Hielscheri ultraheli tehnoloogia

Vees dispergeeruva grafeeni ultraheli koorimine

  • Ühe- ja kahekihilised grafeeri nanosalvesid saab kiirelt produtseerida ultraheli koorimisega, millel on kõrge läbilaskevõime ja madala hinnaga.
  • Ultraheli sulav grafeen võib funktsionaliseerida biopolümeeridega, et saada vees dispergeeritavat grafeeni.
  • Ultraheli kavitatsiooniga saab sünteesitud grafeeni veelgi töödelda stabiilseks veepõhiseks dispersiooniks.

 

Kõrgekvaliteedilise grafiini ultraheli koorimine

Ultraheli määramine on usaldusväärne meetod grafiidi helveste või osakeste grafeenikihtide (mono-, bi- ja paksune graafeen) tootmiseks. Kuigi teised tavalised koorimise tehnikad, nagu palli- ja rullvõrega või kõrge nihkega segistid, on seotud madala kvaliteediga ning agressiivsete reaktiivide ja lahustite kasutamisega, on ultraheli koorimise meetod veenev selle kõrge kvaliteediga toodangu, suure tootmisprotsessi ja kergete töötlemistingimuste tõttu.
ultraheli kavitatsioon loob intensiivseid nihkejõusid, mis eraldavad virnastatud grafiitkihid grafeeni defekt-vabade mono-, bi- ja väheste kihtideks.

Vees hajutatavad graafeelehed

Tavalistes tingimustes on grafeen vett vees dispergeeruv ja moodustab vesikeskkonnas dispergeeritud agregaate ja aglomeraate. Kuna vesisüsteemidel on olulised eelised odavate, mittetoksiliste, keskkonnasõbralike, veepõhiste grafeine süsteemide jaoks, on grafeeni tootjad ja tootmisahela järgmise etapi tootjad väga atraktiivsed.
Selleks, et saada vees dispergeeritavaid grafeeni nanosalve, redutseeritakse ultrahelihinnatud grafeen polüsahhariidide / biopolümeeridega nagu pullulan, kitosaan, alginaat, želatiin või kummiaraabik.

Eelised:Grafiini koorimine ultraheli dispergeerijaga UP400St

  • kvaliteetne grafeen
  • kõrge tootlus
  • veepõhine dispersioon
  • suur kontsentratsioon
  • kõrge efektiivsusega
  • kiire protsess
  • odav
  • kõrge läbilaskevõimega
  • keskkonnasõbralik
7kW ultraheli hajutussüsteem inline grafeeni tootmiseks (Klõpsa suurendamiseks!)

Ultraheli süsteem grafeeni koorimiseks

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Graafiidi otsese koorimise protokoll

Mitteioonne pullulan ja anioonne alginaat (1,0 g) lahustati eraldi 20 ml destilleeritud vees (DI), samas kui katiooniline kitosaan (0,4 g) lahustati 20 ml DI-is koos 1 massi% äädikhappega. Grafiidi pulber dispergeeriti biopolümeeride vesilahustes ja töödeldi kasutades ultraheli protsessor UP200S (maksimaalne võimsus 200 W, sagedus 24 kHz, Hielscher Ultrasonics, Saksamaa), mis on varustatud koonusrulli titaanist sonotrodega (mikro-tipu S3 mudel, 3 mm läbimõõdu nimiväärtus, maksimaalne amplituud 210 um, helitugevuse tihedus või pinna intensiivsus 460 W cm-2) järgmistel tingimustel: 0,5 tsüklit ja 50% amplituudi vastavalt 10, 20, 30 ja 60 min. Parimad tulemused saadi 30 min ultrahelitöötlusega. Sonikatsiooni rakendati võimsusega 16,25 W 30 minutit, kusjuures energiatarbimine (energiakogus mahuühiku kohta) oli 731 Ws ml-1.
Seejärel tsentrifuugiti segusid kiirusega 1500 p / min 60 ° C juures, et eemaldada purustamata grafiidi osakesed, seejärel pesti 5 korda ja tsentrifuugiti seejärel uuesti kiirusega 5000 pööret minutis, et eemaldada liigseid biopolümeere. Saadud tumerohelised lahused kuivatati vaakumiga temperatuuril 40 ° C kuni massi kadu. Saadud polümeer-grafeeni pulbrid pesti uuesti vette (1 mg ml-1 pullulaani ja kitosaani jaoks; 0,18 mg ml-1 alginaadiks) iseloomustamiseks. Vilgulaan-, alginaat- ja kitosaani poolt toetatud ultraheliuuringutega saadud grafeenplaadid olid vastavalt märgistatud pull-G, alg-G ja chit-G-ga.
Kolmest süsteemist väljus pullulan ja kitosaan efektiivsemaks grafiidi koorimine kui alginaat. Selle meetodiga saadi kooritud ühe-, kahe- ja paarikihilised grafeeni lehed, millel on ainult väikesed külgmised (servad) defektid. Biopolümeeride adsorbeerimine grafeeni pinnal annab vesilahuse pikaajalise stabiilsuse (üle 6 kuu).
(Unalan jt 2015)

