Graphene oxid – Ultrasonic Eksfoliering og Dispersion

Graphene oxid er vandopløseligt, amphiphilic, ikke-giftige, biologisk nedbrydelige og kan let spredes til stabile kolloider. Ultralyd eksfoliering og dispersion er en meget effektiv, hurtig og omkostningseffektiv metode til at syntetisere, sprede og funktionalisere Graphene oxid på industriel skala. I downstream forarbejdning, ultralyd dispersatorer producere højtydende Graphene oxid-polymer kompositter.

Ultrasonic Eksfoliering Of Graphene Oxide

For at styre størrelsen af ​​graphene oxid (GO) nanosheets, exfoliation metode spiller en afgørende faktor. På grund af dens præcist styrbare procesparametre, ultralyd exfoliation er den mest udbredte delaminering teknik til produktion af høj kvalitet graphene og graphene oxid.
For det ultrasoniske afskalning af graphene oxid fra grafit oxid forskellige protokoller er tilgængelige. Find en eksemplarisk beskrivelse nedenfor:
Grafitoxidpulver blandes i vandig KOH med pH-værdien 10. Til eksfoliering og efterfølgende dispersion anvendes sonde-typen ultralydator UP200St (200W). Derefter fastgøres K + ioner på grafenbasalplanet for at fremkalde en aldringsproces. Aldringen opnås under roterende fordampning (2 timer). For at fjerne for mange K + ioner vaskes pulveret og centrifugeres forskellige gange.
Den opnåede blanding centrifugeres og frysetørret, så at et dispergerbart graphene oxid pulver udfældes.
Fremstilling af en ledende grafenoxidpasta: Grafenoxidpulveret kan dispergeres i dimethylformamid (DMF) under sonikering for at fremstille en ledende pasta. (Han et al.2014)

(Pic:.. Potts et al 2011)

Graphene oxid – Eksfoliering (Pic .: Potts et al. 2011)

Ultrasonic spredning af Graphene Oxide

Ultrasonic Funktionalisering af Graphene Oxide

Lydbehandling med held anvendes til at inkorporere graphene oxid (GO) i polymerer og kompositter.
Eksempler:

  • grafenoxid-TiO2 mikrosfærekomposit
  • polystyren-magnetit-graphene oxid komposit (kerne-skal struktureret)
  • polystyren reduceret graphene oxid kompositter
  • polyanilin nanofiber-coatede polystyren / graphene oxid (PANI-PS / GO) kerne-kappe komposit
  • polystyren-indskudt graphene oxid
  • p-phenylendiamin-4vinylbenzen-polystyren modificeret graphene oxid
7kW ultralyd dispergeringssystemet til inline graphene produktion (Klik for større billede!)

Ultralyds-system til graphene oxid exfoliation

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Graphene eksfoliering med ultralyd disperser UP400St

Sonikatorer til grafen og grafenoxid behandling

Hielscher Ultralyd tilbyder high-power ultrasoniske systemer til peeling, dispersion og nedstrøms forarbejdning af graphene og graphene oxid. Pålidelige ultralyds-processorer og avancerede reaktorer levere den nødvendige effekt, procesbetingelserne som well som præcis styring, således at de ultrasoniske resulterer kan indstilles nøjagtigt til de ønskede procesmål.
En af de vigtigste procesparametre er den ultrasoniske amplitude, som er den vibrationelle udvidelse og sammentrækning ved ultralydssonden. Hielscher s industrielle ultralydssystemer er bygget til at levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200 μm kan let køres kontinuerligt i 24/7 drift. For endnu højere amplituder tilbyder Hielscher tilpassede ultralydssonder. Alle vores ultralydsprocessorer kan justeres nøjagtigt til de krævede procesbetingelser og let overvåges via den indbyggede software. Dette sikrer højeste pålidelighed, ensartet kvalitet og reproducerbare resultater. Robustheden af Hielscher sonikatorer giver mulighed for 24/7 drift ved kraftig og krævende miljøer. Dette gør sonikering den foretrukne produktionsteknologi til storstilet fremstilling af grafen, grafenoxid og grafitiske materialer.
Der tilbyder en bred sortiment af ultrasonicators og tilbehør (såsom sonotroder og reaktorer med forskellige størrelser og geometrier), de mest egnede reaktionsbetingelser og faktorer (f.eks reagenser, ultralydenergi input per volumen, tryk, temperatur, strømningshastighed osv) kan være valgt for at opnå den højeste kvalitet. Da vores ultralyd reaktorer kan sættes under tryk op til flere hundrede barg, sonication af højviskose pastaer med til 250.000 centipoise er intet problem for Hielschers ultralydssystemer.
På grund af disse faktorer, ultralyd delaminering / delaminering og dispergering udmærker de traditionelle blandingsteknikker og formalingsteknikker.

