Hielscher Ultrasound Technology

Ultrasonic pagtuklap ng tubig-Dispersible Graphene

  • Mono at bi-patong graphene nanosheets ay maaaring gawa mabilis pamamagitan ultrasonic pagtuklap kasama ang mataas na throughput at sa mababang halaga.
  • Ultrasonically exfoliated graphene ay maaaring functionalized sa biopolymers upang makakuha ng tubig-dispersible graphene.
  • Pamamagitan ng ultrasonic cavitation, ang synthesized graphene ay maaaring karagdagang naproseso sa isang matatag na pagkakakalat sa batay ng tubig.

 

Ultrasonic pagtuklap ng mataas na kalidad Graphene

Ultrasound ay isang maaasahang paraan upang makabuo ng graphene layer (mono-, bi - at ilang-patong graphene) mula sa mga natuklap ng grapayt o mga partikulo. Habang ang iba pang karaniwang pagtuklap ng mga pamamaraan tulad ng mills ng bola - at roll o mataas-gupitin mixers ay naka-link sa mababang kalidad at paggamit ng mga agresibong reagents at solvents, ang pamamaraan ng ultrasonic pagtuklap kumukumbinsi sa kinalabasan sa mataas na kalidad, ang proseso ng mataas na kakayahan at banayad na pagpoproseso ng mga kondisyon.
Ultrasonic cavitation lumilikha ng matinding gupitin pwersa, na hiwalay na ang mga layer ng isinalansan grapayt sa mono-, bi - at ilan layer ng bantot-libreng graphene.

Tubig-Dispersable Graphene sheet

Sa ilalim ng normal na kondisyon, graphene ay halos hindi na dispersable sa tubig at form aggregates at agglomerates nang ipinamahagi sa aqueous medium. Dahil aqueous system ay may malaking bentahe ng pagiging mura, non-nakakalason, kapaligiran friendly, batay sa tubig graphene sistema ay lubhang kaakit-akit sa mga tagagawa ng graphene at industriya ng pababa sa ilog.
Upang makamtan ang tubig dispersable graphene nanosheets, ang ultrasonically exfoliated graphene ay binago sa polysaccharides / biopolymers tulad ng pullulan, chitosan, alginate, gulaman o gum arabic.

Mga bentahe:Graphene pagtuklap ng ultrasonic disperser UP400St

  • mataas na kalidad graphene
  • mataas na ani
  • batay sa tubig ng pagkakawatak-watak
  • mataas na mga konsentrasyon
  • mataas na kahusayan
  • mabilis na proseso
  • mababang gastos
  • mataas na throughput
  • kapaligiran friendly
7kW ultrasonic dispersing sistema para sa mga inline graphene produksyon (I-click upang palakihin!)

Ultrasonic sistema para graphene pagtuklap

Ang mga kahilingan ng impormasyon




Tandaan natin Patakaran sa privacy.


Protocol ng direktang pagtuklap ng grapayt

Ang ionic na pullulan at anionic alginate (1.0 g) ay hiwalay dapat binubuwag ng sa 20 ml ng dalisay na tubig (DI), samantalang ang cationic chitosan (0.4 g) ay dissolved sa 20 ml ng DI may 1 wt % suka acid. Powder sa grapayt ay mapalis sa ang mga solusyon ng aqueous biopolymer at ginagamot ang paggamit ng isang UP200S ultrasonic Processor (pinakamataas na kapangyarihan 200 W, dalas 24 kHz, Hielscher Ultrasonics, Germany) equipped sa isang kono frustum Titan sonotrode (modelo micro tip S3, tip lapad 3 mm, maximum malawak 210µm, densidad ng lakas ng tunog o ibabaw ng iting 460 W cm-2) sa ilalim ng mga sumusunod na kondisyon: 0.5 ikot at 50% malawak, sa loob ng 10, 20, 30 at 60 min, ayon sa pagkakabanggit. Pinakamahusay na mga resulta ay nakuha sa sonication sa 30min. Sonication ay inilapat sa mga kapangyarihan ng 16.25 W para sa 30 minuto, sa pagkonsumo ng enerhiya (energy output kada unit dami) ng 731 Ws ml-1.
Sa dakong huli, mixtures ay centrifuged sa 1500 rpm para sa 60 min upang alisin ang mga particle sa unexfoliated grapayt at pagkatapos ay hugasan ng 5 beses at muli ay centrifuged sa 5000 rpm para sa 20 min upang alisin ang mga labis na biopolymers. Ay ang kinalabasan nito na solusyon ng dilim-gray tuyo sa vacuum sa 40ºC hanggang sa pagkawala ng walang Misa. Ang resultang polimer – graphene powders ay redispersed sa tubig (1 mg ml-1 para sa mga pullulan at chitosan; 0.18 mg ml-1 para sa mga alginate) para sa mga paglalarawan. Mga sheet ng Graphene na nakuha sa pamamagitan ng pullulan-, alginate-, at tinutulungan ng chitosan Ultrasound ay ipinahiwatig bilang hila-G, alg-G, at chit-G, ayon sa pagkakabanggit.
Mula sa tatlong sistema, pullulan at chitosan ay mas epektibo sa pagtuklap ng grapayt kaysa sa alginate. Ang paraang ito ay nagbunga ng mga exfoliated na mono - bi- at ilang-patong graphene sheet na may lamang ng mababang lateral (gilid) defects. Ang adsorption ng biopolymers sa ibabaw ng graphene magbibigay ng pangmatagalang katatagan (higit sa 6 buwan) ng mga aqueous pagkakakalat.
(Unalan et al. 2015)

