Boron Nitride Nanotubes – Eksfoliated i raspršen koristeći Sonication

Ultrasonication se uspješno primjenjuje na obradu i disperziju bor nitridnih nanocijeva (BNNTs). Sonication visokog inteziteta pruža homogeno detangiranje i distribuciju u raznim rješenjima i time je presudna tehnika obrade za ugradbu BNNT-ova u rješenja i matrice.

Ultrazvučna obrada Boron Nitride Nanotubes

Da bi se u tečne otopine ili polimerne matrice ugradile bor nitrid nanostrukture (BNNs) kao što su nanošeti i nanoribboni, potrebna je efikasna i pouzdana tehnika raspršivanja. Ultrazvučna disperzija pruža potrebne energije za eksfoliat, razmeštanje, raspršivanje, i funkcionalizaciju bor nitridnih nanotuba i bor nitrid nanostrukturu sa visokom efikasnosti. Precizno kontrolisani parametri obrade ultrazvuka visokog inteziteta (dakle energije, amplitude, vremena, temperature i pritiska) omogućavaju individualno podešavanje uslova obrade ciljanom cilju procesa. To znači da se ultrazvučni intezitet može podesiti u odnosu na specifičnu formulaciju (kvalitet BNNTs, otapal, koncentracija čvrste tekućine itd.), i time dobiti optimalne rezultate.

Boron nitride nanotubes (BNNTs) can be synthesized using sonication

Ultrazvučni put za sintetizaciju boron nitrida nanocups
(studija i grafika: Yu et al. 2012)

Primjene ultrazvučne BNNT i BNN obrade pokrivaju cijeli raspon od homogene disperzije dvodimenzionalnih bor nitridnih nanostruktur (2D-BNNs), do njihove funkcionalizacije i hemijskog pilinga jednoslojnog šestougaonog bornog nitrida. U nastavku predstavljamo detalje o ultrazvučnoj disperziji, eksfoliaciji, i funkcionalizaciji BNNTs-a i BNN-ova.

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Dispersion of boron nitride nanotubes using high-intensity ultrasonicators from Hielscher Ultrasonics

Instalacija ultrazvučnih raspršivaca (2x UIP1000hdT) za preradu bor nitridnih nanocijeva na industrijskim razmjerima

Ultrazvučna disperzacija Boron Nitride Nanotubes

Kada se bor nitrid nanocijeve (BNNTs) koriste za pojačavanje polimera ili za sintezu novih materijala, potrebna je uniformna i pouzdana disperzacija u matricu. Ultrazvučni raspršivači se naširoko koriste za raspršivanje nano materijala kao što su CNTs, metalne nanočestice, čestice jezgre i druge vrste nano čestica u drugu fazu.
Ultrazvučna disperza je uspješno primijenjena na detangle i distribuciju BNNT-a u vodinim i nekvenim rastvorima uključujući etanol, PVP etanol, TX100 etanol kao i razne poliuretane (npr. poliuretan).
Uobičajeni korišteni surfaktant za stabilizaciju ultrazvučno pripremljene BNNT disperzije je 1%wt otopina natrijevog dodecil sulfata (SDS). Na primjer, 5 mg BNNT-a se ultrazvučno rasprši u flaši sa 5 mL od 1%wt. SDS otopina pomoću ultrazvučnog raspršivača tipa sonde kao što je UP200St (26kHz, 200W).

Aqueous Dispersion of BNNTs using Ultrasound

Zbog njihovih jakih van der Waals interakcija i hidrofobne površine, bor nitridne nanocijeve su slabo disperzibilne u otopinama na bazi vode. Da bi riješili ove probleme, Jeon et al. (2019) su koristili Pluronski P85 i F127, koji imaju i hidrofilne grupe i hidrofobne grupe kako bi funkcionalizirali BNNT pod sonicationom.

