Hielscheri ultraheli tehnoloogia

Süsiniku nanotorude ultraheli hajutamine (CNT)

Carbonnanotubes on tugevad ja paindlikud, kuid väga sidusad. Neid on raske hajutada vedelike, nagu vesi, etanool, õli, polümeer või epoksüvaik. Ultraheli on diskreetseks saamiseks tõhus meetod – üheselt hajutatud – carbonnanotubes.

Carbonnanotubes (CNT) kasutatakse liimides, katted ja polümeerid ja elektrit juhtivaid täiteaineid plastist, et hajutada staatilisi laenguid elektriseadmete ja elektrostaatiliselt valitavate auto keha paneelid. Tänu nanotorude kasutamisele saab polümeere temperatuuri, karmide kemikaalide, söövitavate keskkondade, äärmiste rõhkude ja abrasiivsuse suhtes vastupidavamaks muuta. Süsiniku nanotorude puhul on olemas kaks kategooriat: ühe seina nanotorud (SWNT) ja mitmesoonelised nanotorud (MWNT).

Ultraheliravi on lihtne ja tõhus meetod süsinik-nanotorude hajutamiseks vees või orgaanilistes lahustites.Karbonnaanutubad on üldiselt saadaval kuivainena, nt firmadest nagu SESi uuringud või CNT Co., Ltd. On vaja lihtsat, usaldusväärset ja skaleeritava protsessi deagglomeration, et kasutada nanotorud oma maksimaalset potentsiaali. Vedelike puhul kuni 100, 000cP ultraheli on väga efektiivne tehnoloogia nanotoruste hajutamiseks vees, nafta või polümeerides madala või kõrge kontsentratsiooniga. Vedelad reaktiivvood, mis tulenevad ultraheli kavitatsioon, ületada nanotorude vahelised sidumisjõud ja eraldada torud. Ultraheli genereerivate nihkejõudude ja mikroturbulentside tõttu võib ultraheli aidata nanotorude pinna katmisel ja keemilisel reaktsioonil ka teiste materjalidega.

Ultraheli määramine on efektiivne protseduur, mis võimaldab lahjendada süsiniknanotube vees või orgaanilistes lahustites.Üldiselt on jämeda nanotube dispersioon esmalt standardsegisti poolt eelsegatud ja seejärel homogeniseeritud ultraheli vooluraku reaktoris. Video allpool (klõpsake pilt alustamiseks!) näitab laboritevahelist uuringut (partiide ultrahelitöötlus, kasutades UP400S) disperseerides mitmetahulisi süsiniknanotube madalal kontsentratsioonil vees. Süsinikku keemilise olemuse tõttu on nanotorude hajutatus kätes vees üsna raske. Nagu videost näha, saab kergesti tõestada, et ultraheli on võimeline tõhusalt hajutama nanotorusid.

Suurte pikkade üksikute SWNTde hajutatus

SWNT-de töötlemise ja manipuleerimise peamine probleem on tavapärastes orgaanilistes lahustites ja vees olevate torude omane lahustuvus. Nano-tubade külgseina või avatud otsa funktsionaliseerimine, et luua SWNT-i ja lahusti vahel sobiv seos, põhjustavad peamiselt ainult SWNT-trosside osalist koorimist.
Selle tulemusena levivad SWNT-id tavaliselt pigem kimpude kui täielikult isoleeritud üksikute objektide hulgast. Kui dispersiooni ajal kasutatakse liiga karmaid tingimusi, lühendatakse SWNT-id pikkusega 80 kuni 200 nm. Kuigi see on kasulik teatavate katsete jaoks, on see pikkus enamiku praktiliste rakenduste puhul, näiteks pooljuhtide või tugevdavate SWNT-de puhul liiga väike. Kontrollitud, kerge ultraheliuuring (nt UP200Ht 40 mm sonotrodega) on efektiivne kord pikaajaliste üksikutest SWNT-ide vesidispersioonide valmistamiseks. Kerge ultraheliuuringu järjestused vähendavad lühendamist ja tagavad struktuursete ja elektrooniliste omaduste maksimaalse säilimise.

SWNT puhastamine polümeerist toetatava ultraheliuuringu abil

SWNT-de keemiline modifikatsioon on molekulaarsel tasemel raske uurida, sest on raske saada puhtaid SWNT-sid. Nii kasvanud SWNTs sisaldavad palju lisandeid, nagu metallosakesed ja amorfsed süsinikud. SWNT-de ultraheliuuring polü (metüülmetakrülaadi) PMMA monoklorobenseeni (MCB) lahuses ja seejärel filtreerimine on efektiivne SWNT-de puhastamine. See polümeeril põhinev puhastusmeetod võimaldab tõhusalt eemaldada nii kasvanud SWNT-sid. (Yudasaka et al.) Ultraheli amplituudi täpne juhtimine võimaldab piirata kahjustusi SWNT-dele.

Hielscher a ultraheli seadmete valik ja tarvikud nanotorude tõhusaks hajutamiseks.

Paluge lisateavet!

Palun täitke see vorm, kui soovite taotleda lisateavet ultraheli kasutamise kohta süsinik-nanotorude hajutamiseks.









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Kirjandus

Koshio, A., Yudasaka, M., Zhang, M., Iijima, S. (2001): Lihtne viis keemiliste reaktsioonide tegemiseks ühekordse seinaga Crabon nanotorude abil orgaaniliste materjalidega ultraheli abil; Nano Letters, Vol. 1, nr 7, 2001, lk. 361-363.

Yudasaka, M .; Zhang, M .; Jabs, C.; Iijima, S. (2000): Rakendus Phys. A 2000, 71, 449.

Paredes, JI, Burghard, M. (2004): Üksiku ühepoolusega süsinik-nanotorude dispersioonid suure pikkusega: Langmuir, kd. 20, nr 12, 2004, 5149-5152, American Chemical Society.