સિંગલ-વૉલ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ (SWNTs અથવા SWCNTs) પાસે વિશિષ્ટ લક્ષણો છે, પરંતુ તેમને વ્યક્ત કરવા માટે તેઓ વ્યક્તિગત રીતે વિખેરાઇ હોવા જોઈએ. સિંગલ-દિવાલોવાળા કાર્બન નેનેટ્યૂબનો અસાધારણ લાક્ષણિકતાઓનો સંપૂર્ણ ઉપયોગ કરવા માટે, ટ્યુબને સંપૂર્ણપણે સંપૂર્ણ રીતે વિખેરી નાખવી જોઇએ. અન્ય નેનોપાર્ટીક તરીકે એસડબ્લ્યુએનટીટીએ ખૂબ ઊંચી આકર્ષણ દળો દર્શાવ્યા છે, જેથી વિશ્વસનીય ડિગગ્લોમેરેશન અને વિક્ષેપ માટે એક શક્તિશાળી અને કાર્યક્ષમ ટેકનિક જરૂરી છે. જયારે સામાન્ય મિશ્રણ તકનીકો તેમને નુકસાન પહોંચાડ્યા વગર એસએનએનટીએનને તોડવા માટે જરૂરી તીવ્રતા પ્રદાન કરતી નથી, ત્યારે હાઇ-પાવર અલ્ટ્રાસિક્સને એસડબ્લ્યુસીએનટીઝને અટકી અને ફેલાવવાનું સાબિત થાય છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડની ઉત્પ્રેરિત કેવિટશનલ દબાણમાં દળો બોન્ડીંગ દળોને દૂર કરવા માટે ખૂબ શક્તિશાળી છે, જયારે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તીવ્રતા એસડબલ્યુટીએનટીના નુકસાનને ટાળવા ચોક્કસપણે એડજસ્ટ કરી શકાય છે.

સમસ્યા:

સિંગલ-વૉલ કાર્બન નેનોટ્યૂબ્સ (એસડબ્લ્યુસીએનટી) તેમના ઇલેક્ટ્રિક પ્રોપર્ટીઝ દ્વારા મલ્ટી વોલેડ કાર્બન નેનેટ્યૂબસ (એમડબલ્યુએનટી / એમડબલ્યુસીએનટી) થી અલગ છે. એસડબ્લ્યુસીએનટીનો બેન્ડનો તફાવત શૂન્યથી 2 ઇવી સુધી બદલાઇ શકે છે અને તેમની વિદ્યુત વાહકતા મેટાલિક અથવા સેમિકન્ડક્ટિંગ વર્તન દર્શાવે છે. જેમ સિંગલ-વૉલ કાર્બન નેનોટ્યૂબ્સ અત્યંત સ્નિગ્ધ છે, એસસીડીસીની પ્રક્રિયામાં મુખ્ય અવરોધોમાંથી એક એ કાર્બનિક સોલવન્ટ અથવા પાણીમાં નળીઓના અંતર્ગત અદ્રશ્યતા છે. એસડબલ્યુટીએનટીઓની સંપૂર્ણ ક્ષમતાનો ઉપયોગ કરવા માટે, ટ્યુબ્સની એક સરળ, વિશ્વસનીય અને સ્કેલેબલ ડિગાગ્લોમેરેશન પ્રક્રિયા જરૂરી છે. ખાસ કરીને, એસડબ્લ્યુસીએનટીની આંશિક એક્સ્ફોલિયેશનમાં એસડબલ્યુટીએનટી અને કાર્બનિક દ્રાવક પરિણામો વચ્ચે યોગ્ય ઇન્ટરફેસ બનાવવા માટે સી.એન.ટી. બાજુના દિવાલો અથવા ઓપન ઇફેક્ટ્સની કાર્યાત્મકતા. તેથી, એસડબ્લ્યુસીએનટીઓ મોટાભાગે વ્યક્તિગત ડિગગ્લોમેરેટેડ રોપ્સની જગ્યાએ બંડલ્સ તરીકે વિખેરાયેલા છે. જો વિક્ષેપ દરમિયાન સ્થિતિ ખૂબ કડક હોય, તો SWCNTs 80 થી 200nm વચ્ચે લંબાઈ ટૂંકા કરવામાં આવશે. મોટા ભાગની પ્રાયોગિક એપ્લીકેશન્સ એટલે કે એસડબ્લ્યુસીએનટી સેમિકન્ડિકેટિંગ અથવા રિઇનફોર્સીંગ માટે, આ લંબાઈ બહુ નાની છે.

