Boor Nitriid Nanotorud – Kooritud ja hajutatud ultrahelitöötluse abil

Ultraheli rakendatakse edukalt boornitriidi nanotorude (BNNTs) töötlemisele ja hajutamisele. Kõrge intensiivsusega ultrahelitöötlus tagab homogeense detanglingi ja jaotumise erinevates lahendustes ning on seega oluline töötlemismeetod BNNTide lisamiseks lahustesse ja maatriksitesse.

Boron Nitride nanotorude ultraheli töötlemine

Boornitriidi nanotorude (BNNTs) või boornitriidide nanostruktuuride (BNNid), näiteks nanolehtede ja nanoribbonite lisamiseks vedelatesse lahustesse või polümeersetesse maatriksitesse on vaja tõhusat ja usaldusväärset dispersioonitehnikat. Ultraheli dispersioon annab vajaliku energia, et koorida, detangle, hajutada ja funktsionaliseerida boornitriid nanotorud ja boor nitriid nanostruktuurid kõrge efektiivsusega. Suure intensiivsusega ultraheli täpselt kontrollitavad töötlemisparameetrid (st energia, amplituud, aeg, temperatuur ja rõhk) võimaldavad töötlemistingimusi individuaalselt kohandada vastavalt sihipärasele protsessi eesmärgile. See tähendab, et ultraheli intensiivsust saab kohandada konkreetse koostise suhtes (BNNT-de kvaliteet, lahusti, tahke vedeliku kontsentratsioon jne), saavutades seeläbi optimaalsed tulemused.

Boron nitride nanotubes (BNNTs) can be synthesized using sonication

Ultraheli tee boornitriidi nanotoksiidide sünteesimiseks
(uuring ja graafik: Yu et al. 2012)

Ultraheli BNNT ja BNN töötlemise rakendused hõlmavad kogu vahemikku kahemõõtmeliste boornitriidide nanostruktuuride (2D-BNN) homogeensest dispersioonist kuni nende funktsionaliseerimiseni ja monokihilise kuusnurkse boornitriidi keemilise koorimiseni. Allpool esitame üksikasjad ULTRAHELI dispersiooni, koorimise ja BNNTide ja BNN-ide funktsionaliseerimise kohta.

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Dispersion of boron nitride nanotubes using high-intensity ultrasonicators from Hielscher Ultrasonics

Ultraheli dispergeerijate paigaldamine (2x UIP1000hdT) boornitriidi nanotorude töötlemiseks tööstuslikus mastaabis

Boron Nitride Nanotorude ultraheli dispersioon

Kui boornitriidi nanotorusid (BNNT-sid) kasutatakse polümeeride tugevdamiseks või uute materjalide sünteesimiseks, on vaja ühtlast ja usaldusväärset dispersiooni maatriksisse. Ultraheli dispergeerijaid kasutatakse laialdaselt nanomaterjalide, näiteks CNT-de, metalliliste nanoosakeste, südamiku kesta osakeste ja muud tüüpi nanoosakeste hajutamiseks teise faasi.
Ultraheli dispersioon on edukalt rakendatud BNNT-de ühtlaseks jaotamiseks vesi- ja mitte-vesilahustes, sealhulgas etanoolis, PVP etanoolis, TX100 etanoolis ja erinevates polümeerides (nt polüuretaan).
Tavaline kasutatud pindaktiivne aine ultraheliga ettevalmistatud BNNT dispersiooni stabiliseerimiseks on 1% wt naatriumdotsüülsulfaadi (SDS) lahus. Näiteks 5 mg BNNT-d dispergeeritakse ultraheliga viaalis, mille 5 ml on 1%wt. SDS lahus, kasutades ultraheli sondi tüüpi dispergeerijat, näiteks UP200St (26kHz, 200W).

BNNT-ide vesidispersioon ultraheli abil

Tänu oma tugevatele van der Waalsi koostoimetele ja hüdrofoobsele pinnale on boornitriidi nanotorud veepõhistes lahustes halvasti dispergeeruvad. Nende probleemide lahendamiseks kasutas Jeon et al. (2019) Pluronic P85 ja F127, millel on nii hüdrofiilsed rühmad kui ka hüdrofoobsed rühmad, et funktsionaliseerida BNNT ultrahelitöötluse all.