Ultrasonic pagtuklap ng tubig-dispersable graphene nanosheets (Unalan et al. 2015)

TEM imahe ng hila-G para sa: (a) 10 min; (b) 20 min; (c) 30 min; (d) 60 min; (e) ang chit-G para sa 30 min; (f) alg-G para sa 30 pagre (Unalan et al. 2015)

Mga sistema ng ultrasonic

Mataas na kapangyarihan ultrasonic processors ng Hielscher ay ginagamit sa buong mundo para sa matagumpay na pagtuklap at pagkakawatak-watak ng graphite at graphene. Ating ultrasonic dispersers ay makukuha mula sa laboratoryo at upuan-itaas hanggang buong pang-industriya produksyon ng unit. Bukod sa robustness, 24/7 na operasyon at mababang pagpapanatili, Hielscher ultrasonicators kumbinsihin ng mataas na kagaanan ng pagproseso at linear scalability.
Proseso ay madaling masubukan at pinahusay sa lab. Pagkatapos, lahat ng mga resulta ng proseso ay pagkakasyahin ganap linear komersyal na produksyon na antas. Ito ay gumagawa ng sonication ng epektibo at mahusay na produksyon na paraan para sa ang mataas na dami ng mga sheet ng graphene ng mataas na kalidad.
Hielscher Ultrasonics’ makapagliligtas ng pang-industriya ultrasonic processors napakataas amplitudes. Amplitudes ng hanggang sa 200µm ay madaling patuloy tumakbo sa 24/7 operation. Para sa mas mataas na amplitudes, customized ultrasonic sonotrodes ay magagamit. Pagtutugma ng ultratunog reactors masiguro ang kakayahan ng maaasahan at ligtas na produksyon ng mass sa ng mataas na kalidad graphene nanosheets.

Ultrasonic disperser ay makukuha mula sa maliit na handheld device sa mga bangko-itaas at full-industrial ultrasonic system para sa mga malalaking dami na iproseso ang (I-click upang palakihin!)

Ang Hielscher ultrasonic mataas na kapangyarihan na homogenizers ay makukuha para sa anumang proseso ng iskala – mula sa laboratoryo para sa produksyon.

Ang robustness ng ng Hielscher ultrasonic kagamitan ay nagbibigay-daan para sa operasyon ng 24/7 sa mabigat na tungkulin at sa hinihingi ng kapaligiran.
Ang table sa ibaba ay nagbibigay sa iyo ng mga indikasyon ng tinatayang processing kapasidad ng ating ultrasonicators:

Dami ng Batch Daloy Rate Rekomendadong mga aparatong
10 sa 2000mL 20 sa 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 hanggang 20L 0.2 sa 4L/min UIP2000hdT
10 sa 100L 2 sa 10L/min UIP4000
n.a 10 sa 100L/min UIP16000
n.a mas malaki kumpol ng mga UIP16000

Humingi ng karagdagang impormasyon

Mangyaring gamitin ang form sa ibaba, kung nais mong humiling ng karagdagang impormasyon tungkol sa ultrasonic homogenization. Kami ay natutuwa upang mag-alok sa iyo ng isang ultrasonic sistema na pagtugon ng iyong pangangailangan.









Mangyaring tandaan natin Patakaran sa privacy.


Panitikan/mga reperensya

  • Unalan I.U., Wan C., Trabattoni S., Piergiovannia L., Farris S. (2015): Tinutulungan ng Polysaccharide mabilis pagtuklap ng grapayt platelets sa mataas na kalidad na tubig-dispersible graphene sheet. RSC advance 5, 2015 26482 – 26490.


Ang mga katotohanan na napakahalagang malaman

Graphene

Graphene sheet Graphene ay isang monolayer ng sp2-ini-spray carbon atoms. Graphene ay nagbibigay ng natatanging materyal na katangian tulad ng isang pambihirang malaking partikular na ibabaw na lugar (2620 m2g-1), nakalalamang na katangian ng makina kasama ng Young modulus ng 1 TPa at isang likas na lakas ng 130 GPa, isang napakataas na elektronikong kondaktibiti (temperatura ng kuwarto elektron kadaliang mapakilos ng 2.5 × 105 cm2 T-1s-1), napakataas ng thermal kondaktibiti (higit sa 3000 L m K-1), upang pangalanan ang pinakamahalagang katangian. Dahil sa higit na mahusay na mga katangian, ang nito materyal graphene ay mabigat na ginagamit sa pagpapaunlad at produksyon ng baterya ng mataas na pagganap, fuel cells, solar cells, supercapacitor, hydrogen storages, electromagnetic kalasag at electronic device. Bukod pa rito, ang mga graphene ay isinama sa maraming nanocomposites at composite mga materyales bilang pagpapatibay ng sangkap, hal. sa na polymers, ceramics, at metal matrices. Dahil sa kanyang mataas na kondaktibiti, graphene ay isang mahalagang bahagi ng kondaktibo paints at inks.
Ang mabilis at ligtas ultrasonic paghahanda ng bantot-libreng graphene sa kabuuan ng Volume sa mababang gastos ay nagbibigay-daan para sa pagpapalapad ng mga aplikasyon ng graphene na parami nang parami ang mga industriya.