Kontakt os! / Spørg Os!

Brug venligst nedenstående formular, hvis du ønsker at anmode om yderligere oplysninger om ultralydshomogenisering. Vi vil være glade for at tilbyde dig en ultralyds-system opfylder dine krav.









Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


Hielscher Ultralyd

  • høj effekt
  • høje forskydningskræfter
  • høje tryk umiddelbart
  • præcis kontrol
  • problemfri skalerbarhed (lineær)
  • batch og kontinuerlig
  • reproducerbare resultater
  • pålidelighed
  • robusthed
  • høj energieffektivitet

 
For at lære mere om ultralyd grafen syntese, dispersion og funktionalisering, klik venligst her:

 

Fakta Værd at vide

Ultralyd og Kavitation: Hvordan Grafit er Ekspanderet til Graphene Oxide under Lydbehandling

Ultralyd eksfoliering af grafitoxid (GrO) er baseret på den høje forskydningskraft induceret af akustisk kavitation. Akustisk kavitation opstår på grund af de vekslende højtryks- / lavtrykscyklusser, der genereres ved kobling af kraftige ultralydbølger i en væske. Under lavtrykscyklusserne opstår der meget små hulrum eller vakuumbobler, som vokser over de vekslende lavtrykscyklusser. Når vakuumboblerne opnår en størrelse, hvor de ikke kan absorbere mere energi, kollapser de voldsomt under en højtrykscyklus. Bobleimplosionen resulterer i kavitationelle forskydningskræfter og stressbølger, ekstrem temperatur på op til 6000K, ekstreme kølehastigheder over 1010K / s, meget høje tryk på op til 2000atm, ekstreme trykforskelle samt væskestråler med op tusind kilometer i timen (~280m / s).
Disse intense kræfter påvirker grafit stakke, som er delaminerede i enkelt- eller få lag graphene oxid og uberørte graphene nanosheets.

Graphene oxid

Ultrasonic exfoliation bruges til at delaminere mono- og få-lagdelte graphene oxid nanosheets fra grafit oxid.Graphene oxid (GO) syntetiseres ved ekspanderende grafit oxid (GRO). Mens grafit oxid er et 3D materiale består i millioner af lag af graphene lag med indskudte oxygener, graphene oxid er en mono- eller få lag graphene der iltes på begge sider.
Graphene oxid og graphene afviger fra hinanden i de følgende karakteristika: graphene oxid er polær, mens graphene er upolær. Graphene oxid er hydrofilt, mens graphene er hydrofob.
Det betyder, graphene oxid er vandopløseligt, amfifil, ikke-toksisk, bionedbrydeligt og danner stabile kolloide suspensioner. Overfladen af ​​graphene oxid indeholder epoxy, hydroxyl og carboxylgrupper, der er tilgængelige til at interagere med kationer og anioner. Grund af deres unikke organisk-uorganiske hybrid struktur og exceptionelle egenskaber, GO-polymerkompositter tilbyde stort potentiale for mangfoldige industrielle anvendelser. (Tolasz et al. 2014)

Reduceret Graphene Oxide

Reduceret graphene oxid (RGO) fremstilles ved ultralyd, kemisk eller termisk reduktion af graphene oxid. Under reduktionstrinnet, er de fleste oxygen funktionaliteter graphene oxid fjernet, således at det resulterende reducerede graphene oxid (RGO) har meget tilsvarende karakteristika uberørt graphene. Dog reduceres graphene oxid (RGO) ikke fejlfri og uberørt som ren graphene.

Litteratur / Referencer



Vi vil være glade for at diskutere din proces.

Lad os komme i kontakt.