Length reduction and cutting of boron nitride nanotubes (BNNTs) by high-intensity ultrasonication

SEM-pildid lühematest BNNT-dest pärast erinevaid ultrahelitöötluse kestusi. Nagu näidatud, vähenevad nende BNNT-ide pikkused ultrahelitöötluse kumulatiivse kestuse suurenemisega.
(uuring ja pilt: Lee et al. 2012)

Boron Nitride nanolehtede pindaktiivse ainevaba koorimine ultrahelitöötluse abil

Lin et al. (2011) on puhas meetod kuusnurkse boornitriidi (h-BN) koorimiseks ja hajutamiseks. Kuusnurkne boornitriid peetakse traditsiooniliselt vees lahustumatuks. Kuid nad suutsid näidata, et vesi on efektiivne kihiliste h-BN struktuuride koorimiseks ultraheliuuringu abil, moodustades h-BN nanolehtede "puhta" vesi dispersiooni ilma pindaktiivsete ainete või orgaanilise funktsionaliseerimiseta. See ultraheli koorimisprotsess tootis vähe kihilisi h-BN nanolehti, samuti monokihilisi nanolehti ja nanoribboni liike. Enamik nanolehti olid vähendatud külgsuurustega, mis oli tingitud ultrahelitöötlusega seotud hüdrolüüsist tingitud h-BN-lähtelehtede lõikamisest (mida kinnitasid ammoniaagikatse ja spektroskoopia tulemused). Ultraheli indutseeritud hüdrolüüs soodustas ka h-BN nanolehtede koorimist, et aidata kaasa lahusti polaarsusele. H-BN nanolehed nendes "puhastes" vesidispersioonides näitasid head töödeldavust lahusemeetodite abil, säilitades nende füüsikalised omadused. Vees dispergeeritud h-BN nanolehtedel oli ka tugev afiinsus valkude, näiteks ferritiini suhtes, mis viitab sellele, et nanolehe pinnad olid kättesaadavad edasisteks biokonjugatsioonideks.

Ultraheli nano-dispersioon ultrasonikaatoriga UP400St

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Ultraheli kavitatsiooni- ja nihkejõudude abil anomaaniline dispersioonimeetod on puhtalt füüsiline segamislähenemine, mis on osutunud võimeliseks BNNT-de silitamiseks ja üksikute BNNTide stabiliseerimiseks, säilitades samal ajal nende terviklikkuse ja olemuslikud omadused. Sobiva ultraheli energia (Ws / ml) rakendamine, st kohandatud amplituud ja ultrahelitöötluse kestus, ultraheli dispersioon võib BNNTS-i ühtlaselt hajutada ja hajutada. Kui boori nitriidide nanotorude pikkust tuleks vähendada, võib kasutada suuremaid amplituude ja pikemat ultrahelitöötlust. Lisateavet BNNT-ide ultraheli suuruse vähendamise ja pikkuse lõikamise kohta leiate järgmisest jaotisest.

Boron Nitride nanotorude ultraheli suuruse vähendamine ja lõikamine

Boornitriidi nanotorude pikkus mängib olulist rolli BNNT-de hilisemal töötlemisel polümeerideks ja muudeks funktsionaliseeritud materjalideks. Seetõttu on oluline asjaolu, et BNNT-de ultrahelitöötlus lahustis ei suutnud mitte ainult eraldada BNNT-sid eraldi, vaid lühendada ka bambusest struktureeritud BNNT-sid kontrollitud tingimustes. Lühendatud BNNT-idel on komposiitpreparaadi ajal palju väiksem võimalus komplekteerimiseks. Lee al. (2012) näitas, et funktsionaliseeritud BNNT-de pikkusi saab ultraheliga tõhusalt lühendada >10 μm-lt ∼500nm-ni. Nende katsed näitavad, et BNNT efektiivne ultraheli dispersioon lahuses on vajalik BNNT suuruse vähendamise ja lõikamise selliseks lõikamiseks.

Boron nitride nanotubes can be efficiently dispersed and reduced in length using high-intensity ultrasonication

c) Hästi lagunenud mPEG- DSPE/BNNT-d vees (pärast 2 h ultrahelitöötlust). d) MPEG-DSPE molekuliga funktsionaliseeritud BNNT skemaatiline esindaja
(uuring ja pilt: Lee et al. 2012)

Ultrasonic dispersion is a well established technique to disperse and exfoliate boron nitride nanotubes.

