Dispersión de nanotubos de carbono (CNT) por ultrasonidos

Los nanotubos de carbono son fuertes y flexibles, pero muy cohesivos. Son difíciles de dispersar en líquidos, como el agua, el etanol, el aceite, el polímero o la resina epoxi. El ultrasonido es un método eficaz para obtener discretos – solo dispersa – nanotubos de carbono.

Los nanotubos de carbono (CNT) se utilizan en adhesivos, revestimientos y polímeros y como cargas conductoras de electricidad en plásticos para disipar las cargas estáticas en equipos eléctricos y en paneles de carrocería de automóviles que se pueden pintar electrostáticamente. Mediante el uso de nanotubos, los polímeros pueden hacerse más resistentes a las temperaturas, los productos químicos agresivos, los entornos corrosivos, las presiones extremas y la abrasión. Hay dos categorías de nanotubos de carbono: Los nanotubos de pared simple (SWNT) y los nanotubos de pared múltiple (MWNT).

Solicitar información




Observe nuestro Política de privacidad.


Dispersor industrial por ultrasonidos para la distribución uniforme de CNT en agua o disolventes.

Homogeneizador ultrasónico industrial UIP1500hdT para dispersar los nanotubos de carbono (CNT) y otros nanomateriales.

Los homogeneizadores ultrasónicos son eficaces y fiables para la dispersión de nanotubos de carbono en agua o disolventes orgánicos.Los nanotubos de carbono suelen estar disponibles como material seco, por ejemplo, en empresas como Investigación SES o CNT Co., Ltd. Se necesita un proceso simple, fiable y escalable para la desagregación, a fin de utilizar los nanotubos a su máximo potencial. Para líquidos de hasta 100.000cP el ultrasonido es una tecnología muy eficaz para la dispersión de nanotubos en agua, aceite o polímeros a bajas o altas concentraciones. Las corrientes de chorro de líquido resultantes de Cavitación ultrasónica, Superar las fuerzas de enlace entre los nanotubos, y separar los tubos. Debido a las fuerzas de cizallamiento generadas por ultrasonidos y micro turbulencias ultrasonido puede ayudar en la reacción de revestimiento de la superficie y química de nanotubos con otros materiales, también.

La ultrasonicación es un procedimiento eficaz con resultados repetibles para desenredar los nanotubos de carbono en agua o en disolventes orgánicos.Por lo general, una dispersión gruesa de nanotubos se premezcla primero con un agitador estándar y luego se homogeneiza en el reactor de celda de flujo ultrasónico. El siguiente vídeo muestra un ensayo de laboratorio (sonicación por lotes utilizando un UP400S) que dispersa los nanotubos de carbono multipared en agua a baja concentración. Debido a la naturaleza química del carbono, el comportamiento de dispersión de los nanotubos en el agua es bastante difícil. Como se muestra en el vídeo, se puede demostrar fácilmente que la ultrasonicación es capaz de dispersar los nanotubos de forma eficaz.

Dispersión ultrasónica de nanotubos de carbono: El ultrasonido Hielscher UP400S (400W) dispersa y desenreda los CNT rápida y eficientemente en nanotubos individuales.

Dispersión de Nanotubos de Carbono en el agua usando el UP400S

La dispersión por ultrasonidos es muy eficaz para dispersar nanorellenos en polímeros y resinas epoxi.

Comparación de diferentes nanorellenos dispersados en el endurecedor mediante ultrasonidos tipo sonda): (a) 0,5 wt% de nanofibras de carbono (CNF); (b) 0,5 wt% de CNToxid; (c) 0,5 wt% de nanotubos de carbono (CNT); (d) 0,5 wt% de CNT semidispersos.
Estudio y foto: ©Zanghellini et al., 2021

Dispersión de SWNT individuales de alta Longitud

Un problema importante para el procesamiento y la manipulación de SWNT es la insolubilidad inherente de los tubos en disolventes orgánicos comunes y agua. La funcionalización de la pared lateral de nanotubos o extremos abiertos para crear una interfaz adecuada entre los SWNT y el disolvente en su mayoría conducen a la exfoliación parcial de las cuerdas SWNT, solamente.
Como resultado, los SWNT se dispersan típicamente como haces en lugar de objetos individuales completamente aisladas. Cuando se emplean condiciones demasiado duras durante la dispersión, los SWNT se acortan a longitudes entre 80 y 200 nm. Aunque esto es útil para ciertas pruebas, esta longitud es demasiado pequeño para aplicaciones más prácticas, tales como SWNT semiconductoras o de refuerzo. , Tratamiento ultrasónico leve controlada (por ejemplo, por UP200Ht con sonotrodo 40mm) Es un procedimiento eficaz para preparar dispersiones acuosas de largos SWNT individuales. Secuencias de ultrasonicación leve minimizar el acortamiento y permiten la preservación máxima de propiedades estructurales y electrónicas.

Purificación de SWNT por Ultrasonido Asistido por Polímeros

Una forma sencilla de hacer reaccionar químicamente los nanotubos de carbono de pared simple con materiales orgánicos mediante ultrasonidos. Koshio y otros, 2001Es difícil de estudiar la modificación química de SWNT a nivel molecular, ya que es difícil de obtener SWNT puros. Como-crecido SWNT contienen muchas impurezas, tales como partículas de metal y carbono amorfo. Ultrasonidos de SWNT en una solución de monoclorobenceno (MCB) de poli (metacrilato de metilo) PMMA seguido de filtración es una manera eficaz para purificar SWNT. Este método de purificación polímero asistida permite eliminar las impurezas de SWNT como adultos con eficacia. (Yudasaka et al.) El control preciso de la amplitud de ultrasonidos permite limitar daños a los SWNT.

Hielscher de amplia gama de dispositivos ultrasónicos y accesorios para la dispersión eficiente de los nanotubos.

Póngase en contacto con nosotros/Envíenos su pregunta

Solicite más información

Utilice el siguiente formulario para solicitar información adicional sobre procesadores ultrasónicos, dispersión de CNT y precio. Estaremos encantados de hablar con usted sobre su proceso de nanotubos y de ofrecerle un sistema de ultrasonidos que cumpla sus requisitos.









Por favor, tenga en cuenta Política de privacidad.




Referencias


Ultrasonidos de alto rendimiento La gama de productos de Hielscher cubre todo el espectro, desde el ultrasonido compacto de laboratorio, pasando por las unidades de sobremesa, hasta los sistemas de ultrasonidos totalmente industriales.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento de laboratorio a tamaño industrial.