કાર્બન નેનોટ્યુબ મજબૂત અને લવચીક છે પરંતુ ખૂબ જ સુસંગત છે. તેઓ પાણી, ઇથેનોલ, તેલ, પોલિમર અથવા ઇપોક્સી રેઝિન જેવા પ્રવાહીમાં વિખેરવું મુશ્કેલ છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ અલગ મેળવવા માટે એક અસરકારક પદ્ધતિ છે – સિંગલ-વિખેરાઇ – કાર્બન નેનોટ્યુબ.

કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ (CNT) નો ઉપયોગ એડહેસિવ, કોટિંગ્સ અને પોલિમર્સમાં અને પ્લાસ્ટિકમાં ઇલેક્ટ્રિકલી વાહક ફિલર તરીકે ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોમાં અને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિકલી પેઇન્ટ કરી શકાય તેવા ઓટોમોબાઇલ બોડી પેનલ્સમાં સ્થિર ચાર્જને દૂર કરવા માટે થાય છે. નેનોટ્યુબના ઉપયોગ દ્વારા, પોલિમરને તાપમાન, કઠોર રસાયણો, કાટ લાગતા વાતાવરણ, અતિશય દબાણ અને ઘર્ષણ સામે વધુ પ્રતિરોધક બનાવી શકાય છે. કાર્બન નેનોટ્યુબની બે શ્રેણીઓ છે: સિંગલ-વોલ નેનોટ્યુબ (SWNT) અને મલ્ટી-વોલ નેનોટ્યુબ (MWNT).

કાર્બન નેનોટ્યુબ સામાન્ય રીતે શુષ્ક સામગ્રી તરીકે ઉપલબ્ધ હોય છે, દા.ત. કંપનીઓ પાસેથી, જેમ કે SES સંશોધન અથવા સીએનટી કું. લિ., નેનોટ્યુબ્સને તેમની મહત્તમ સંભવિતતા માટે ઉપયોગમાં લેવા માટે, ડિગગ્લોમેરેશન માટેની એક સરળ, વિશ્વસનીય અને સ્કેલેબલ પ્રક્રિયાની જરૂર છે. 100,000 સીપી સુધીના પ્રવાહી માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ એ પાણી, તેલ અથવા પોલિમરમાં ઓછી અથવા concentંચી સાંદ્રતામાં નેનોટ્યુબ્સના વિખેરી નાખવા માટે ખૂબ અસરકારક તકનીક છે. પ્રવાહી જેટ પ્રવાહ જેમાંથી પરિણમે છે અવાજ પોલાણ, નેનેટ્યૂબનો વચ્ચે બંધન દળો દૂર, અને ટ્યુબ અલગ હતા. કારણ કે ultrasonically પેદા દબાણમાં દળો અને સૂક્ષ્મ turbulences અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ની પણ અન્ય સામગ્રી સાથે નેનેટ્યૂબનો સપાટી કોટિંગ અને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા કરવામાં મદદ કરી શકે છે.

સામાન્ય રીતે, બરછટ નેનોટ્યુબ-વિક્ષેપને પહેલા પ્રમાણભૂત સ્ટિરર દ્વારા પ્રિમિક્સ કરવામાં આવે છે અને પછી અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો સેલ રિએક્ટરમાં એકરૂપ કરવામાં આવે છે. નીચેનો વિડિયો લેબ ટ્રાયલ બતાવે છે (a. નો ઉપયોગ કરીને બેચ સોનિકેશન યુપી 400 એસ) ઓછી સાંદ્રતા પર પાણીમાં મલ્ટિવોલ કાર્બન નેનોટ્યુબને વિખેરી નાખવું. કાર્બનની રાસાયણિક પ્રકૃતિને કારણે પાણીમાં નેનોટ્યુબનું વિખેરવું મુશ્કેલ છે. વિડિયોમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, તે સરળતાથી દર્શાવી શકાય છે કે અલ્ટ્રાસોનિકેશન નેનોટ્યુબને અસરકારક રીતે વિખેરવામાં સક્ષમ છે.