Length reduction and cutting of boron nitride nanotubes (BNNTs) by high-intensity ultrasonication

SEM slike skraćenih BNNT-ova nakon raznih sonication durations. Kao što je prikazano, dužine ovih BNNT-ova se smanje s povećanjem kumulativnog trajanja sonicationa.
(studija i slika: Lee et al. 2012)

Surfactant-Free Exfoliation of Boron Nitride Nanosheets using Sonication

Lin et al. (2011) predstavljaju čistu metodu eksfoliacije i raspršivanja šestougaonog bor nitrida (h-BN). Heksagonalni bor nitrid se tradicionalno smatra netavornim u vodi. Međutim, oni su mogli da pokažu da je voda efektivna za eksfolijiranje slojnih h-BN struktura pomoću ultrasonikacije, formirajući "čiste" vodene disperzija h-BN nanošeta bez upotrebe surfaktanta ili organske funkcionalnosti. Ovaj ultrazvučni proces eksfoliacije je proizveo maloslojne h-BN nanošete kao i monoslojane nanošeta i nanoribbonske vrste. Većina nanošaja bila je smanjenih bočnih veličina, što se pripisivali sečenju roditeljskih h-BN limova izazvanih hidrolizom potpomognutom sonikacijom (potvrđeno testom amonijaka i rezultatima spektroskopije). Ultrazvučno izazvana hidroliza također je promovirala eksfoliaciju h-BN nanošeta u pomoć polaritetnom efektu otapa. H-BN nanošeti u ovim "čistim" queque disperzijama su ispoljavali dobru obradljivost putem metoda rješenja koje su zaštićile svoje fizičke karakteristike. Raspršeni h-BN nanošeti u vodi također su izlagali jak afinitet prema proteinima kao što je feritin, što ukazuje da su površine nanošeta bile dostupne za daljnje biokonjugacije.

Ultrazvučna nano-disperzija sa ultrasonikatorom UP400St

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Sono-mehanička metoda raspršivanja pomoću ultrazvučne kavitacije i sila smicanja je čisto fizički pristup stapanja, koji je dokazano sposoban za debundiranje BNNT-ova i stabiliziranje pojedinačnih BNNT-ova uz održavanje njihovog integriteta i intrinzičkih svojstava. Primjenom pogodan ultrazvučne energije (Ws/mL), dakle podešene amplitude i trajanja sonication, ultrazvučna disperzija može razmeštati i raspršiti BNNTS u uniformi. Više amplitude i duža sonikacija mogu se primijeniti ako treba smanjiti dužinu bor nitridnih nanocjevčica. Pročitajte više o ultrazvučnom smanjenju veličine i rezanju dužine BNNTs-a u sljedećem odjeljku.

Ultrazvučna veličina Redukcija i reženje Bor nitride Nanotubes

Dužina bor nitridnih nanocijeva igra presudnu ulogu kada je u pitanju naknadno prerađivanje BNNT-ova u polimere i druge funkcionalne materijale. Stoga je važna činjenica da sonication BNNTs u otapao ne samo da bi mogao odvojiti BNNTs pojedinačno, nego i skratiti bambus strukturiran BNNTs pod kontroliranim uvjetima. Skraćeni BNNT-i imaju mnogo manje šanse za unošenje tokom kompozicione pripreme. Lee at al. (2012) je pokazao da se dužine funkcionaliziranih BNNT-ova mogu efikasno skratiti od >10μm do ∼500nm ultrasonikacijama. Njihovi eksperimenti ukazuju da je efikasna ultrazvučna disperzija BNNT-a u rastvoru neophodna za takvo sečenje smanjenja i reznja veličine BNNT-a.

Boron nitride nanotubes can be efficiently dispersed and reduced in length using high-intensity ultrasonication

(c) Well-dispered mPEG- DSPE/BNNTs in water (after 2 h of sonication). (d) Shematski predstavnik BNNT-a funkcionaliziranog mPEG-DSPE molekulom
(studija i slika: Lee et al. 2012)

Ultrasonic dispersion is a well established technique to disperse and exfoliate boron nitride nanotubes.

