Πώς να διαλύσει μονού τοιχώματος νανοσωλήνες άνθρακα Ξεχωριστά

Οι νανοσωλήνες άνθρακα μονής καμπύλης (SWNTs ή SWCNTs) έχουν μοναδικά χαρακτηριστικά, αλλά για να τα εκφράσουν πρέπει να είναι χωριστά διασκορπισμένα. Για να αξιοποιηθούν πλήρως τα εξαιρετικά χαρακτηριστικά των νανοσωλήνων άνθρακα με ένα τοίχωμα, οι σωλήνες πρέπει να απομακρύνονται πλήρως. Τα SWNTs όπως και άλλα νανοσωματίδια δείχνουν πολύ μεγάλες δυνάμεις έλξης, έτσι ώστε μια ισχυρή και αποτελεσματική τεχνική είναι απαραίτητη για μια αξιόπιστη αποσυσσωμάτωση και διασπορά. Ενώ οι συνήθεις τεχνικές ανάμιξης δεν παρέχουν την ένταση που απαιτείται για την απομάκρυνση των SWNT χωρίς να τους καταστρέφουν, οι υπερηχητικές συσκευές υψηλής ισχύος αποδεικνύεται ότι αποτρέπουν και διασκορπίζουν τα SWCNTs. Οι δυνάμεις διάτμησης που δημιουργούνται με υπερήχους είναι αρκετά ισχυρές ώστε να ξεπεράσουν τις δυνάμεις συγκόλλησης, ενώ η ένταση του υπερήχου μπορεί να ρυθμιστεί με ακρίβεια για να αποφευχθεί η ζημιά των SWCNTs.

Πρόβλημα:

Οι νανοσωλήνες άνθρακα μονού τοίχου (SWCNTs) διαφέρουν από τις πολυανθρακικές νανοσωλήνες άνθρακα (MWNTs / MWCNTs) με τις ηλεκτρικές τους ιδιότητες. Το χάσμα ζώνης SWCNTs μπορεί να κυμαίνεται από μηδέν έως 2 eV και η ηλεκτρική αγωγιμότητα τους χαρακτηρίζεται από μεταλλική ή ημιαγωγική συμπεριφορά. Δεδομένου ότι οι νανοσωληνίσκοι με ένα φύλλο άνθρακα είναι εξαιρετικά συνεκτικές, ένα από τα σημαντικότερα εμπόδια στην επεξεργασία των SWCNTs είναι η εγγενής αδιαλυτότητα των σωλήνων σε οργανικούς διαλύτες ή νερό. Για να χρησιμοποιηθεί το πλήρες δυναμικό των SWCNT, χρειάζεται μια απλή, αξιόπιστη και κλιμακούμενη διαδικασία αποσυσσωμάτωσης των σωλήνων. Ειδικότερα, η λειτουργικοποίηση των πλευρικών τοιχωμάτων του CNT ή των ανοικτών άκρων για τη δημιουργία μιας κατάλληλης διεπαφής μεταξύ των SWCNTs και του οργανικού διαλύτη οδηγεί μόνο σε μερική απολέπιση των SWCNTs. Συνεπώς, τα SWCNTs είναι κυρίως διασκορπισμένα ως δεσμίδες αντί για μεμονωμένα αποσυσσωματωμένα σχοινιά. Εάν η κατάσταση κατά τη διάρκεια της διασποράς είναι πολύ σκληρή, τα SWCNT θα μειωθούν σε μήκη μεταξύ 80 και 200nm. Για την πλειονότητα των πρακτικών εφαρμογών, δηλαδή για ημιαγωγούς ή ενισχυτικές SWCNTs, αυτό το μήκος είναι πολύ μικρό.

Υπερήχων διασκορπιστές χρησιμοποιούνται για την αποσταθεροποίηση των νανοσωλήνων ενός τοιχώματος (SWNTs) αποτελεσματικά.

UIP2000hdT, ένα 2kW ισχυρό υπερήχων για να διαλύσει SWCNTs.