હાઇ લંબાઈ વ્યક્તિગત SWNTs વિખેરણ

પ્રક્રિયા અને SWNTs ઘાલમેલ માટે એક મોટી સમસ્યા સામાન્ય કાર્બનિક દ્રાવક અને પાણી ટ્યુબ અંતર્ગત ખુલાસો કરવાની અશક્યતા છે. નેનોટ્યૂબ બાજુ દિવાલ અથવા ખુલ્લા થાય Functionalization SWNTs અને દ્રાવક મોટે ભાગે, માત્ર SWNT દોરડાના આંશિક એક્સ્ફોલિયેશન તરફ દોરી વચ્ચે યોગ્ય ઈન્ટરફેસ બનાવવા માટે.
પરિણામે, SWNTs ખાસ કરીને સંપૂર્ણપણે અલગ વ્યક્તિગત પદાર્થો બદલે બંડલ કારણ કે વિખેરાઇ કરવામાં આવે છે. પણ કઠોર શરતો વિક્ષેપ દરમિયાન કાર્યરત છે, ત્યારે SWNTs 80 અને 200nm વચ્ચે લંબાઈ ટૂંકાવીને કરવામાં આવે છે. જોકે આ ચોક્કસ પરીક્ષણો માટે ઉપયોગી છે, આ લંબાઈ જેમ semiconducting અથવા દબાણયુક્ત SWNTs તરીકે સૌથી વ્યવહારુ કાર્યક્રમો માટે, ખૂબ નાની છે. નિયંત્રિત, હળવા અવાજ સારવાર (દા.ત. દ્વારા UP200Ht સાથે 40mm Sonotrode) લાંબા વ્યક્તિગત SWNTs જલીય ડિસ્પરઝન્સનું તૈયાર કરવા માટે એક અસરકારક પ્રક્રિયા છે. હળવા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ક્રમ ટૂકાં ઘટાડવા અને માળખાકીય અને ઇલેક્ટ્રોનિક ગુણધર્મો મહત્તમ જાળવણી પરવાનગી આપે છે.

પોલિમર-સહાયિત અલ્ટ્રાસોનિકેશન દ્વારા એસડબ્લ્યુએનટીની શુદ્ધિકરણ

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

Hielscher માતાનો અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોની વિશાળ શ્રેણી અને નેનેટ્યૂબનો કાર્યક્ષમ િવસ ન કરવા માટે એક્સેસરીઝ.

• કોમ્પેક્ટ પ્રયોગશાળા ઉપકરણો સુધી 400 વોટ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પાવર અપ કરવા માટે 2 લિટર નાના વોલ્યુમો માં િવસ ન કરવા માટે
• UIP500hdT, UIP1000hdT અને યુઆઇપી 1500 એચડીટી અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સ છે જે મોટા વોલ્યુમ પર પ્રક્રિયા કરી શકે છે.
• ના અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમો 2kW (UIP2000hdT) અને 4kW (UIP4000hdT) કાર્બન નેનોટ્યુબના ઉત્પાદન સ્કેલ વિખેરવા માટે વાપરી શકાય છે UIP10000 (10 કિલોવોટ) અને યુઆઈપી 16000 (16 કિલોવોટ) કાર્બન નેનોટ્યુબની મોટા પાયે પ્રક્રિયા માટે કેટલાક વ્યક્તિગત એકમોના ક્લસ્ટરમાં ઉપયોગ કરી શકાય છે.”

સાહિત્ય

• Koshio, A., Yudasaka, M., Zhang, M., Iijima, S. (2001): A Simple Way to Chemically React Single-Wall Crabon Nanotubes with Organic Materials Using Ultrasonication; in Nano Letters, Vol. 1, No. 7, 2001, p. 361-363.
• Yudasaka, M., Zhang, M., Jabs, C. et al. (2000): Effect of an organic polymer in purification and cutting of single-wall carbon nanotubes. Appl Phys A 71, 449–451 (2000).
• Paredes, J. I., Burghard, M. (2004): Dispersions of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes of High Length, in: Langmuir, Vol. 20, No. 12, 2004, 5149-5152, American Chemical Society.