Ultrazvučni piling vode-Raširen grafena

  • Mono- i bi-sloj grafena nanosheets može brzo proizvedeno preko ultrazvučnog piling sa visokim propusnost i po niskoj cijeni.
  • Ultrazvučno listasti grafen može biti funkcionalna sa biopolimera u cilju dobijanja vode dispergovati grafen.
  • Ultrazvučnim kavitacija, sintetizirani grafen može se dalje prerađuje u stabilne disperzije na bazi vode.

Ultrazvučni piling visokokvalitetnih grafena

Ultrasonication je pouzdana metoda za proizvodnju slojeva grafena (mono-, bi- i nekoliko sloja grafena) od grafita pahuljica ili čestica. Dok druge tehnike zajedničkog piling, kao što su penkala i and roll mlinovi ili visoke smične mješalice su vezani za niske kvalitete i korištenje agresivnih reagensa i otapala, ultrazvučni način piling oduševljava svojim visoke kvalitete proizvodnje, visoke proces kapaciteta i blagim uvjetima obrade.
Ultrazvučna kavitacija stvara intenzivne sile smicanja, koje razdvajaju naslagane slojeve grafita u mono-, bi- i nekoliko slojeva grafena bez defekata.

Grafenski listovi koji se mogu raspršiti vodom putem sonifikacije

Sonikacija pomoću ultrazvučne sonde je efikasna metoda za piling monoslojnih grafenskih nanolistova i njihovo ravnomerno raspršivanje. Ultrazvučna funkcionalizacija omogućava proizvodnju grafena koji se može raspršiti vodom.Ultrazvučnost je efikasna procedura sa ponovljivim rezultatima za razmršavanje ugljeničnih nanocevi u vodi ili organskim rastvaračima. [/caption] U normalnim uvjetima, grafen se teško može raspršiti u vodi i formira agregate i aglomerate kada se rasprši u vodenom mediju. Budući da vodeni sistemi imaju značajne prednosti što su jeftini, netoksični, ekološki prihvatljivi, grafenski sistemi na bazi vode su veoma atraktivni za proizvođače grafena i nizvodnu industriju.
Da bi se dobila grafena nanosheets vode dispersable je ultrazvučno ekspandiranog grafen je modifikovan polisaharide / biopolimera kao što su pullulan, hitozan, alginat, želatina ili guma arabika.

prednosti:

  • visoke kvalitete grafena
  • visokih prinosa
  • disperzija na bazi vode
  • visoke koncentracije
  • visoka efikasnost
  • brz proces
  • jeftino
  • visoke propusnosti
  • ekološki

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


7kW ultrazvučnog rasipanjem sistema za proizvodnju inline grafena (Kliknite za veću sliku!)

Ultrazvučni reaktor sa ultrazvučnim ultrazvučnicima za eksfolijaciju grafena u industrijskom obimu

Protokol o direktnoj eksfolijaciji grafita pomoću ultrazvuka

Nejonski pululan i anionski alginat (1,0 g) odvojeno su rastvoreni u 20 ml destilovane vode, dok je kationski hitozan (0,4 g) rastvoren u 20 ml destilovane vode sa 1 wt% sirćetnom kiselinom. Grafitni prah je raspršen u vodenim biopolimernim rastvorima i tretiran pomoću ultrazvučnika sonde UP200S (maksimalna snaga 200 W, frekvencija 24 kHz, Hielscher Ultrasonics, Nemačka) opremljena titanijumskom sonotrodom (mikro vrh S3, prečnik vrha 3 mm, maksimalna amplituda 210μm, gustina akustične snage ili intenzitet površine 40 cm) u periodu od 10, 20, 30 i 60 minuta, respektivno. Najbolji rezultati postignuti su na 30min sonication. Sonikacija je primenjena na snagu od 16,25 W tokom 30 minuta, sa potrošnjom energije (izlazna energija po jedinici zapremine) od 731 Ws ml-1.
Nakon toga, smjese su centrifugirane pri 1500 o/min za uklanjanje nepiliranih čestica grafita, a zatim oprane 5 puta i ponovo centrifugirane pri 5000 o/min za 20 min kako bi se uklonio višak biopolimera. Rezultirajući tamno-sivi rastvori su bili vakuumski sušeni na 40ºC dok nije došlo do gubitka mase. Dobijeni polimer-grafenski prah je ponovo raspršen u vodi (1 mg ml-1 za pululan i hitozan; 0,18 mg ml-1 za alginat) za karakterizaciju. Grafenski listovi dobijeni ultrazvučnom tehnologijom uz pomoć pululana, alginata i hitosana označeni su kao pull-G, alg-G i chit-G, respektivno.
Od tri sistema, pullulan i hitozan bili efikasniji u piling od grafita nego alginata. Ova metoda dala eksfolijativnim mono-, bi-, a malo-sloj grafena listova sa samo niskim lateralne (ivicama) defekata. Apsorpciju biopolimera na grafena površini pruža dugotrajnu stabilnost (više od 6 mjeseci) u vodenoj otopini.
(cf. Unalan et al. 2015)

Ultrazvučna eksfoliacija grafena u vodi

Sekvenca velike brzine (od a do f) okvira koji ilustruju sono-mehaničku eksfolijaciju grafitne pahuljice u vodi UP200S, ultrazvučni sistem od 200W sa 3-mm sonotrodom. Strelice pokazuju mjesto cijepanja (pilinga) sa mjehurićima kavitacije koji prodiru u cijepanje.
(studije i slike: © Tyurnina et al. 2020)

Ultrazvučni piling grafena nanosheets vode dispersable (Unalan et al. 2015.)

