لایه برداری مافوق صوت از Xenes

Xenes نانومواد تک ماده ای دوD با خواص فوق العاده مانند سطح بسیار بالا، خواص فیزیکی / شیمیایی آنیسوتروپیک از جمله هدایت الکتریکی برتر و یا مقاومت کششی است. لایه برداری مافوق صوت یا delamination یک تکنیک کارآمد و قابل اعتماد برای تولید نانوشیفته های دو لایه تک لایه از مواد پیش ساز لایه ای است. لایه برداری مافوق صوت در حال حاضر برای تولید نانو ورقه های زنس با کیفیت بالا در مقیاس صنعتی تاسیس شده است.

زنس – نانوساختارهای تک رنگ

بوروفن لایه برداری مافوق صوتXenes تک لایه (2D)، نانومواد تک لایه ای، که ویژگی های یک ساختار گرافن مانند، پیوند کوالانسی درون لایه، و ضعیف ون در Waals نیروهای بین لایه ها است. نمونه هایی برای مواد که بخشی از کلاس زنس هستند عبارتند از بوروفن، سیلیسن، ژرمنن، استانن، فسفرن (فسفر سیاه)، آرسنن، بی اسموتن، و تلورن و آنتیمونن. نانومواد زنس به دلیل ساختار دوD تک لایه ای شان توسط یک سطح بسیار بزرگ و همچنین بهبود واکنش های شیمیایی و فیزیکی سوراخ می شوند. این ویژگی ساختاری به نانومواد زنس خواص چشمگیر فوتونی، کاتالیزوری، مغناطیسی، و الکترونیکی می دهد و این نانوساختارها را برای کاربردهای متعدد صنعتی بسیار جالب می کند. تصویر سمت چپ نشان می دهد تصاویر SEM از بوروفن exfoliated مافوق صوت.

درخواست اطلاعات




توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


رآکتور مافوق صوت برای لایه برداری صنعتی نانوشیفته های دوD مانند زن (مانند بوروفن، سیلیسن، ژرمنن، استانن، فسفرن (فسفر سیاه)، آرسنن، بییسموتن، و تلورن و آنتیمونن).

راکتور با 2000 وات مافوق صوت UIP2000hdT برای لایه برداری در مقیاس بزرگ از نانو ورقه های زنس.

تولید نانومواد زنس با استفاده از دامیناسیون مافوق صوت

لایه برداری مایع نانومواد لایه ای: نانوشیپ های دو لایه ای تک لایه ای از مواد غیرارگانی با ساختارهای لایه ای (به عنوان مانند گرافیت) تولید می شوند که در لایه های میزبان پشته ای سست تشکیل شده اند که گسترش گالری لایه به لایه یا تورم را بر روی تداخل برخی از یوون ها و/یا حلال ها نمایش می دهند. لایه برداری، که در آن فاز لایه بندی شده به نانوشیفته ها کلاف می شود، به طور معمول تورم را به دلیل جاذبه های الکترواستاتیکی که به سرعت ضعیف شده بین لایه هایی که پراکنده های کلوئیدی لایه ها یا ورق های دو بعدی فردی را تولید می کنند، همراهی می کند. (cf. Geng et al, 2013) به طور کلی شناخته شده است که تورم تسهیل لایه برداری از طریق امواج فراصوت و نتایج در نانوشیفت های منفی شارژ. پیش درمان شیمیایی نیز لایه برداری را به وسیله فراصوت در حلال ها تسهیل می کند. به عنوان مثال، عملکردی شدن اجازه لایه برداری هیدروکسیدهای دو لایه ای (LDHs) در الکل ها را می دهد. (cf. Nicolosi et al., 2013)
برای لایه برداری مافوق صوت / delamination مواد لایه بندی شده است در معرض امواج مافوق صوت قدرتمند در حلال. هنگامی که امواج سونوگرافی متراکم انرژی به مایع یا دوغاب همراه, آکوستیک ملقب به حفره مافوق صوت رخ می دهد. حفره مافوق صوت با فروپاشی حباب خلاء مشخص شده است. امواج سونوگرافی را از طریق مایع سفر و تولید متناوب کم فشار / چرخه فشار بالا. حباب خلاء دقیقه در طول یک چرخه کم فشار (کمیاب) به وجود می آیند و رشد بیش از فشار کم مختلف / چرخه فشار بالا. هنگامی که یک حباب حفره ای به نقطه ای می رسد که نمی تواند انرژی بیشتری را جذب کند، حباب با خشونت نفوذ می کند و شرایط محلی بسیار متراکم انرژی را ایجاد می کند. یک نقطه گرم حفره ای با فشارها و دماهای بسیار بالا، فشارهای مربوطه و دی تفاوت دما، جت های مایع پرسرعت، و نیروهای برشی تعیین می شود. این نیروهای سونومکانیکی و سونوشیمیایی حلال را بین لایه های انباشته و ساختارهای ذرات لایه ای شکسته و کریستالی هل می دهند و در نتیجه نانوشیفته های لایه برداری شده تولید می کنند. دنباله تصویر زیر نشان می دهد فرایند لایه برداری توسط حفره مافوق صوت.