Ultraheli homogenisaator UP400St boornitriidi nanotorude (BNNTs) hajutamiseks

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Suure jõudlusega ultrasonikaatorid BNNT töötlemiseks

Hielscheri ultrasonikaatorite nutikad omadused on mõeldud usaldusväärse töö, reprodutseeritavate tulemuste ja kasutajasõbralikkuse tagamiseks. Tööseadetele pääseb hõlpsasti ligi ja neid saab valida intuitiivse menüü kaudu, millele pääseb ligi digitaalse värvilise puuteekraani ja brauseri kaugjuhtimispuldi kaudu. Seetõttu registreeritakse kõik töötlemistingimused, nagu netoenergia, koguenergia, amplituud, aeg, rõhk ja temperatuur, automaatselt sisseehitatud SD-kaardile. See võimaldab teil vaadata ja võrrelda varasemaid ultrahelitöötluse jookse ning optimeerida boornitriidi nanotorude ja nanomaterjalide koorimis- ja hajutamisprotsessi suurima efektiivsusega.
Hielscher Ultrasonics süsteeme kasutatakse kogu maailmas kvaliteetsete BNNT-de tootmiseks. Hielscheri tööstuslikud ultrasonikaatorid võivad pidevas töös kergesti käivitada kõrge amplituudi (24/7/365). Kuni 200 μm amplituudi saab kergesti pidevalt genereerida standardsete sonotroodidega (ultraheli sondid / sarved). Veelgi suuremate amplituudide jaoks on saadaval kohandatud ultraheli sonotroodid. Tänu oma töökindlusele ja madalale hooldusele paigaldatakse meie ultraheli koorimis- ja dispersioonisüsteemid tavaliselt raskeveokite rakendustele ja nõudlikes keskkondades.
Hielscher ULTRASONICS’ tööstuslikud ultraheli protsessorid võivad pakkuda väga kõrgeamplituudi. Amplituude kuni 200 μm saab kergesti pidevalt käivitada 24 / 7 operatsiooni. Isegi suuremate amplituudide jaoks on saadaval kohandatud ultraheli sonotroodid.
Hielscheri ultraheli protsessorid boornitriidi nanotorude, samuti CNT-de ja grafeeni hajutamiseks ja koorimiseks on juba ülemaailmselt kaubanduslikul tasandil paigaldatud. Võtke meiega kohe ühendust, et arutada oma BNNT tootmisprotsessi! Meie kogenud töötajad jagavad hea meelega rohkem teavet koorimisprotsessi, ultraheli süsteemide ja hinnakujunduse kohta!
Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:

partii Köide flow Rate Soovitatavad seadmed
1 kuni 500 ml 10 kuni 200 ml / min UP100H
10 kuni 2000 ml 20 kuni 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 kuni 20 l 0.2 kuni 4 l / min UIP2000hdT
10 kuni 100 l 2 kuni 10 l / min UIP4000hdT
e.k. 10 kuni 100 l / min UIP16000
e.k. suurem klastri UIP16000

Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!

Küsige lisateavet

Palun kasutage allolevat vormi, et küsida lisateavet ultraheli protsessorite, rakenduste ja hinna kohta. Meil on hea meel arutada teie protsessi teiega ja pakkuda teile ultraheli süsteem, mis vastab teie vajadustele!









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid rakenduste segamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks laboris, piloot- ja tööstuslikus mastaabis.

Kirjandus/viited



Faktid Tasub teada

Boor Nitriid Nanotorud ja nanomaterjalid

Boornitriidi nanotorud pakuvad unikaalset aatomistruktuuri, mis on kokku pandud kuusnurkses võrgus paigutatud boori ja lämmastiku aatomitest. See struktuur annab BNNT-le arvukalt suurepäraseid olemuslikke omadusi, nagu suurepärane mehaaniline tugevus, kõrge soojusjuhtivus, elektriliselt isoleeriv käitumine, piesoelektriline omadus, neutronite varjestusvõime ja oksüdatsioonikindlus. 5 eV riba vahet saab häälestada ka põikielektriväljade abil, mis muudavad BNNT-d elektrooniliste seadmete jaoks huvitavaks. Lisaks on BNNT-idel kõrge oksüdatsioonikindlus kuni 800 °C, nad näitavad suurepärast piesoelektrilisust ja võivad olla hea toatemperatuuril vesiniku säilitamise materjal.

BNNTs vs grafeen: BNNT-d on grafeeni struktuurianaloogid. Peamine erinevus boornitriidil põhinevate nanomaterjalide ja nende süsinikupõhiste vastete vahel on aatomite vaheliste sidemete olemus. Süsiniku nanomaterjalides sisalduv side C-C on puhta kovalentse iseloomuga, samas kui B-N sidemed kujutavad endast osaliselt ioonset iseloomu sp2 hübridiseeritud B-N e−paaride tõttu. (vrd Emanet et al. 2019)

BNNTs vs Süsiniku nanotorud: Boornitriid nanotorud (BNNTs) on sarnane torukujuline nanostruktuur süsiniku nanotorud (CNTs), kus boor ja lämmastiku aatomid paigutatud kuusnurkne võrk.


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid Lab et tööstuslik suurus.