Ultrazvučni homogenizator UP400St za raspršivanje bor nitridnih nanocijeva (BNNTs)

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Ultrasonicators visokih performansi za BNNT obradu

Pametne osobine Hielscher ultrasonicatora dizajnirane su da garantuju pouzdan rad, reprodukcijljive ishode i user-friendlines. Operativnim postavkama se može lako pristupiti i birate putem intuitivnog menija, kojem se može pristupiti putem digitalnog touch-display ekrana u boji i daljinskog upravljača preglednika. Stoga se svi uslovi obrade kao što su neto energija, totalna energija, amplituda, vrijeme, pritisak i temperatura automatski snimaju na ugrađenoj SD-kartici. To vam omogućava da revidiraš i usporediš prethodne sonication runove i optimiziraš proces eksfoliacije i disperzije bor nitridnih nanocijeva i nanomaterijala sa najviše učinkovitosti.
Hielscher Ultrasonics sistemi se koriste širom svijeta za proizvodnju visokokvalitetne BNNTs. Hielscher industrijski ultrasonicators može lako pokrenuti visoke amplitude u kontinuiranom pogonu (24/7/365). Amplitute do 200μm mogu se lako kontinuirano generirati standardnim sonotrodama (ultrazvučnim sondama / rogovima). Za još više amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Zbog njihove robusnosti i niskog održavanja, naši ultrazvučni sistemi za eksfoliaciju i disperziju su obično instalirani za teške aplikacije i u zahtjevnim okruženjima.
Hielscher Ultrazvuk’ industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitute. Amplitute do 200μm mogu se lako kontinuirano pokrenuti u 24/7 operaciji. Za još više amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode.
Hielscherovi ultrazvučni procesori za disperziju i piling bor nitridnih nanotuba kao i CNT-ova i grafena već su instalirani širom svijeta u komercijalnim razmjerima. Kontaktirajte nas sada kako bi razgovarali o vašem BNNT procesu proizvodnje! Našem dobro iskusnom osoblju bit će drago da podijelimo više informacija o procesu eksfoliacije, ultrazvučnim sistemima i cijenjenju!
Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators:

Batch Volumen protok Preporučeni uređaji
1 do 500ml 10 do 200ml / min UP100H
10 do 2000mL 20 do 400mL / min Uf200 ः t, UP400St
00,1 do 20L 00,2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100l 2 do 10L / min UIP4000hdT
N / A. 10 do 100L / min UIP16000
N / A. veći klaster UIP16000

Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!

Traži više informacija

Molimo koristite formular ispod da Zatražit dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Biće nam drago da diskutujemo o vašem procesu sa vama i da vam ponudimo ultrazvučni sistem.









Molim vas, obratite se našem Politika privatnosti.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulgaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim skalama.

Književnost/reference



Činjenice vredi znati

Boron Nitride Nanotubes i Nanomaterials

Bor nitride nanocijeve nude jedinstvenu atomsku strukturu sačinjenu od atoma bora i dušika koji su sređeni u heksagonalnu mrežu. Ova struktura daje BNNT-u brojne odlične intrinzičke osobine kao što su superiorna mehanička snaga, visoka toplinska provodljivost, električno izolacijsko ponašanje, piezoelektrično svojstvo, sposobnost neutronske štitove i otpornost na oksidaciju. Praznina 5 eV benda se također može podešavati pomoću po transverzanih električnih polja, što BNNTs čini zanimljivim za elektronske uređaje. Osim toga, BNNTs imaju visoku oksidacijsku otpornost do 800°C, pokazuju odličnu piezoelektrikciju, i mogli bi biti dobar materijal za skladištenje vodika sa prostornom temperaturom.

BNNTs vs Graphene: BNNTs su strukturni analogi grafena. Glavna razlika između nanomaterijala na bazi bora nitrida i njihovih kolega na bazi ugljika je priroda veza između atoma. Veza C-C u nanomaterialima ugljika ima čisti kovalentni karakter, dok B-N veze predstavljaju djelomično ionski znak zbog e−parova u sp2 hibridiziranom B-N. (cf. Emanet et al. 2019)

BNNTs vs. Carbon Nanotubes: Boron nitride nanotubes (BNNTs) ispoljavaju sličnu cjevčicu nanostrukturu ugljikovim nanocijevima (CNTs) u kojima su atomi bora i dušika aranžiran u šestougaonu mrežu.


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 Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija u industrijske veličine.