  • висока концентрация
  • висок вискозитет
  • бърз процес
  • ниска цена
  • висока ефективност
  • природосъобразно
Висока мощност ултразвукови диспергиращи система (7х UIP1000hdT) за обработка графен в индустриален мащаб. (Кликнете за увеличение!)

7kW ултразвукова реактор за графен дисперсии

Ултразвукови хомогенизатори и диспергатор за графен

Hielscher Ultrasonics осигурява висока мощност ултразвукови системи за ексфолиране и диспергиране насипни пластове графен и графит в моно-, би- и няколко слоя графен. Техните надеждни ултразвукови процесори и усъвършенствани реактори осигуряват необходимата мощност и прецизен контрол за постигане на конкретни цели на процеса.

Един от най-съществените параметри на процеса е ултразвуковата амплитуда, която е вибрационното изместване при ултразвуковия рог. Hielscher промишлени ultrasonicators са предназначени да доставят много високи амплитуди, с непрекъсната работа до 200μm. За още по-високи амплитуди са налични персонализирани ултразвукови сонди. Параметрите на процеса на всички Hielscher соникатори могат да бъдат прецизно регулирани към необходимите условия на процеса и наблюдавани чрез вграден софтуер, осигуряващ висока надеждност, постоянно качество и възпроизводими резултати. Здравият дизайн на Hielscher соникатори са изградени за 24/7 работа в взискателни среди, което прави ултразвук предпочитаната технология за мащабно производство на моно- и няколко слоя графен nanosheets.

Hielscher предлага широка гама от ultrasonicators и аксесоари, включително sonotrodes и реактори с различни размери и геометрии. Това дава възможност за избор на оптимални реакционни условия и фактори, като реагенти, ултразвукова енергия вход на обем, налягане, температура и дебит, за да се постигне най-високо качество. Техните ултразвукови реактори могат да бъдат под налягане до няколкостотин barg, което прави ултразвук на силно вискозни пасти (до 250 000 centipoise) осъществимо.

Тези възможности правят ултразвуково разслояване, ексфолиране и диспергиране по-добри от конвенционалните техники за смилане и фрезоване.
 

Най-добрите соникатори са произведени от Hielscher Ultrasonics. Те се отличават с мощност, най-съвременна технология и надеждност.

Hielscher соникатори са най-сложните ултразвукови хомогенизатори на пазара. Възползвайте се от многобройните предимства, които идват с Hielscher соникатори!

Графит ексфолиране с помощта на сонда тип соникатор UP100H даде девствен графен nanoplatelets

Графично визуализиране на ултразвуковия синтез на графенови нанотромбоцити с помощта на соникатор UP100H
(Проучване и графика: Ghanem and Rehim, 2018)

 
Hielscher соникатори за графен:
 

  • Мощна ултразвукова
  • високи сили на срязване
  • високи налягания е приложимо
  • прецизен контрол
  • безшевни мащабиране (линеен)
  • партида и потока
  • възпроизводими резултати
  • надеждност
  • устойчивост
  • висока енергийна ефективност

Поискайте повече информация

Моля, използвайте формата по-долу, за да изиска допълнителна информация за сонда тип соникатори за графен ексфолиране и дисперсия, приложение бележки и цени. Ще се радваме да обсъдим с вас процеса, свързан с графена, и да ви предложим ултрасоникатор, отговарящ на вашите изисквания!









Моля, обърнете внимание, че нашите Правила за поверителност,




Факти заслужава да се знае

Какво е Графенът?

Графенът е един атомен дебел слой от въглерод, който може да бъде описан като еднослойна или 2D структура на графен (еднослоен графен = SLG). Графенът има изключително голяма специфична повърхност и отлични механични свойства (модулът на Young от 1 TPa и вътрешната якост от 130 GPa), предлага отлична електронна и топлинна проводимост, мобилност на носителя на заряда, прозрачност и е непропусклива за газове. Поради тези свойства на материалите, графенът се използва като усилваща добавка, за да даде композитите своята здравина, проводимост и др. За да се комбинират характеристиките на графен с други материали, графенът трябва да се разпръсне в съединението или да се нанесе като тънкослойно покритие върху субстрат.
Общи разтворители, които често се използват като течна фаза, за да разпръсне графен nanosheets, включват диметил сулфоксид (DMSO), N, N-диметилформамид (DMF), N-метил-2-пиролидон (NMP), тетраметилкарбамид (TMU, тетрахидрофуран (THF) , пропилей carbonateacetone (PC), етанол и формамид.

Може ли графенът да се диспергира във вода?

Да, графенът може да се диспергира във вода, като се използват повърхностноактивни вещества, полимери или други стабилизиращи агенти, за да се предотврати агрегацията и да се поддържа стабилността на дисперсията. Надеждни диспергиращи оборудване като сонда тип соникатори играят също решаваща роля в графен дисперсия чрез използване на ултразвукова енергия за разграждане на агломерати и намаляване на размера на графен частици, насърчаване на по-равномерна и стабилна дисперсия в течна среда.

Може ли графеновият оксид да се разтвори във вода?

Да, графеновият оксид може да се разтвори във вода поради съдържащите кислород функционални групи, които повишават хидрофилността му и му позволяват да образува стабилни водни дисперсии.

Какъв е най-добрият разтворител за разпръскване на графен?

Най-добрият разтворител за диспергиране на графен е N-метил-2-пиролидон (NMP) поради високата си полярност и способността да стабилизира графеновите листове, което води до равномерна и стабилна дисперсия.

Защо графенът е неразтворим във вода?

Графенът е неразтворим във вода, защото му липсват функционални групи, които могат да взаимодействат с водните молекули, което го прави хидрофобен и склонен към агрегация поради силните сили на Ван дер Ваалс между графеновите листове.

Защо графенът се използва в композити?

Графенът е с дебелина от един атом на тънкия, с тегло прибл. 0.77 мг на еднам2 най-лекият, и с твърдост на опън от 150 000 000 psi (100-300 пъти по-здрав от стоманата) и якост на опън от 130 000 000 паскала най-силният познат материал.
Освен това, графенът е най-добрият термичен проводник (при стайна температура с (4.84±0.44) × 103 до (5.30 ± 0.48) х 103 W · m-11 · К-1) И най-добрият електрически проводник (мобилност на електроните по-висока като 15000 см2· V-1·с-1).
Друга важна характеристика на графена е неговото оптично свойство с поглъщане на светлина при πα≈2,3% от бялата светлина и прозрачния му вид.
Чрез включването на графен в матрици, тези изключителни материални характеристики могат да бъдат прехвърлени към получения композит, който предлага уникални функционалности. Такива графенови-усилени композити предлагат нови възможности за материално развитие и индустриални приложения. Благодарение на неговите характеристики, графен и графен-композитни материали вече са широко разпространени в производството на батерии с висока производителност, суперкондензатори, проводими мастила, покрития, фотоволтаични системи и електронни устройства
Hielscher соникатори доставят необходимите високи сили на срязване за преодоляване на ван дер Ваалс сили, за да се разпределят графен nanosheets равномерно в композитни матрици. Ултразвукови разпръсквачи като UIP2000hdT или UIP16000 се използват за производство на графен- и графен оксид-подсилени нано-композити.

Позоваването литература /


Ултразвук с висока производителност! Продуктовата гама Hielscher обхваща пълния спектър от компактния ултразвуков апарат на лабораторията над пейка-топ единици до пълноиндустриални ултразвукови системи.

Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да се промишлени размери.

Ще се радваме да обсъдим вашия процес.

Да се свържем.