لایه برداری گرافن مافوق صوت در آب

دنباله با سرعت بالا (از a تا f) از قاب نشان دهنده لایه برداری sono مکانیکی از یک پولک گرافیت در آب با استفاده از UP200S، مافوق صوت 200W با 3 میلی متر sonotrode. پیکان ها محل شکافت (لایه برداری) را با حباب های حفره ای که به انشعاب نفوذ می کنند نشان می دهند.
© Tyurnina et al. 2020 (CC BY-NC-ND 4.0)

مدل سازی نشان داده است که اگر انرژی سطحی حلال مشابه انرژی ماده لایه بندی شده باشد، اختلاف انرژی بین ایالت های لایه برداری شده و دوباره تجمیع شده بسیار کوچک خواهد بود و نیروی محرکه را برای تجمیع مجدد از بین می رود. هنگامی که در مقایسه با روش های جایگزین هم زدن و shearing، آشوبگران مافوق صوت ارائه یک منبع انرژی موثر تر برای لایه برداری، منجر به تظاهرات یونی intercalation به کمک لایه برداری از TaSH2S, NbSH2S, and MoSH2S، و همچنین اکسیدهای لایه ای. (cf. Nicolosi et al., 2013)

امواج فراصوت یک ابزار بسیار کارآمد و قابل اعتماد برای لایه برداری مایع از صفحات نانو مانند گرافن و زن است.

تصاویر TEM از نانوشیفت های لایه برداری شده با مایع مافوق صوت: (A) نانو ورقه گرافن لایه برداری شده توسط استفاده از فراصوت در حلال N-متیل پیرولیدون. (ب) یک نانو ورقه h-BN لایه برداری شده با استفاده از فراصوت در ایزوپروپانول حلال. (ج) نانو ورق MoS2 لایه برداری شده با استفاده از فراصوت در یک محلول سورفکتانت آبی.
(مطالعه و تصاویر: ©نیکولاسی و همکاران، ۱۳۹۲)

پروتکل های لایه برداری مایع مافوق صوت

لایه برداری مافوق صوت و delamination از زنس و دیگر نانومواد تک لایه به طور گسترده ای در تحقیقات مورد مطالعه قرار گرفته است و با موفقیت به مرحله تولید صنعتی منتقل شد. در زیر پروتکل های لایه برداری انتخابی را با استفاده از فراصوت به شما ارائه می کنیم.

لایه برداری مافوق صوت از نانوفلک فسفر

فسفرن (که با نام فسفر سیاه، بی پی نیز شناخته می شود) یک ماده لایه ای و تک لایه ای دوD است که از اتم های فسفر تشکیل شده است.
در پژوهش پاساگلیا و همکاران (2018)، تهیه سوسپانسون های پایدار فسفرن − متیل متاکریلات توسط لایه برداری فاز مایع به کمک فراصوت (LPE) bP در حضور MMA و به دنبال آن پلیمریزاسیون رادیکال نشان داده شده است. متیل متاکریلات (MMA) یک مونومر مایع است.

پروتکل لایه برداری مایع مافوق صوت از فسفر

MMA_bPn، NVP_bPn و Sty_bPn توسط LPE در حضور تنها مونومر به دست آمده است. در یک روش معمولی، ∼5 میلی گرم فشار خون، با دقت در ملات خرد شد، در یک لوله آزمایش قرار داده شد و سپس مقدار وزنی MMA، Sty، یا NVP اضافه شد. تعلیق bP مونومر به مدت 90 دقیقه با استفاده از هموژنیزر اولتراسونیک Hielscher فراصوت شد UP200St (200W, 26kHz), مجهز به sonotrode S26d2 (قطر نوک: 2 میلی متر). دامنه مافوق صوت ثابت در 50٪ با P = 7 W حفظ شد. در تمام موارد از حمام یخ برای بهبود از بین شدن گرما استفاده می شد. پس از MMA_bPn، NVP_bPn و تعلیق Sty_bPn با N2 به مدت ۱۵ دقیقه منسوط شد. تمام تعلیق ها توسط DLS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت، نشان دادن مقادیر rH واقعا نزدیک به DMSO_bPn. به عنوان مثال، MMA_bPn (با داشتن حدود 1 درصد از محتوای bP) با rH = 512 و 58 ± مشخص شد.
در حالی که مطالعات علمی دیگر در گزارش فسفرن زمان فراصوت از چند ساعت با استفاده از پاک کننده مافوق صوت، حلال نقطه جوش بالا، و بهره وری پایین، تیم تحقیقاتی Passaglia نشان می دهد پروتکل لایه برداری مافوق صوت بسیار کارآمد با استفاده از یک مافوق صوت از نوع کاوشگر (به عنوان معنی، UP200St)

