نانوپلیت گرافن سنتز و پراکنده از طریق پروب-روش فراصوت

نانوپلیت گرافن (GNPs) را می توان سنتز و پراکنده با راندمان بالا و قابلیت اطمینان با استفاده از sonicators. امواج فراصوت با شدت بالا به لایه برداری گرافیت و به دست اوردن گرافن چند لایه، اغلب به عنوان نانو پلاتلت گرافن اشاره استفاده می شود. روش فراصوت نیز در دستیابی به توزیع نانوپلیت گرافن عالی در هر دو تعلیق کم و بسیار چسبناک برتری دارد.

پردازش نانوپلیت گرافن – نتایج برتر با روش فراصوت

برای پردازش نانوپلیت گرافن، sonicators پروب نوع ابزار کارامد ترین، قابل اعتماد و اسان برای استفاده هستند. از انجا که امواج فراصوت را می توان برای سنتز، پراکندگی و عاملدار نانوپلیت گرافن اعمال می شود، sonicators برای برنامه های کاربردی متعدد مربوط به گرافن استفاده می شود:

  • لایه برداری و سنتز Sonicators پروب نوع استفاده می شود به لایه برداری گرافیت را به چند لایه گرافن یا نانو پلاتلت گرافن. امواج فراصوت با شدت بالا نیروهای بین لایه را مختل می کند و گرافیت را به ورق های کوچکتر و جداگانه گرافن تجزیه می کند.
  • Dispersion: دستیابی به پراکندگی یکنواخت نانو پلاتلت های گرافن در یک محیط مایع برای تمام کاربردهای مرتبط با گرافن بسیار مهم است. sonicators پروب نوع می تواند نانوplatelets به طور مساوی در سراسر مایع پراکنده، جلوگیری از تراکم و اطمینان از تعلیق پایدار.
  • عاملدار: روش فراصوت تسهیل عاملدار نانو پلاتلت گرافن با ترویج دلبستگی از گروه های عاملی و یا مولکول به سطوح خود. این عاملدارسازی سازگاری انها را با پلیمرها یا مواد خاص افزایش می دهد.

درخواست اطلاعات




توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


متفرق التراسونیک MultiSonoReactor با 16000 وات پراکنده ظرفیت برای مخلوط کردن نانو پلاکت گرافن به رزین expoy یا سیمان.

سیستم پراکندگی التراسونیک برای پراکندگی درون خطی صنعتی نانو پلاکت گرافن

سنتز نانوپلیت گرافن از طریق روش فراصوت

نانوپلیت گرافن را می توان با لایه برداری گرافیت التراسونیک کمک سنتز شده است. بنابراین، یک تعلیق گرافیتی با استفاده از یک هموژنایزر اولتراسونیک نوع پروب فراصوت داده می شود. این روش با غلظت بسیار کم (به عنوان مثال 4wt٪ یا پایین تر) تا جامد بالا (به عنوان مثال 10wt٪ یا بالاتر) ازمایش شده است.
 
Ghanem and Rehim (2018) report the ultrasonic exfoliation of graphite in water with the aid of sodium dodecyl benzene sulfonate (SDS) in order to prepare dispersed graphene nanoplatelets using a the probe-type sonicator UP 100H allowed for the successful preparation of defect-free few-layer graphene (>5). The following precursor was used: reduced graphene nanosheets were prepared via Hummer method and treated with two additional steps, oxidation of graphite followed by reduction of graphene oxide. Thereby, dispersed graphene nanoplatelets were obtained in water via solvent dispersion method (see scheme below). Graphite layers were exfoliated with sonication using the probe-type sonicator UP100H (100 W). 0.25 g SDS was dissolved in 150 mL deionized water and then 0.5 g of graphite was added. The graphite solution was sonicated for 12h in an ice bath and then the suspension solution was centrifuged at 686× g for 30 min to remove the large particles. The precipitate was discarded and supernatant was re-centrifuged for 90 min at 12,600× g. The obtained dispersed graphene nanoplatelets were washed well several times to get rid of the surfactant. Finally, the product was dried at 60ºC under vacuum.