TEM slike pull-G za: (a) 10 min; (B) 20 min; (C) 30 min; (D) 60 min; (E) chit-G za 30 min; (F) ALG-G za 30 min. (Unalan et al. 2015.)

Ultrazvučni efekti za eksfolijaciju grafena

Industrijski Ultrasonicator UIP6000hdT isporučuje 6000 vata ultrazvuka visokog jačine putem sonde (sonotrode) za homogenizaciju, disperziju, emulgaciju i ekstrakciju aplikacija.Hielscher ultrazvučni procesori velike snage koriste se širom sveta za uspešnu eksfolijaciju i disperziju grafita i grafena. Naši ultrazvučni disperzeri dostupni su od laboratorija i bench-topa do punih industrijskih proizvodnih jedinica. Pored robusnosti, 24/7 rada i niskog održavanja, Hielscher ultrazvučni sistemi ubeđuju visoku lakoću obrade i linearnu skalabilnost.
Procesi mogu se lako testirati i optimizirani u laboratoriji. Nakon toga, svi rezultati proces se može skalirati potpuno linearna komercijalnim nivo proizvodnje. To čini sonication efektivan i efikasan način proizvodnje za velike količine visoko kvalitetnih grafen listova.
Hielscher Ultrasonics industrijski ultrazvučni procesori mogu da isporuče veoma visoke amplitude. Amplitude do 200 μm mogu se lako kontinuirano pokretati u 24/7 radu. Za još veće amplitude dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Usklađivanje ultrazvučnih reaktora osigurava sposobnost pouzdane i sigurne masovne proizvodnje visokokvalitetnih grafenskih nanolistova, kao i stabilnih disperzija nanolistova.

Robusnost Hielscher je ultrazvučne opreme omogućava 24/7 rad na teške i u zahtjevnim okruženjima.
Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators:

Batch VolumenprotokPreporučeni uređaji
10 do 2000mL20 do 400mL / minUf200 ः t, UP400St
00,1 do 20L00,2 do 4L / minUIP2000hdT
10 do 100l2 do 10L / minUIP4000
N / A.10 do 100L / minUIP16000
N / A.većiklaster UIP16000

Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!

Traži više informacija

Molimo vas da koristite obrazac ispod da zatražite dodatne informacije o ultrazvučnim disperzijama za eksfolijaciju nanolistova, aplikacije povezane sa grafenom, tehničke detalje i cene. Biće nam zadovoljstvo da sa Vama razgovaramo o Vašem procesu proizvodnje grafena i da Vam ponudimo ultrazvučni sistem koji ispunjava vaše zahteve!









Molim vas, obratite se našem Politika privatnosti.


Intenzivna ultrazvučna ultrazvučna sonda (sonotroda) je veoma efikasna metoda za delaminaciju i piling grafenskih nano-listova.

Mehanizam ultrazvučne eksfolijacije 2D nanolistova.
(studija i grafika: Tyurnina et al., 2020)



Činjenice vredi znati

grafena

grafen list Grafen je monolayer od sp2-bonded atoma ugljika. Grafena nudi jedinstvene karakteristike materijala kao što je izvanredno velike specifične površine (2620 m2G-1), Superior mehanička svojstva sa Youngov modul od 1 TPa i suštinski snagu od 130 GPa, izuzetno visok elektronski provodljivost (sobnoj temperaturi pokretljivošću elektrona od 2,5 × 105 cm2 V-1e-1), Vrlo visoka toplinska vodljivost (iznad 3000 W m K-1), Da navedemo najvažnije osobine. Zbog svoje superiorne osobine materijala, grafen se često koristi u razvoju i proizvodnji baterija visokih performansi, gorive ćelije, solarne ćelije, superkondenzatora, vodik skladišta, elektromagnetskih štitova i elektronskih uređaja. Osim toga, grafen je uključena u mnoge nanokompozita i kompozitnih materijala kao ojačanje aditiv, npr u polimeri, keramika i metal matrice. Zbog svoje visoke vodljivosti, grafen je važna komponenta provodne boja i boje.
Brz i siguran ultrazvučno priprema bez grešaka grafen u velikim količinama uz niske troškove omogućuje proširenje aplikacije grafena na sve više i više industrije.

Literatura / Reference


Ultrazvuka visokih performansi! Hielscherov proizvodni raspon pokriva cijeli spektar od kompaktnog lab ultrasonicatora preko klupa-top jedinica do puno-industrijskih ultrazvučnih sistema.

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


Biće nam drago da razgovaramo o vašem procesu.

Stupimo u kontakt.