لایه برداری بوروفن مافوق صوت

برای پروتکل های فراصوت و نتایج لایه برداری بوروفن مافوق صوت، لطفا اینجا را کلیک کنید!

لایه برداری مافوق صوت از چند لایه نانوشیفت سیلیس

تصویر SEM از نانو ورقه های سیلیکا لایه برداری مافوق صوت.چند لایه برای سنتز نانو ورقه های سیلیس لایه برداری شده روش لایه برداری مایع فاز زیر به کار گرفته شد: 40 میلی گرم نانوشیفته سیلیکا (SN) در اتانول مطلق 40 میلی ليتر پراکنده شدند. پس از آن، مخلوط به مدت 2 ساعت با استفاده از Hielscher فراصوت شد التراسونیک پردازنده UP200St، مجهز به 7 میلی متر sonotrode. دامنه موج سونوگرافی در 70 درصد ثابت نگه داشته شد. حمام یخ برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد اعمال شد. SN لایه برداری نشده توسط centrifugation در 1000 rpm به مدت 10 دقیقه حذف شد. در نهایت محصول در دمای اتاق تحت خلاء یک شبه decanted و خشک شد. (cf. Guo et al., 2022)

لایه برداری مافوق صوت از نانو ورقه های تک لایه 2D مانند زنس (به عنوان مانند، فسفرن، بوروفن و غیره) به طور کارآمد توسط فراصوت از نوع کاوشگر انجام شده است.

لایه برداری مافوق صوت از نانو ورقه های تک لایه با ultrasonicator UP400St.


لایه برداری مایع مافوق صوت از نانو ورقه های تک لایه.

لایه برداری مایع مافوق صوت بسیار موثر برای تولید نانوشیفته های زنس است. تصویر نشان می دهد 1000 وات قدرتمند UIP1000hdT.

درخواست اطلاعات




توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


پروب ها و رآکتورهای سونوگرافی با قدرت بالا برای لایه برداری نانوشیفته های زنس

Hielscher Ultrasonics طرح، تولید، و توزیع مافوق صوت قوی و قابل اعتماد در هر اندازه. از دستگاه های اولتراسونیک آزمایشگاه جمع و جور به پروب های مافوق صوت صنعتی و راکتور, Hielscher تا به سیستم مافوق صوت ایده آل برای فرایند خود را. با تجربه طولانی مدت در برنامه های کاربردی مانند سنتز نانومواد و پراکنده شدن، کارکنان آموزش دیده ما به شما مناسب ترین راه اندازی برای الزامات خود را توصیه می کنند. پردازنده های مافوق صوت صنعتی Hielscher به عنوان اسب کار قابل اعتماد در امکانات صنعتی شناخته شده است. قادر به ارائه دامنه های بسیار بالا, ultrasonicators Hielscher ایده آل برای برنامه های کاربردی با عملکرد بالا مانند سنتز زنس و دیگر نانومواد مونولایر 2D مانند بوروفن, فسفرن یا گرافن و همچنین پراکنده قابل اعتماد از این نانوساختار.
سونوگرافی فوق العاده قدرتمند: شرکت Hielscher Ultrasonics ’ پردازنده های مافوق صوت صنعتی می تواند دامنه های بسیار بالا ارائه. دامنه تا 200μm به راحتی می تواند به طور مداوم در 24/7 عمل اجرا شود. حتی برای دامنه های بالاتر، sonotrodes مافوق صوت سفارشی در دسترس هستند.
بالاترین کیفیت – طراحی و ساخت آلمان: تمام تجهیزات در مقر ما در آلمان طراحی و ساخته شده است. قبل از تحویل به مشتری، هر دستگاه مافوق صوت با دقت تحت بار کامل آزمایش می شود. ما برای رضایت مشتری تلاش می کنیم و تولید ما برای انجام بالاترین تضمین کیفیت (به عنوان مانند گواهینامه ایزو) ساختار یافته است.

