Ugljikove nanocijeve su jake i fleksibilne ali vrlo kohezivne. Teško ih je raspršiti u tekućine, kao što su voda, etanol, ulje, polimer ili epoksidna smola. Ultrazvuk je efikasna metoda za dobijanje diskretnih – single-raspršeni – ugljikove nanocijeve.

Karbonske nanocijeve (CNT) se koriste u lepovima, premazima i polimerima i kao električno provodljivi punioci u plastiki za disipacija statičke naboje u električnoj opremi i u elektrostatski oslikanim automobilskih panela tijela. Korištenjem nanocijeva, polimetri mogu biti otporniji protiv temperatura, sustih hemikalija, korozivnih okruženja, ekstremnih pritisaka i abrazije. Postoje dvije kategorije ugljika nanocijeva: Jednozidne nanocijeve (SWNT) i višezidne nanocijeve (MWNT).

Ugljikove nanocijeve su općenito dostupne kao suhi materijal, npr. od kompanija, kao što su Za istraživanje ili CNT Co., Ltd. Jednostavan, pouzdan i prepotencionalan proces za deagglomeration je potreban, u cilju koriљtenja nanocijevi na maksimalan potencijal. Za likvidaciju do 100, 000cP ultrazvuk je vrlo efikasna tehnologija za rasprvbu nanocjevčica u vodi, nafti ili polimerima u niskim ili visokim koncentracijama. Tekući Jet-zrake rezultirajući od Ultrazvučna kavitacija, Prevladati vezivanja snaga između nanocevi, i odvojite cijevi. Zbog ultrazvučno generira sile smicanja i mikro turbulencije ultrazvuk može pomoći na površini premaza i hemijske reakcije od nanocijevi s drugim materijalima, previše.

Generalno, nanocjevična disperzija se prvo premiješa standardnim stirrerom, a zatim homogeniziranom u ultrazvučnom reaktoru ćelija protoka. Video u nastavku prikazuje laboratorijsku probu (sonication serije pomoću UP400S) raspršujući višezidne ugljikove nanocijeve u vodi pri niskoj koncentraciji. Zbog hemijske prirode ugljika raspršivanje ponašanja nanocijeva u vodi je prilično teško. Kao što je prikazano na videu, može se lako dokazati da je ultrasonication sposoban učinkovito raspršiti nanocijeve.

Disperzija Individualni SWNTs Visokog Dužina

Glavni problem za obradu i manipulaciju SWNTs je svojstvena Nerastvorljivost cijevi u zajedničkim organskih otapala i vode. Funkcionisanje nanocevi bočni zid ili otvorene krajeve da se stvori odgovarajući interfejs između SWNTs i otapalo uglavnom dovesti do parcijalne piling SWNT užad, samo.
Kao rezultat toga, SWNTs obično se razišli kao snopovi, a ne u potpunosti izolovan pojedinačnih objekata. Kada se previše teškim uvjetima zaposlenih u otopini, u SWNTs se skraćuju na dužinu između 80 i 200Nm. Iako je ovo korisno za određene testove, ovo dužina je premala za većinu praktične primjene, kao što su poluprovodnički ili jačanje SWNTs. Controlled, blage ultrazvučnog tretmana (npr po UP200Ht sa 40mm dihtovanje) Je efikasan postupak za pripremu vodene disperzije dugih pojedinačnih SWNTs. Sekvence blage ultrasonication minimiziraju skraćivanje i omogućiti maksimalno očuvanje strukturnih i elektronskih svojstava.

Pročišćavanje od strane polimera Ultrasonicacije

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

Hielscher je široki spektar ultrazvučnih uređaja i pribor za efikasno rasipanjem nanocijevi.

• Kompaktni laboratorijskih uređaja do 400 vata ultrazvučne snage za rasipanjem u manje količine do 2 litre
• UIP500hdT, UIP1000hdT i UIP1500hdT su ultrazvučni procesori koji mogu obraditi veće volumene.
• Ultrazvučno sistema 2kW (UIP2000hdT) i 4kW (UIP4000hdT) može se koristiti za raspršivanje ugljičnih nanocijeva u proizvodnoj skali. U UIP10000 (10 kilovata) a UIP16000 (16 kilovata) mogu se koristiti u skupovima od nekoliko pojedinačnih jedinica za obradu ugljika nanocijeva velikih razmjera.”

literatura

• Koshio, A., Yudasaka, M., Zhang, M., Iijima, S. (2001): A Simple Way to Chemically React Single-Wall Crabon Nanotubes with Organic Materials Using Ultrasonication; in Nano Letters, Vol. 1, No. 7, 2001, p. 361-363.
• Yudasaka, M., Zhang, M., Jabs, C. et al. (2000): Effect of an organic polymer in purification and cutting of single-wall carbon nanotubes. Appl Phys A 71, 449–451 (2000).
• Paredes, J. I., Burghard, M. (2004): Dispersions of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes of High Length, in: Langmuir, Vol. 20, No. 12, 2004, 5149-5152, American Chemical Society.