Vees dispergeeruvate grafeen-nanosaltide ultraheli koorimine (Unalan et al. 2015)

TEM-pildid pull-G jaoks: (a) 10 min; (b) 20 min; (c) 30 min; (d) 60 min; (e) topsi G-ga 30 minutit; (f) alg-G 30 min. (Unalan jt 2015)

Ultraheli süsteemid

Hielscheri suure võimsusega ultraheli protsessorid on kogu maailmas kasutatavad grafiidi ja grafeeni edukaks koorimiseks ja hajutamiseks. Meie ultraheli dispergeerijad on saadaval laborist ja pinkist kuni täielike tööstuslike tootmisüksustega. Lisaks töökindlusele, 24/7 tööpõhimõtetele ja madalale hooldusele, Hielscheri ultrasonikaatorid veenvad töötlemise kõrget taset ja lineaarset mastaabitavust.
Protsesse saab laboris kergesti testida ja optimeerida. Seejärel saab kõiki protsessi tulemusi korrektselt arvutada täiesti lineaarselt kaubandusliku tootmise tasemele. See muudab ultrahelitöötluse tõhusaks ja tõhusaks tootmismeetodiks kõrgekvaliteetsete grafeeni lehtede suurele mahule.
Hielscher ULTRASONICS’ tööstuslikud ultraheli töötlejad võivad anda väga kõrge amplituudi. Kuni 200 urni amplituudi saab 24/7 töökorras pidevalt juhtida. Suuremate amplituudide korral on saadaval kohandatud ultraheli sonotroodid. Sobivad ultraheli-reaktorid tagavad kõrgekvaliteediliste graafeensignaalide usaldusväärse ja ohutu massilise tootmise.

Ultraheli disperser on saadaval väikesest pihuseadmest suuremahulise töötlemisega pink-top-ja täis-tööstusliku ultraheli süsteemide jaoks (klõpsake, et seda suurendada!)

Hielscheri ultraheli suure võimsusega homogenisaatorid on saadaval mis tahes protsessimahul – laborist tootmiseni.

Hielscheri ultraheli seadmete töökindlus võimaldab 24/7 töötamist rasketes tingimustes ja nõudlikes keskkondades.
Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:

partii Köide flow Rate Soovitatavad seadmed
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 UIP4000
e.k. 10 kuni 100 l / min UIP16000
e.k. suurem klastri UIP16000

Küsige lisateavet

Palun kasutage allpool olevat vormi, kui soovite taotleda täiendavat teavet ultraheli homogeniseerimine. Meil on hea meel pakkuda teile ultraheli süsteemi istungil oma nõudeid.









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Kirjandus / viited

  • Unalan IU, Wan C., Trabattoni S., Piergiovannia L., Farris S. (2015): Polüsahhariidiga kaasnevad grafiidist trombotsütide kiire koorimine kõrge kvaliteediga vees dispergeeritavate grafeine lehtedeni. RSC ettemaksud 5, 2015. 26482-26490.


Faktid Tasub teada

Grafeen

Grafiini leht Grafeen on SP-i monokiht2-lühendatud süsinikuaatomeid. Graphein pakub ainulaadseid materjale nagu erakordselt suur eripind (2620 m2g-1), suurepärased mehaanilised omadused Young'i moduliga 1 TPa ja sisemine tugevus 130 GPa, väga suur elektrooniline juhtivus (ruumitemperatuuri elektronide liikuvus 2,5 × 105 cm2 V-1s-1), väga kõrge soojusjuhtivus (üle 3000 W m K-1), et nimetada kõige olulisemad omadused. Tänu oma suurepärastele materjaliomadustele kasutatakse grafeeni suure jõudlusega patareide, kütuseelementide, päikeseelementide, superkondensaatorite, vesinikuhoidlate, elektromagnetiliste kilpide ja elektrooniliste seadmete väljatöötamiseks ja tootmiseks. Lisaks on grafeen mitmetesse nanokomposittidesse ja komposiitmaterjalidesse lisatud tugevdavaks lisandiks, näiteks polümeerides, keraamikas ja metalli maatriksites. Tänu oma suurele juhtivusele on grapheen juhtivate värvide ja trükivärvide oluline komponent.
Kiire ja turvaline defekt-vabade grafeenide ultraheli ettevalmistamine väikeste kuludega suures mahus võimaldab grafeeni rakendusi laiendada üha rohkematele tööstusharudele.