نانوپلات های گرافن چند لایه بدون نقص از طریق فراصوت تولید می شوند

تصاویر میکروسکوپ الکترونی با وضوح بالا از نانوصفحات گرافن به دست امده است
از طریق التراسونیک کمک پراکندگی فاز ابی و روش هامر.
(مطالعه و گرافیک: غانم و رحیم، 1397)

 

نانوسیال های التراسونیک سنتز شده خنک کننده های کارامد و مایعات مبدل حرارتی هستند. نانومواد ترموکورسانایی مانند نانوپلیت های گرافن، انتقال حرارت و ظرفیت اتلاف حرارت را به طور قابل توجهی افزایش می دهند. روش فراصوت به خوبی در سنتز و عاملدار نانوذرات thermoconductive مانند نانو ذرات گرافن تاسیس شده است.

پراکنده CnTs در پلی اتیلن گلیکول (PEG) -فرا صوت Hielscher

ریزنقش ویدئو

 

تفاوت بین ورق های گرافن و نانوپلات ها چیست؟

ورق های گرافن و نانوپلات های گرافن هر دو نانومواد تشکیل شده از گرافن هستند که یک لایه از اتم های کربن است که در یک شبکه شش ضلعی مرتب شده اند. گاهی اوقات، ورق های گرافن و نانوپلات های گرافن به عنوان اصطلاحات قابل تعویض استفاده می شوند. اما از نظر علمی، تفاوت کمی بین این نانومواد گرافن وجود دارد: تفاوت اصلی بین ورق های گرافن و نانوپلات های گرافن در ساختار و ضخامت انها است. ورق های گرافن از یک لایه از اتم های کربن تشکیل شده و فوق العاده نازک هستند، در حالی که نانوپلات های گرافن ضخیم تر هستند و از چندین لایه گرافن انباشته تشکیل شده اند. این تفاوت های ساختاری می تواند بر خواص و مناسب بودن انها برای کاربردهای خاص تاثیر بگذارد. استفاده از sonicators پروب نوع یک تکنیک بسیار موثر و کارامد برای سنتز، پراکنده، و functionalize گرافن ورق گرافن تک لایه و همچنین چند لایه انباشته نانوپلیت گرافن است.

لایه برداری گرافیت با استفاده از پروب نوع SONICATOR UP100H به نانوپلیت گرافن بکر

گرافیک تجسم سنتز مافوق صوت از نانو پلاتلت گرافن با استفاده از فراصوت دهنده UP100H
(مطالعه و گرافیک: غانم و رحیم، 1397)

پروب نوع ultrasonicator UP400St برای پراکندگی نانوذرات مانند نانو ذرات گرافن nanoplatelets در یک تعلیق ابی پایدار.

پروب نوع sonicator UP400St برای تهیه پراکندگی نانوپلیت گرافن

پراکندگی نانوپلیتهای گرافن با استفاده از روش فراصوت

پراکندگی یکنواخت نانوپلیت های گرافن (GNPs) در کاربردهای مختلف بسیار مهم است زیرا به طور مستقیم بر خواص و عملکرد مواد یا محصولات حاصل تاثیر می گذارند. بنابراین، sonicators برای پراکندگی نانوپلیت گرافن در صنایع مختلف نصب شده است. صنایع زیر نمونه های برجسته برای استفاده از قدرت اولتراسوند هستند:
 