ઉકેલ:

અલ્ટ્રાસિકેશન એ અત્યંત અસરકારક પદ્ધતિ છે જે ફેલાતા અને કાર્બન નેનોટ્યુબ્સની ડિગાગ્લોમેરેશન છે, કારણ કે ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડના અલ્ટ્રાસોનોગ્રાફી તરંગ પ્રવાહીમાં પોલાણ પેદા કરે છે. પ્રવાહી માધ્યમમાં પ્રભાવી ધ્વનિ તરંગો, ઉચ્ચ દબાણ (કમ્પ્રેશન) અને ઓછા દબાણ (ચક્કર ચક્ર) ચક્રમાં પરિણમે છે. નીચા દબાણના ચક્ર દરમિયાન, ઉચ્ચ તીવ્રતા અલ્ટ્રાસોનાન્સી મોજાં પ્રવાહીમાં નાના શૂન્યાવકાશ પરપોટા અથવા અવાજો બનાવે છે. જ્યારે પરપોટા વોલ્યુમ પ્રાપ્ત કરે છે જેના પર તેઓ લાંબા સમય સુધી ઊર્જા શોષી શકે છે, ત્યારે તેઓ ઉચ્ચ દબાણ ચક્ર દરમિયાન હિંસક પતન કરે છે. આ ઘટનાને પોલાણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. અંદરની બાજુ સ્ફોટ થતી વખતે ખૂબ ઊંચા તાપમાને (આશરે 5,000 કિ) અને દબાણ (આશરે 2,000 ટીએમ) સ્થાનિક સ્તરે પહોંચે છે. પોલાણના પરપોટાના ઇમપ્લાશનમાં 280 મી / ઓ વેગની પ્રવાહી જેટ પરિણમે છે. આ પ્રવાહી જેટ પ્રવાહોના પરિણામે અવાજ પોલાણ, કાર્બન નેનેટ્યૂબનો અને તેથી વચ્ચે બંધન દળો દૂર, નેનેટ્યૂબનો deagglomerated બની જાય છે. એક હળવા, નિયંત્રિત અવાજ સારવાર યોગ્ય પદ્ધતિ ઉચ્ચ લંબાઈ વિખેરાઇ SWCNTs ના surfactant-સ્થિર સસ્પેન્શન બનાવવા માટે છે. SWCNTs નિયંત્રિત ઉત્પાદન માટે, Hielscher માતાનો અવાજ પ્રોસેસર્સ અવાજ પરિમાણો સુયોજિત કરે છે એક વિશાળ રેન્જ પર ચલાવવા માટે પરવાનગી આપે છે. અવાજ કંપનવિસ્તાર, પ્રવાહી દબાણ અને પ્રવાહી રચના ચોક્કસ સામગ્રી અને પ્રક્રિયા કરવા માટે અનુક્રમે અલગ અલગ કરી શકાય છે. આ જેમ કે ગોઠવણો ચલ શક્યતાઓ આપે છે

• અપ કરવા માટે 170 માઇક્રોન ઓફ Sonotrode કંપન
• 10 બાર પ્રવાહી દબાણ
• 15L / min સુધી (પ્રક્રિયા પર આધાર રાખીને) ના પ્રવાહી ફ્લો દર
• અપ કરવા માટે 80 degC પ્રવાહી તાપમાન (વિનંતી પર અન્ય તાપમાન)
• અપ 100.000cp માટે સામગ્રી સ્નિગ્ધતા

 

વધુમાં, પોલિમર-આસિસ્ટેડ શુદ્ધિકરણ પદ્ધતિ તરીકે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ, કારણ કે ઉગાડેલા SWCNTs અશુદ્ધિ દૂર કરવા અસરકારક રીતે પરવાનગી આપે છે. તે પરમાણુ સ્તરે SWCNTs રાસાયણિક ફેરફાર અભ્યાસ કરવા મુશ્કેલ છે, કારણ કે શુદ્ધ SWNTs મેળવવા માટે મુશ્કેલ છે. કારણ કે ઉગાડેલા SWCNTs જેમ મેટલ કણો અને આકારહીન કાર્બન ઘણા અશુદ્ધિઓ સમાવે. પોલી એક monochlorobenzene (MCB) દ્રાવણમાં SWCNTs ના અલ્ટ્રાસાઉન્ડ (METHYL METHACRYLATE) PMMA ગાળણક્રિયા અનુસરતા SWCNTs શુદ્ધ કરવા માટે એક અસરકારક માર્ગ છે. આ પોલિમર-આસિસ્ટેડ શુદ્ધિકરણ પદ્ધતિ તરીકે ઉગાડેલા SWCNTs અસરકારક રીતે થી અશુદ્ધિઓ દૂર પરવાનગી આપે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ કંપનવિસ્તાર ચોક્કસ નિયંત્રણ ટાળવા અથવા SWCNTs નુકસાન મર્યાદિત કરવા માટે પરવાનગી આપે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક સાધનો

Hielscher ઉચ્ચ પ્રદર્શન આપે છે અવાજ પ્રોસેસર્સ દરેક વોલ્યુમ sonication છે. 16,000 વોટ, જે ક્લસ્ટર્સ માં સ્થાપવામાં શકે 50 વોટ થી અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણો, લેબ તેમજ ઉદ્યોગ દરેક એપ્લિકેશન માટે યોગ્ય અવાજ શોધવા માટે પરવાનગી આપે. નેનેટ્યૂબનો સુવ્યવસ્થિત વિખેરણ માટે, એક સતત sonication આગ્રહણીય છે. Hielscher માતાનો ફ્લો કોશિકાઓ વડે, તે પોલીમર્સ, ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા પીગળે અને થર્મોપ્લાસ્ટિક તરીકે એલિવેટેડ સ્નિગ્ધતા ના પ્રવાહી કે CNTs અદ્રશ્ય શકય છે.

ઉચ્ચ શક્તિ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દ્વારા વિક્ષેપ અને નેનેટ્યૂબનો ફેરફાર વિશે વધુ વાંચવા માટે અહીં ક્લિક કરો!