فن آوری اولتراسوند Hielscher

چگونه برای متفرق تک جداره نانو لوله های کربنی به صورت جداگانه

نانولوله های کربنی تک نورد (SWNTs یا SWCNTs) دارای ویژگی های منحصر به فرد هستند، اما برای بیان آنها باید جداگانه به صورت جداگانه پراکنده شوند. برای استفاده کامل از ویژگی های استثنایی نانولوله های کربنی تک محور، لوله ها باید بیشتر از همه جدا شوند. SWNTs به عنوان نانوذرات دیگر، نیروهای جاذبه بسیار بالایی را نشان می دهند، به طوری که یک روش قدرتمند و کارآمد برای تخریب و پراکندگی قابل اعتماد مورد نیاز است. در حالی که تکنیک های مخلوط معمول، شدت لازم برای باز کردن SWNT ها بدون آسیب رساندن به آنها را فراهم نمی کند، اولتراسونیک های با قدرت بالا اثبات شده است که SWCNT ها را پراکنده می کنند. نیروهای برشی cavitational تولید شده به شکل التراسونیک برای غلبه بر نیروهای پیوند، به اندازه کافی قدرتمند هستند، در حالی که شدت اولتراسوند را می توان با دقت تنظیم کرد تا از آسیب SWCNT ها جلوگیری شود.

مسئله:

نانولوله های کربنی تک نورد (SWCNTs) با خواص الکتریکی آنها متفاوت است از Nanotubes کربن چند منظوره (MWNTs / MWCNTs). شکاف باند SWCNT ها می تواند از صفر تا 2 eV متغیر باشد و هدایت الکتریکی آنها ویژگی های رفتار فلزی یا نیمه هادی است. به عنوان یک نانولوله کربن تک نورد بسیار منسجم است، یکی از موانع عمده در پردازش SWCNTs، عدم حلالیت ذاتی لوله ها در حلال های آلی یا آب است. برای استفاده از پتانسیل کامل SWCNTs، یک فرایند ساده، قابل اعتماد و مقیاس پذیر برای تخلیه لوله ها مورد نیاز است. به خصوص، عملکرد دیواره های جانبی CNT یا پایان باز برای ایجاد یک رابط مناسب بین SWCNTs و حلال های ارگانیک، باعث خراش جزئی SWCNT ها می شود. بنابراین، SWCNT ها اغلب به عنوان تکیه گاهها به جای بسته های جداگانه انعطاف پذیر هستند. اگر شرایط در طول پراکندگی بسیار شدید باشد، SWCNT ها به طول بین 80 تا 200 نانومتر کوتاه می شوند. برای اکثر کاربردهای عملی، یعنی SWCNT های نیمه هادی یا تقویت کننده، این طول خیلی کوچک است.

راه حل:

Ultrasonication یک روش بسیار مؤثر برای پراکندگی و انحلال نانولوله های کربنی است؛ زیرا امواج التراسونیک از سونوگرافی با شدت بالا کاویتاسیون را در مایعات ایجاد می کنند. امواج صوتی در محيط مايع پخش می شوند و در نتيجه تغييرات چرخه فشار بالا (فشرده سازی) و فشار کم (ريختگی) به دست می آيند، با نرخ بسته به فرکانس. در طول چرخه کم فشار، امواج اولتراسونیک با شدت بالا، حباب های کوچک یا حفره های کوچک را در مایع ایجاد می کنند. هنگامی که حباب ها حجمی را به دست می آورند که دیگر قادر به جذب انرژی نیستند، در یک چرخه فشار بالا به شدت سقوط می کنند. این پدیده کاویتاسیون است. در طول انفجار، درجه حرارت بسیار بالا (تقریبا 5،000K) و فشار (تقریبا 2000 اتم) به صورت محلی می رسد. انفجار حباب حفره نیز باعث جت مایع تا سرعت 280m / s می شود. این جریان جت مایع ناشی از خلا سازی آلتراسونیک، غلبه بر نیروهای پیوستگی میان نانولولههای کربنی و از این رو، نانولوله deagglomerated شود. ملایم و درمان فراصوت کنترل یک روش مناسب برای ایجاد تعلیق-سورفاکتانت تثبیت از SWCNTs پراکنده با طول بالا است. برای تولید کنترل از SWCNTs، پردازنده مافوق صوت Hielscher اجازه می دهد تا برای در حال اجرا در طیف گسترده ای از پارامترهای مجموعه اولتراسونیک. دامنه مافوق صوت، فشار مایع و ترکیب مایع را می توان به ترتیب به مواد و فرآیند خاص متفاوت است. این ارائه می دهد امکانات متغیر از تنظیمات، مانند

