Jednozidne ugljične nanocevke (SWNTs ili SWCNTs) imaju jedinstvene karakteristike, ali da bi ih izrazile moraju biti individualno raspršene. Da bi se u potpunosti iskoristile izuzetne karakteristike jednoslojnih ugljeničnih nanoceva, cevi moraju biti potpuno detalirane. SWNTs kao i drugi nanopartici pokazuju vrlo visoke snage privlačenja, tako da je potrebna moćna i efikasna tehnika za pouzdanu deagglomaciju i disperziju. Dok uobičajene tehnike miješanja ne pružaju intenzitet potreban da detektuju SWNT-ove bez oštećenja, ultrazvuk visokog snage dokazuje detekciju i rasturanje SWCNT-a. Ultrazvučno generisane kavitaciono sile smicanja su dovoljno snažne da prevaziđu sile vezivanja, dok intenzitet ultrazvuka može biti precizno podešen kako bi se izbjegla oštećenja SWCNT-ova.

problem:

Jednozidne ugljične nanocevi (SWCNT) se razlikuju od Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWNTs / MWCNTs) svojim električnim svojstvima. Razdaljina između SWCNT-a može se razlikovati od nule do 2 eV, a njihova električna provodljivost sadrži metalik ili poluprovodničko ponašanje. Kako su nanocevi nanoseci jednim zidovima uglavnom kohezivni, jedna od glavnih prepreka u obradi SWCNT-a je inherentna netopljivost cevi u organskim rastvaračima ili vodu. Da bi se iskoristio pun potencijal SWCNT-a, potreban je jednostavan, pouzdan i skalabilan proces deaglomeracije cevi. Naročito, funkcionalizacija CNT bočnih zidova ili otvorenih krajeva da bi se stvorio odgovarajući interfejs između SWCNT-a i organskog rastvarača rezultira samo delimičnim pilingom SWCNT-a. Prema tome, SWCNT su uglavnom raspoređeni kao svežnje, a ne pojedinačne deaglomerisane užad. Ako je stanje tokom disperzije suviše oštro, SWCNT će biti skraćeni do dužine od 80 do 200nm. Za većinu praktičnih primena, tj. Za poluprovodničke ili ojačavajuće SWCNT-ove, ta dužina je premala.

rješenje:

Ultrasonikacija je veoma efikasna metoda raspršivanja i deaglomeracije ugljeničnih nanoceva, jer ultrazvučni talasi visokog intenziteta ultrazvučnog materijala stvaraju kavitaciju u tečnostima. Zvučni talasi koji se propagiraju u tečnom mediju rezultiraju izmenama ciklusa visokog pritiska (kompresije) i niskog pritiska (retka dejstva), sa brzinama zavisno od frekvencije. Tokom ciklusa niskog pritiska ultrazvučni valovi visokog intenziteta stvaraju male vakuumske mjehuriće ili praznine u tečnosti. Kada mehurići postignu zapreminu na kojoj više ne mogu da apsorbuju energiju, oni se nasilno srušavaju tokom ciklusa visokog pritiska. Ovaj fenomen naziva se kavitacija. Tokom implozije veoma visoke temperature (oko 5.000K) i pritisci (oko 2.000atm) su postignuti lokalno. Implozija kavitacionog balona takođe rezultira tečnim mlaznjacima do 280m / s brzinom. Ovi tokovi tečnog mlaza nastali usled Ultrazvučna kavitacija, Prevladati vezivanja snaga između nanocijevi i stoga je nanocevčice postaju deagglomerated. A blaga, pod kontrolom ultrazvučne tretman je odgovarajući način za stvaranje surfaktanta stabilizirana suspenzije raspršeni SWCNTs sa visokim dužine. Za kontrolisanu proizvodnju SWCNTs, Hielscher je ultrazvučnog procesora omogućava rade na širok spektar ultrazvučnih parametara setova. Ultrazvučnog amplituda, pritisak tečnosti i tečni sastav mogu varirati, odnosno na konkretne materijalne i procesa. Ovo nudi varijabla mogućnosti prilagodbe, kao što su

• dihtovanje amplitude do 170 mikrona
• tečnost pritiskom do 10 bara
• tečnost protoke do 15L / min (ovisno o procesu)
• tečnost temperature do 80 degC (ostale temperature na upit)
• viskozitet materijala do 100.000cp

 

Osim toga, ultrasonication kao metoda pročišćavanja polimer uz pomoć omogućava uklanjanje nečistoća iz kao odrastao SWCNTs, efikasno. Teško je proučavanje kemijskih modifikacija SWCNTs na molekularnom nivou, jer je teško doći do čistog SWNTs. Kao odrasla SWCNTs sadrže mnoge nečistoće, kao što su metalne čestice i amorfne ugljenika. Ultrasonication od SWCNTs u monochlorobenzene (MCB) rješenje poli (metil metakrilata) PMMA slijedi filtracija je efikasan način da se očisti SWCNTs. Ova metoda pročišćavanja polimer-pomoć omogućava uklanjanje nečistoća iz kao odrasla SWCNTs efikasno. Preciznu kontrolu ultrasonication amplituda omogućuje izbjeći ili ograničiti oštećenje SWCNTs.

Ultrazvučna oprema

Hielscher nudi visoke performanse ultrazvučnog procesore za sonication svakog zvuka. Ultrazvučni uređaji od 50 W do 16.000 W, što bi moglo postaviti u klastere, omogućavaju pronalaženje odgovarajućeg ultrazvučnog za svaku aplikaciju, u laboratoriju, kao iu industriji. Za sofisticirane disperzija nanocijevi, kontinuiranog sonication se preporučuje. Koristeći ćelije protok Hielscher, to postaje moguće da se raziđu CNT u tečnosti povišene viskoznosti, kao što su polimeri, visoke viskoznosti topi i termoplastike.

Kliknite ovdje za više informacija o disperziju i modifikacija nanocijevi od velike snage ultrazvuk!