  • نانو کامپوزیت ها: نانوپلیت های گرافن را می توان به مواد مختلف نانوکامپوزیت مانند پلیمرها برای افزایش خواص مکانیکی، الکتریکی و حرارتی انها اضافه کرد. Sonicators پروب نوع کمک در یکنواخت پراکنده نانوplatelets در ماتریس پلیمری، در نتیجه بهبود عملکرد مواد.
  • الکترودها و باتری ها: نانوپلیت های گرافن در توسعه الکترودهای با کارایی بالا برای باتری ها و ابرخازن ها استفاده می شود. روش فراصوت کمک می کند تا ایجاد مواد الکترود مبتنی بر گرافن به خوبی پراکنده با افزایش سطح، که قابلیت های ذخیره انرژی را بهبود می بخشد.
  • کاتالیز: روش فراصوت را می توان مورد استفاده قرار گیرد برای اماده سازی مواد کاتالیزوری بر اساس نانو پلاتلت گرافن. پراکندگی یکنواخت نانوذرات کاتالیزوری بر روی سطح گرافن می تواند فعالیت کاتالیزوری را در واکنش های مختلف افزایش دهد.
  • سنسور: نانوپلیت های گرافن را می توان در ساخت سنسورها برای کاربردهای مختلف، از جمله سنجش گاز، حسگر زیستی و نظارت بر محیط زیست استفاده کرد. روش فراصوت تضمین توزیع همگن از نانوplatelets در مواد سنسور، منجر به بهبود حساسیت و عملکرد.
  • پوشش ها و فیلم ها: Sonicators پروب نوع استفاده می شود برای اماده سازی پوشش های مبتنی بر نانوپلیت گرافن و فیلم برای برنامه های کاربردی در الکترونیک، هوا فضا، و پوشش های محافظ. پراکندگی یکنواخت و چسبندگی مناسب به بسترها برای این کاربردها بسیار مهم است.
  • کاربردهای زیست پزشکی: در کاربردهای زیست پزشکی، نانوپلیت های گرافن می توانند برای تحویل دارو، تصویربرداری و مهندسی بافت استفاده شوند. روش فراصوت کمک می کند تا در اماده سازی نانوذرات مبتنی بر گرافن و کامپوزیت های مورد استفاده در این برنامه های کاربردی.
نانوپلیت گرافن را می توان با موفقیت سنتز و پراکنده از طریق پردازش اولتراسونیک.

تصاویر SEM از نانوپلیت گرافن در (ب) X3000 و (ج) X8000
(مطالعه و تصاویر: ©علیزاده و همکاران، 1397)

Ultrasonically synthesized nanofluids are efficient coolants and heat exchanger liquids. Thermoconductive nanomaterials increase heat transfer and heat dissipation capacity significantly. Sonication is well established in the synthesis and functionalization of thermoconductive nanoparticles as well as the production of stable high-performant nanofluids for cooling applications.

Dispersing CNTs in Polyethylene Glycol (PEG)

ریزنقش ویدئو

درخواست اطلاعات




توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


نتایج علمی اثبات شده برای پراکندگی نانوپلیت گرافن التراسونیک

دانشمندان sonicators Hielscher برای سنتز و پراکندگی نانو ذرات گرافن در مطالعات متعدد استفاده کرده اند و اثرات امواج فراصوت به شدت تست شده است. در زیر، شما می توانید چند نمونه برای مخلوط کردن موفقیت امیز نانو پلاتلت های گرافن به مخلوط های مختلف مانند دوغاب ابی، رزین های نمایی یا ملات پیدا کنید.
 
یک روش معمول برای پراکندگی قابل اعتماد و سریع نانوپلیت های گرافن، روش زیر است:
برای پراکندگی، نانوپلیت گرافن در استون خالص با استفاده از میکسر اولتراسونیک Hielscher UP400S برای تقریبا یک ساعت به منظور جلوگیری از تراکم ورق گرافن فراصوت داده شد. استون به طور کامل توسط تبخیر حذف شد. سپس نانوپلیت های گرافن در 1 درصد وزنی از سیستم اپوکسی اضافه شدند و به مدت 15 دقیقه در رزین اپوکسی در 90 وات فراصوت داده شدند.
(cf. Cakir و همکاران، 2016)
 
مطالعه دیگری به بررسی تقویت نانوفلوئیدهای مبتنی بر مایع یونی (یونانوفلوئیدها) با اضافه کردن نانوپلات گرافن می شود. برای پراکندگی برتر، مخلوطی از نانوپلیت گرافن، مایع یونی و سدیم دودسیل بنزن سولفونات با استفاده از Hielscher پروب نوع sonicator UP200S برای حدود 90 دقیقه همگن شد.
(cf. علیزاده و همکاران، 2018)

 
Tragazikis et al. (2019) گزارش ترکیب موثر نانو ذرات گرافن به ملات. بنابراین، سوسپانسیون های گرافن ابی با اضافه کردن نانو پلتلت ها - در وزن های حک شده توسط محتوای هدف مطلوب در مواد حاصل - در مخلوط های اب معمولی و پلاستیسایزر و پس از ان تکان دهنده مغناطیسی به مدت 2 دقیقه تولید شد. تعلیق توسط امواج فراصوت برای 90 دقیقه در دمای اتاق همگن شد، با استفاده از یک دستگاه Hielscher UP400S (Hielscher فرا صوت GmbH) مجهز به 22mm-sonotrode ارائه توان توان 4500 J / min در فرکانس 24 کیلوهرتز. ترکیبی خاص از نرخ انرژی و مدت زمان فراصوت به عنوان بهینه پس از یک بررسی دقیق از اثر پارامترهای امواج فراصوت از کیفیت تعلیق تاسیس شد.
(cf. Tragazikis و همکاران، 2019)
 
