Hielscher Ultra ääni tekniikka

Hiilinanoputkien ultronaarinen hajottaminen (CNT)

Karbonnotubit ovat vahvoja ja joustavia, mutta erittäin yhtenäisiä. Niitä on vaikea hajottaa nesteisiin, kuten veteen, etanoliin, öljyyn, polymeeriin tai epoksihartsiin. Ultrasound on tehokas tapa saada aikaan erillinen – single hajallaan – ja carbonnanotubes.

Carbonnotubes (CNT) käytetään liimoissa, pinnoitteissa ja polymeereissä sekä sähköä johtavina muovipakkausten täyteaineina, jotka haihduttavat staattiset varaukset sähkölaitteissa ja sähköstaattisesti kimmoisissa autoissa. Nanoputkien avulla polymeerejä voidaan vastustaa lämpötiloja, kovia kemikaaleja, syövyttäviä ympäristöjä, äärimmäisiä paineita ja hankausta. Kaksi hiilinanoputkialuetta ovat: Single-wall nanoputket (SWNT) ja moniseinäiset nanoputket (MWNT).

Ultraäänikäsittely on yksinkertainen ja tehokas menetelmä hiilen nanoputkien dispergoimiseksi veteen tai orgaanisiin liuottimiin.Carbonnotubes ovat yleensä saatavilla kuivana materiaalina, esim. Yrityksiltä, ​​kuten SES-tutkimus tai CNT Co., Ltd. Yksinkertainen, luotettava ja skaalautuva prosessi deagglomerointi tarvitaan, jotta voidaan hyödyntää Nanoputket niiden suurin potentiaali. Nesteitä jopa 100, 000cP Ultra ääni on erittäin tehokas tekniikka dispergoiva nanoputkien vedessä, öljyssä tai polymeerit alhaisia tai korkeita pitoisuuksia. Nestemäiset suihku virrat, jotka johtuvat Ultraääni kavitaatio, voitetaan liitosjoukot nanoputkien välille ja erotetaan putket. Ultrasta johtuvien leikkausvoimien ja mikro-turbulenssin vuoksi ultraääni voi auttaa nanoputkien pinnoituksessa ja kemiallisessa reaktiossa muiden materiaalien kanssa.

Ultrasonication on tehokas prosessi, jonka avulla karbonnanputket voidaan purkaa veteen tai orgaanisiin liuottimiin.Yleensä karkea nanotube-hajonta on ensimmäinen esisekoitettu standardi sekoitin ja sitten homogenoitu Ultra ääni virtaus solu reaktorissa. Alla oleva video (Klikkaa kuvaa aloittaaksesi!) näyttää laboratorio kokeen (erän sonikaatiota käyttäen Up400s) dispergoidaan monikerroksisia karbonnanputkia veteen matalassa konsentraatiossa. Hiilen kemiallisen luonteen takia nanoputkien dispergointikäyttäytyminen vedessä on melko vaikeaa. Kuten video osoittaa, voidaan helposti osoittaa, että ultraääni voi hajottaa nanoputket tehokkaasti.

Yksittäisten korkean pituuden omaavien SWNT: iden dispergoituminen

Suuri ongelma SWNT: ien käsittelylle ja manipuloimiselle on putkien liukenemattomuus tavallisissa orgaanisissa liuottimissa ja vedessä. Nanotuboidun sivuseinän tai avoimien päiden funktionaalisuus, jotta saadaan asianmukainen liityntä SWNT: n ja liuottimen välille, johtaa pääasiassa vain SWNT-köysien osittaiseen kuorintaan.
Tämän seurauksena SWNT: t hajotetaan tyypillisesti nipuiksi eikä täysin erillisiksi yksittäisiksi kohteiksi. Kun dispersioon käytetään liian kovia olosuhteita, SWNT-arvoja lyhennetään 80-200 nm: n pituuteen. Vaikka tämä on hyödyllistä tietyissä testeissä, tämä pituus on liian pieni useimmille käytännön sovelluksille, kuten puolijohde- tai vahvistustekniikoille. Valvottu, lievä ultraäänihoito (esim UP200Ht 40mm sonotrodeilla) on tehokas menetelmä pitkän yksittäisen SWNT: n vesidispersioiden valmistamiseksi. Lievän ultraääniyksikön sekvenssit minimoivat lyhentämisen ja mahdollistavat rakenteellisten ja elektronisten ominaisuuksien maksimaalisen säilymisen.

Puhdistaminen SWNT polymeeri-Assisted Ultrasonication

On vaikea tutkia SWNT: ien kemiallista modifikaatiota molekyylitasolla, koska on vaikea saada puhdasta SWNT: ää. Kasvatetuilla SWNT: issä on monia epäpuhtauksia, kuten metallihiukkasia ja amorfisia hiiliä. SWNT: ien ultronaatio poly (metyylimetakrylaatti) PMMA: n monoklooribentseeniin (MCB) ja sen jälkeen suodattamalla on tehokas tapa puhdistaa SWNT: t. Tämä polymeeripohjainen puhdistusmenetelmä mahdollistaa epäpuhtauksien poistamisen kehittyneistä SWNT-yhdisteistä tehokkaasti. (Yudasaka et ai.) Ultraääniamplituksen tarkka valvonta mahdollistaa vaurioiden rajoittamisen SWNT-laitteille.

Hielscher erilaisia ​​ultraäänilaitteita ja lisävarusteet nanoputkien tehokkaaseen hajottamiseen.

Pyydä lisätietoja!

Täydennä tämä lomake, jos haluat lisätietoja ultraäänen käytöstä hiilinanoputkien hajottamiseen.









Huomaathan, että Tietosuojakäytäntö.


Kirjallisuus

Koshio, A., Yudasaka, M., Zhang, M., Iijima, S. (2001): Yksinkertainen tapa kemikaalisesti reagoida yhden seinän krakadin nanoputkien kanssa orgaanisiin materiaaleihin käyttäen ultrasonication; julkaisussa Nano Letters, Voi. 1, nro 7, 2001, s. 361-363.

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

Paredes, JI, Burghard, M. (2004): Yksittäisten yksipuolisten hiilinanoputkien korkean pituuden hajotukset, julkaisussa: Langmuir, voi. 20, nro 12, 2004, 5149-5152, American Chemical Society.