Λύση:

Η υπερηχητική είναι μια πολύ αποτελεσματική μέθοδος διασποράς και αποσυσσωμάτωσης των νανοσωλήνων άνθρακα, καθώς τα υπερηχητικά κύματα υπερήχων υψηλής έντασης δημιουργούν σπηλαίωση σε υγρά. Τα ηχητικά κύματα που πολλαπλασιάζονται στο υγρό μέσο οδηγούν σε εναλλασσόμενους κύκλους υψηλής πίεσης (συμπίεσης) και χαμηλής πίεσης (αραίωσης), με ρυθμούς ανάλογα με τη συχνότητα. Κατά τη διάρκεια του κύκλου χαμηλής πίεσης, τα υπερηχητικά κύματα υψηλής έντασης δημιουργούν μικρές κενές ή κενά στο υγρό. Όταν οι φυσαλίδες φθάσουν έναν όγκο στον οποίο δεν μπορούν πλέον να απορροφούν ενέργεια, καταρρέουν βίαια κατά τη διάρκεια ενός κύκλου υψηλής πίεσης. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται σπηλαίωση. Κατά τη διάρκεια της έκρηξης επιτυγχάνονται πολύ υψηλές θερμοκρασίες (περίπου 5.000 K) και πιέσεις (περίπου 2.000atm). Η εμφάνιση της φούσκας σπηλαίωσης οδηγεί επίσης σε ρεύματα υγρού μέχρι ταχύτητας 280m / s. Αυτά τα ρεύματα υγρών εκτόξευσης που προκύπτουν από υπερηχητική σπηλαίωση, Ξεπεραστούν οι δυνάμεις συγκόλλησης μεταξύ του νανοσωλήνες άνθρακα και ως εκ τούτου, οι νανοσωλήνες γίνονται αποσυσσωματωμένο. Ένα ήπιο, ελεγχόμενη κατεργασία με υπερήχους είναι μια κατάλληλη μέθοδος για τη δημιουργία σταθεροποιημένα με επιφανειοδραστικό παράγοντα εναιωρήματα διασπείρονται SWCNTs με υψηλή μήκους. Για την ελεγχόμενη παραγωγή SWCNTs, υπερήχων επεξεργαστές Hielscher επιτρέπει για τρέξιμο σε ένα ευρύ φάσμα των υπερήχων συνόλων παραμέτρων. Το εύρος υπερηχητικού, πίεση υγρού και υγρή σύνθεση μπορεί να μεταβάλλεται αντίστοιχα με το συγκεκριμένο υλικό και τη διαδικασία. Αυτό προσφέρει μεταβλητή δυνατότητες προσαρμογών, όπως

  • πλάτη sonotrode έως 170 micron
  • υγρό πιέσεις μέχρι 10 bar
  • ρυθμοί ροής υγρού έως 15L / min (ανάλογα με τη διαδικασία)
  • υγρό θερμοκρασίες μέχρι 80 degC (άλλες θερμοκρασίες κατόπιν αιτήματος)
  • υλικό ιξώδες μέχρι 100.000cp

 

Αίτηση για πληροφορίες




Σημειώστε τις Πολιτική Απορρήτου.


Επιπλέον, υπερήχους ως μέθοδος καθαρισμού πολυμερές υποβοηθούμενη επιτρέπει την αφαίρεση των προσμείξεων από τόσο-καλλιεργούνται SWCNTs, αποτελεσματικά. Είναι δύσκολο να μελετηθεί η χημική τροποποίηση του SWCNTs στο μοριακό επίπεδο, επειδή είναι δύσκολο να ληφθεί καθαρό SWNTs. Όπως-καλλιεργούνται SWCNTs περιέχουν πολλές ακαθαρσίες, όπως μεταλλικά σωματίδια και άμορφα άνθρακες. Υπερήχους του SWCNTs σε ένα διάλυμα μονοχλωροβενζόλιο (MCB) του πολυ (μεθακρυλικό μεθύλιο) PMMA ακολουθούμενη από διήθηση είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για τον καθαρισμό SWCNTs. Αυτή η μέθοδος καθαρισμού πολυμερές υποβοηθούμενη επιτρέπει την απομάκρυνση ακαθαρσιών από as-καλλιεργούνται SWCNTs αποτελεσματικά. Ακριβής έλεγχος του πλάτους υπερήχους επιτρέπει την αποφυγή ή τον περιορισμό καταστροφή των SWCNTs.