  • دامنه sonotrode تا 170 میکرون
  • فشار مایع تا 10 بار
  • نرخ جریان مایع تا 15L / دقیقه (بسته به فرآیند)
  • درجه حرارت مایع تا 80 degC (درجه حرارت دیگر در صورت درخواست)
  • ویسکوزیته مواد تا 100.000cp

 

علاوه بر این، امواج فراصوت به عنوان یک روش تصفیه پلیمر کمک اجازه می دهد تا برای حذف ناخالصی از SWCNTs است به عنوان رشد کرده، به طور موثر. دشوار است که به مطالعه تغییرات شیمیایی از SWCNTs در سطح مولکولی، به دلیل دشوار است برای به دست آوردن SWNT ها خالص است. همانطور که رشد کرده SWCNTs است حاوی بسیاری از ناخالصی ها، مانند ذرات فلزی و کربن آمورف. امواج فراصوت از SWCNTs در یک راه حل monochlorobenzene (MCB) پلی (متیل متاکریلات) PMMA و پس از فیلتراسیون یک راه موثر برای پاک کردن SWCNTs است است. این روش تصفیه پلیمر کمک اجازه می دهد تا از بین بردن ناخالصی از SWCNTs است به عنوان رشد کرده به طور موثر. کنترل دقیق دامنه امواج فراصوت اجازه می دهد تا برای جلوگیری از آسیب رساندن به و یا محدود از SWCNTs.

پراکنده نانولولههای کربنی

 

دستگاه های اولتراسونیک Hielscher را ایده آل می باشد

پاشش التراسونیک نانولوله (UP400S)

حقایق در مورد SWNT ها– قطر از حدود. 1 نانومتر، با یک لوله میلیون بار دیگر– قدرت فوق العاده & سفتی، سختی– سرسختی بسیار بالا– هدایت الکترونیکی و حرارتی بسیار بالا– فلز یا نیمه هادی رفتار

سونوگرافی قدرت است که اغلب تنها ابزار قابل اعتماد به detangle و پراکنده نانولوله

پراکنده نانولوله های کربنی را با دستگاه آزمایشگاه Hielscher است UP50H

تجهیزات آلتراسونیک

Hielscher ارائه می دهد عملکرد بالا پردازنده مافوق صوت برای فراصوت از هر حجم. دستگاه سونوگرافی از 50 وات تا 16.000 وات، که می تواند در خوشه راه اندازی، اجازه می دهد پیدا کردن اولتراسونیک مناسب برای هر کاربرد، در آزمایشگاه و همچنین در صنعت است. برای پراکندگی پیچیده از نانولوله، یک فراصوت مداوم توصیه می شود. با استفاده از سلول جریان Hielscher، آن را امکان پذیر می شود برای متفرق کردن نانولوله های کربنی را به مایعات ویسکوزیته بالا مانند پلیمرها، ذوب گرانروی بالا و گرمانرم.

اینجا را کلیک کنید برای خواندن بیشتر در مورد پراکندگی و اصلاح نانولوله توسط سونوگرافی با قدرت بالا!

قدرت بالا دستگاه سونوگرافی دستگاه یک تکنیک پردازش صنعتی موثر برای حل کردن، همگن، پراکنده، deagglomeration و استخراج هستند.

پردازنده التراسونیک صنعتی UIP16000 (16 کیلو وات) برای جریان های با حجم بالا

تماس با ما / درخواست اطلاعات بیشتر

با ما در مورد فرایند مورد نیاز خود صحبت کنید.





لطفا توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.




آمار ارزشمند دانستن

دستگاه سونوگرافی اغلب به عنوان sonicator پروب، هموژنایزر سونوگرافی، lyser صوتی، مختل سونوگرافی، چرخ مافوق صوت، سونو ruptor، sonifier، dismembrator صوتی، disrupter همراه، پخش مافوق صوت و یا حلال نامیده می شود. شرایط متفاوت از برنامه های مختلف است که می تواند توسط روش فراصوت انجام شود.