Hielscher Ultralydsteknologi

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:
Grafit oxid pulver blandes i vandig KOH med pH-værdien 10. På delaminering og efterfølgende dispersion, probe-typen ultrasonicator UP200St (200W) anvendes. Bagefter K + -ioner fastgjort på graphene basale plan til at inducere en ældningsproces. Ældningen opnås under rotationsinddampning (2 timer). For at fjerne overdrevne K + -ioner, bliver pulveret vasket og centrifugeret forskellige tidspunkter.
Den opnåede blanding centrifugeres og frysetørret, så at et dispergerbart graphene oxid pulver udfældes.
Fremstilling af en ledende GO pasta: Den graphene oxidpulver kan dispergeres i dimethylformamid (DMF) under lydbehandling for at frembringe en ledende pasta. (Han et al.2014)

7kW ultralyd dispergeringssystemet til inline graphene produktion (Klik for større billede!)

Ultralyds-system til graphene oxid exfoliation

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


(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:

  • graphene oxid-TiO2 mikrokugle komposit
  • 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
Graphene eksfoliering med ultralyd disperser UP400St

Ultrasoniske systemer til Graphene og Graphene Oxide

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 um kan nemt uden stop 24/7 drift. For endnu højere amplituder, Hielscher tilbyder skræddersyede ultralyds sonder. Alle vores ultralyds-processorer kan præcist tilpasset den krævede procesbetingelserne og nemt overvåges via det indbyggede software. Dette sikrer højeste pålidelighed, ensartet kvalitet og reproducerbare resultater. Robustheden af ​​Hielscher s ultralydsudstyr giver mulighed for 24/7 drift ved tunge og krævende miljøer. Dette gør lydbehandling den foretrukne produktionsteknologi for fremstilling i stor skala af graphene, graphene oxid 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

Litteratur / Referencer



Fakta Værd at vide

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

Ultrasonic afskalning af grafit oxid (GRO) er baseret på den høje forskydningskraft induceret af akustisk kavitation. Akustisk kavitation opstår på grund af de skiftende højtryks / lav trykcyklusser, som frembringes ved kobling af kraftige ultralydsbølger i en væske. Under det lave tryk cyklusser occure meget små hulrum eller vakuum bobler, som vokser i løbet af de alternerende lavtryks cyklusser. Når vakuumet bobler opnå en størrelse, hvor de ikke kan absorbere mere energi, de kollapse voldsomt under en højtryks-cyklus. boble implosion resulterer i kavitationskræfter forskydningskræfter og spændingsbølger, ekstrem temperatur på op til 6000K, ekstreme afkølingshastigheder over 10 de10K / 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.