υπερήχων εξοπλισμού

Hielscher προσφέρει υψηλή απόδοση υπερήχων επεξεργαστές για την υπερήχων του κάθε όγκου. Συσκευές υπερήχων από 50 βατ έως και 16.000 watt, το οποίο θα μπορούσε να συσταθεί σε ομάδες, επιτρέπουν την εξεύρεση του κατάλληλου υπερήχων για κάθε εφαρμογή, στο εργαστήριο, καθώς και στη βιομηχανία. Για την εκλεπτυσμένη διασπορά των νανοσωλήνων, μία συνεχής κατεργασία με υπερήχους συνιστάται. Χρησιμοποιώντας κύτταρα ροής Hielscher του, καθίσταται δυνατόν να διασπαρθεί CNTs σε υγρά των αυξημένων ιξώδους όπως πολυμερή, τήγματα υψηλό ιξώδες και θερμοπλαστικά.

Κάντε κλικ εδώ για να διαβάσετε περισσότερα για τη διασπορά και την τροποποίηση των νανοσωλήνων με υπερήχους υψηλής ισχύος!

Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!

Ζητήστε περισσότερες πληροφορίες

Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα για να ζητήσετε πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με τους επεξεργαστές υπερήχων για νανοδιασπορές και τιμολόγηση. Θα χαρούμε να συζητήσουμε τη διαδικασία σας μαζί σας και να σας προσφέρουμε έναν υπερηχητικό διασκορπιστή που να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις σας!









Παρακαλείστε να σημειώσετε ότι η Πολιτική Απορρήτου.


Ένας απλός τρόπος για να αντιδράσετε χημικά νανοσωλήνες crabon ενός τοιχώματος με οργανικά υλικά χρησιμοποιώντας υπερήχους. Koshio et al., 2001

Μικροσκοπική απεικόνιση υπερηχητικών διασκορπισμένων SWNTs.

Υπερήχων διασπορά του άνθρακα νανοσωλήνες: η Hielscher ultrasonicator UP400S (400W) διασκορπίζει και ξεμπερδεύει CNTs γρήγορα και αποτελεσματικά σε ενιαία νανοσωλήνες.

Διασπορά νανοσωλήνες άνθρακα στο νερό χρησιμοποιώντας το UP400S

Μικρογραφία βίντεο

 

συσκευές υπερήχων Hielscher είναι ο ιδανικός

Υπερηχητική διασπορά νανοσωλήνων (UP400St),

Γεγονότα για SWNTs– διαμέτρου περίπου. 1 nm, με ένα σωλήνα εκατομμύρια φορές πλέον– ακραία δύναμη & ακαμψία– πολύ υψηλής αντοχής– πολύ υψηλή ηλεκτρονικών και θερμική αγωγιμότητα– μεταλλικά ή ημιαγώγιμα συμπεριφορά
Ισχύς υπερήχων είναι συχνά το μόνο αξιόπιστο εργαλείο για να detangle και διασπορά των νανοσωλήνων

Διασποράς CNTs με τη συσκευή εργαστηρίου Hielscher του UP50H

Hielscher Ultrasonics παρέχει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές από εργαστήριο σε βιομηχανικό μέγεθος.

Υπερήχων υψηλής απόδοσης! Σειρά προϊόντων Hielscher καλύπτει το πλήρες φάσμα από το συμπαγές εργαστήριο ultrasonicator πάνω από πάγκο-top μονάδες σε πλήρη βιομηχανική υπερήχων συστήματα.



Λογοτεχνία / Αναφορές

Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζουμε

Οι συσκευές υπερήχων αναφέρονται συχνά ως συσκευή υπερήχων ανιχνευτή, υπερήχων ομογενοποιητή, Sonic lyser, υπερήχων διάρρηξης, υπερήχων μύλος, Sono-ruptor, Sonifier, Sonic Dismembrator, κύτταρο διασπαστή, υπερήχων διασπορέας ή διαλυτοποιητής. Οι διαφορετικοί όροι προκύπτουν από τις διάφορες εφαρμογές που μπορούν να υλοποιηθούν με υπερήχους.

Θα χαρούμε να συζητήσουμε τη διαδικασία σας.

Ας έρθουμε σε επαφή.