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

دسته ای دوره نرخ جریان دستگاه های توصیه شده
1 تا 500ML 10 تا پوست 200ml / دقیقه UP100H
10 به 2000mL 20 تا 400ML / دقیقه UP200Ht، UP400St
00.1 به 20L 00.2 به 4L / دقیقه UIP2000hdT
10 تا 100L 2 تا 10L / دقیقه UIP4000hdT
خب 10 تا 100L / min و UIP16000
خب بزرگتر خوشه UIP16000

تماس با ما! / از ما بپرسید!

برای اطلاعات بیشتر بپرسید

لطفا فرم زیر را برای درخواست اطلاعات اضافی در مورد پردازنده مافوق صوت ، برنامه های کاربردی و قیمت استفاده کنید. ما خوشحال خواهد شد که به بحث در مورد روند خود را با شما و به شما ارائه سیستم اولتراسونیک جلسه مورد نیاز خود را!









لطفا توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


هموژنیزرهای بلندبرش مافوق صوت در آزمایشگاه، نیمکت بالا، خلبان و پردازش صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.

Hielscher مافوق صوت تولید هموژنایزر مافوق صوت با عملکرد بالا برای مخلوط کردن برنامه های کاربردی، پراکنده، تقلید و استخراج در آزمایشگاه، خلبان و مقیاس صنعتی است.



ادبیات/منابع

آمار ارزشمند دانستن

فسفرن

فسفر (همچنین سیاه و سفید فسفر نانو ورق / نانوفلک) نشان می دهد تحرک بالا از 1000 سانتی متر مربع V–1 s–1 برای یک نمونه از ضخامت 5 نانومتر با جریان بالا نسبت ON /OFF 105. به عنوان یک نیمه هادی نوع p، فسفرن دارای شکاف باند مستقیم ۰٫۳ eV است. علاوه بر این، فسفرن دارای یک شکاف باند مستقیم است که تا حدود ۲ eV برای تک یال افزایش می یابد. این ویژگی های مواد، نانوشیفته های فسفر سیاه را ماده ای امیدوارکننده برای کاربردهای صنعتی در دستگاه های نانوالکترونیک و نانوفوتونیک می کند که تمام محدوده طیف مرئی را پوشش می دهد. (cf. Passaglia et al., 2018) یکی دیگر از برنامه های بالقوه نهفته است در برنامه های کاربردی زیست پزشکی, از سمیت نسبتا کم باعث می شود استفاده از فسفر سیاه و سفید بسیار جذاب.
در کلاس مواد دو بعدی، فسفرن اغلب در کنار گرافن قرار می گیرد زیرا در مقابل گرافن، فسفرن دارای شکاف باند بنیادی غیرزرو است که می تواند بیشتر با کرنش و تعداد لایه ها در یک پشته مدوله شود.

بوروفن

بوروفن یک تک رنگ اتمی بلوری بور است، به این شکل که یک آلتروپ دو بعدی بور (که نانو ورق بور نیز نامیده می شود) است. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد آن، بوروفن را به ماده ای ارزشمند برای کاربردهای متعدد صنعتی تبدیل می کند.
خواص فیزیکی و شیمیایی استثنایی بوروفن شامل چهره های مکانیکی، حرارتی، الکترونیکی، نوری و ابررسانا منحصر به فرد است.
این کار امکاناتی را برای استفاده از بوروفن برای کاربردهایی در باتری های یون فلزی آلکالی، باتری های Li-S، ذخیره سازی هیدروژن، ابرکاپاکیتر، کاهش اکسیژن و تکامل و همچنین واکنش الکترورداکشن CO2 باز می کند. به خصوص بهره بالا به بوروفن به عنوان یک ماده آند برای باتری ها و به عنوان مواد ذخیره سازی هیدروژن می رود. با توجه به امکانات خاص نظری بالا، هدایت الکترونیکی و خواص حمل و نقل یون، بوروفن واجد شرایط به عنوان مواد آند بزرگ برای باتری. با توجه به ظرفیت جذب بالای هیدروژن به بوروفن, آن را ارائه می دهد پتانسیل زیادی برای ذخیره سازی هیدروژن – با ظرفیت stroage بیش از 15٪ از وزن آن.
اطلاعات بیشتر در مورد سنتز مافوق صوت و پراکنده شدن بوروفن!


مافوق صوت با کارایی بالا! محدوده محصول Hielscher را پوشش می دهد طیف کامل از سونوگرافی آزمایشگاه جمع و جور بیش از نیمکت بالا واحد به سیستم های مافوق صوت تمام صنعتی.

Hielscher Ultrasonics تولید هموژنیزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.