Zainal et al. (2018) دولت در تحقیقات خود را که یک تکنیک پراکندگی مناسب مانند فراصوت تضمین می کند که نانومواد مانند نانوپلیتلت گرافن می تواند خواص مواد پر کردن افزایش دهد. این به این دلیل است که پراکندگی یکی از مهمترین عوامل تولید نانوکامپوزیت های با کیفیت بالا مانند ملات اپوکسی است.

نانوپلیت های گرافن ویژگی های حرارتی نانوسیال های یونی را افزایش می دهند. برای بهترین نتایج پراکندگی، نانوplatelets التراسونیک به نانوسیال با استفاده از Hielscher پروب نوع sonicator UP400S پراکنده شد

نمونه ای از خالص BMIM-PF6 (چپ) و التراسونیک اماده یونانوفلوید در 2٪ وزنی. (راست).
(مطالعه و تصاویر: ©علیزاده و همکاران، 1397)

درخواست اطلاعات




توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


Sonicators با کارایی بالا برای پردازش نانوپلیت گرافن

Hielscher فرا صوت رهبر بازار است که ان را به ultrasonicators با کارایی بالا برای پردازش نانومواد می اید. Sonicators پروب نوع Hielscher در سراسر جهان در ازمایشگاه ها و تنظیمات صنعتی برای برنامه های مختلف، از جمله پردازش نانو پلتلت گرافن استفاده می شود.
دولت از هنر فن اوری، ساخت و مهندسی المان و همچنین تجربه فنی طولانی مدت را Hielscher فرا صوت شریک مورد نظر خود را برای نرم افزار مافوق صوت موفق.

چرا Hielscher فرا صوت؟

  • راندمان بالا
  • تکنولوژی پیشرفته
  • قابلیت اطمینان & نیرومندی
  • قابل تنظیم، کنترل فرایند دقیق
  • دسته & درون خطی
  • برای هر حجم
  • نرم افزار هوشمند
  • ویژگی های هوشمند (به عنوان مثال، قابل برنامه ریزی، پروتکل داده ها، کنترل از راه دور)
  • اسان و ایمن برای کار
  • تعمیر و نگهداری کم
  • CIP (تمیز در محل)

طراحی، ساخت و مشاوره – کیفیت ساخته شده در المان

Ultrasonicators Hielscher به خوبی برای بالاترین کیفیت و استانداردهای طراحی خود شناخته شده است. استحکام و عملیات اسان اجازه می دهد ادغام صاف ultrasonicators ما را به امکانات صنعتی. شرایط خشن و محیط های خواستار به راحتی توسط ultrasonicators Hielscher به کار گرفته.

Hielscher Ultrasonics یک شرکت دارای گواهینامه ISO است و تاکید ویژه ای بر ultrasonicators با کارایی بالا با تکنولوژی پیشرفته و کاربر پسندی دارد. البته، Ultrasonicators Hielscher سازگار با CE هستند و الزامات UL، CSA و RoHs را براورده می کنند.

جدول زیر به شما می دهد نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی ultrasonicators ما:

حجم دسته اینرخ جریاندستگاه های توصیه شده
0.5 تا 1.5mLان.ای.VialTweeter(ویال گروهی)
1 تا 500mL10 تا 200 میلی لیتر در دقیقهدانلود: UP100H.000.000.0
10 تا 2000mL20 تا 400 میلی لیتر در دقیقهدانلود: UP200Ht، UP400St
0.1 تا 20 لیتر0.2 تا 4 لیتر در دقیقهدانلود: UIP2000hdT.000.000
10 تا 100 لیتر2 تا 10 لیتر در دقیقهدانلود: UIP4000hdT.000.000
15 تا 150 لیتر3 تا 15 لیتر در دقیقهدانلود: UIP6000hdT.000.000
ان.ای.10 تا 100 لیتر / دقیقهاویپون16000
ان.ای.بزرگترخوشه ای از اویپون16000

تماس با ما! / از ما بپرسید!

برای اطلاعات بیشتر بپرسید

لطفا فرم زیر را برای درخواست اطلاعات بیشتر در مورد پردازنده مافوق صوت، برنامه های کاربردی و قیمت استفاده کنید. ما خوشحال خواهد شد به بحث در مورد روند خود را با شما و به شما ارائه یک سیستم مافوق صوت انجام الزامات خود را!









لطفا توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


التراسونیک اسیاب برشی بالا در ازمایشگاه، نیمکت بالا، خلبان و پردازش صنعتی استفاده می شود.

Hielscher فرا صوت تولید کننده اسیاب اولتراسونیک با کارایی بالا برای مخلوط کردن برنامه های کاربردی، پراکندگی، امولسیون و استخراج در ازمایشگاه، خلبان و مقیاس صنعتی.



ادبیات / منابع

حقایقی که ارزش دانستن دارند

ورق های گرافن در مقابل نانوپلیت های گرافن

هر دو، ورق های گرافن و نانوپلات های گرافن نانوساختارهای مشتق شده از گرافیت هستند. جدول زیر برجسته ترین تفاوت بین ورق های گرافن و نانوپلات های گرافن را برجسته می کند.
 

تمایزورق گرافننانوپلیت های گرافن
ساختارورق های گرافن معمولا لایه های تک گرافن با ساختار دو بعدی هستند. انها می توانند بسیار بزرگ و مداوم باشند و در مناطق ماکروسکوپی گسترش یابد.نانوپلیت های گرافن در مقایسه با ورق های گرافن فردی کوچکتر و ضخیم تر هستند. انها از چندین لایه گرافن تشکیل شده اند که در بالای یکدیگر قرار دارند و ساختارهای پلاکتی مانند را تشکیل می دهند. تعداد لایه ها در یک نانوپلیت می تواند متفاوت باشد، اما معمولا در محدوده چند تا چند لایه است.
ضخامتاینها ساختارهای گرافن تک لایه هستند، بنابراین انها بسیار نازک هستند، معمولا فقط یک اتم ضخامت دارند.اینها ضخیم تر از ورق های گرافن تک لایه هستند زیرا از چندین لایه گرافن تشکیل شده اند که با هم انباشته شده اند. ضخامت نانوپلیت گرافن بستگی به تعداد لایه های موجود در انها دارد.
خواصورق های گرافن تک لایه دارای خواص استثنایی مانند هدایت الکتریکی بالا، هدایت حرارتی و مقاومت مکانیکی هستند. انها همچنین خواص الکترونیکی منحصر به فرد مانند اثرات محصور کوانتومی را نشان می دهند.نانوپلیت های گرافن برخی از خواص عالی گرافن مانند هدایت الکتریکی و حرارتی بالا را حفظ می کنند، اما ممکن است به دلیل حضور چندین لایه، به اندازه گرافن تک لایه در این جنبه ها استثنایی نباشند. با این حال، انها هنوز هم مزایایی نسبت به مواد کربن سنتی دارند.
فرآیندهاورق های گرافن تک لایه دارای طیف گسترده ای از کاربردهای بالقوه، از جمله در الکترونیک، نانوکامپوزیت ها، سنسورها و غیره هستند. انها اغلب برای خواص الکترونیکی استثنایی خود استفاده می شود.نانوپلیت های گرافن در کاربردهای مختلف مانند مواد تقویت کننده در کامپوزیت ها، روان کننده ها، دستگاه های ذخیره انرژی و به عنوان افزودنی برای بهبود خواص مواد دیگر استفاده می شود. ساختار ضخیم تر انها باعث می شود که انها در ماتریس های خاص در مقایسه با گرافن تک لایه پراکنده شوند.

فرا صوت عملکرد بالا! محدوده محصول Hielscher را پوشش می دهد طیف کامل از ultrasonicator ازمایشگاه جمع و جور بیش از نیمکت بالا واحد به سیستم های اولتراسونیک کامل صنعتی.

Hielscher فرا صوت تولید کننده اسیاب مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی


ما خوشحال خواهیم شد که در مورد روند شما صحبت کنیم.

Let's get in contact.