જળ આધારિત ગ્રાફીન એક્સ્ફોલિયેશન
અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ફોલિયેશન ફક્ત શુદ્ધ પાણીનો ઉપયોગ કરીને સખત દ્રાવકનો ઉપયોગ કર્યા વિના થોડા-સ્તરના ગ્રેફિન ઉત્પન્ન કરવાની મંજૂરી આપે છે. હાઇ-પાવર સોનિકેશન ટૂંકી સારવારમાં ગ્રાફીન શીટ્સને ડિલેમિનેટ કરે છે. સોલવન્ટ્સનું અવગણન લીલા, ટકાઉ પ્રક્રિયામાં ગ્રેફિન એક્સ્ફોલિયેશનને ફેરવે છે.
લિક્વિડ ફેઝ એક્સ્ફોલિયેશન દ્વારા ગ્રાફીન ઉત્પાદન
ગ્રાફિન વ્યાપારી રીતે કહેવાતા પ્રવાહી તબક્કાના એક્સ્ફોલિયેશન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. ગ્રાફિનના પ્રવાહી તબક્કાના એક્સ્ફોલિયેશનમાં ઝેરી, પર્યાવરણીય હાનિકારક અને ખર્ચાળ દ્રાવકનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે, જેનો ઉપયોગ રાસાયણિક પૂર્વ-સારવાર તરીકે અથવા યાંત્રિક વિખેરી નાખવાની તકનીકી સાથે / સંયોજનમાં થાય છે. ગ્રાફની ચાદરોના યાંત્રિક વિખેરી માટે, અલ્ટ્રાસોનિકેશન સંપૂર્ણ industrialદ્યોગિક સ્તરે મોટી માત્રામાં ઉચ્ચ ગુણવત્તાની ગ્રાફિન શીટ્સ ઉત્પન્ન કરવા માટે ખૂબ વિશ્વસનીય, કાર્યક્ષમ અને સલામત તકનીક તરીકે સ્થાપિત કરવામાં આવી છે. કઠોર દ્રાવકનો ઉપયોગ હંમેશા ખર્ચ, દૂષણ, જટિલ નિરાકરણ અને નિકાલ, સલામતીની ચિંતા તેમજ પર્યાવરણીય ભાર સાથે કરવામાં આવે છે, તેથી બિન-ઝેરી અને સલામત વિકલ્પ નોંધપાત્ર ફાયદાકારક છે. ગ્રાફિન એક્સ્ફોલિયેશન પાણીને દ્રાવક તરીકે અને પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરીકે ઉપયોગ કરીને કેટલાક લેયર ગ્રેફિન શીટ્સના મિકેનિકલ ડિલેમિશન માટે ગ્રીન ગ્રાફીન ઉત્પાદન માટે અત્યંત આશાસ્પદ તકનીક છે.
સામાન્ય સોલવન્ટ્સ, જેનો ઉપયોગ ગ્રાફિન નેનોશીટ્સને ફેલાવવા માટે પ્રવાહી તબક્કા તરીકે કરવામાં આવે છે, તેમાં ડાયમેથિલ સલ્ફોક્સાઇડ (ડીએમએસઓ), એન, એન-ડાઇમેથાઇલફોર્માઇડ (ડીએમએફ), એન-મિથાઈલ-2-પાયરોલીડોન (એનએમપી), ટેટ્રેમિથાયલ્યુરિયા (ટીએમયુ) ), પ્રોપિલિન કાર્બોનેટાઇટિટોન (પીસી), ઇથેનોલ અને ફોર્મામાઇડ.
વ્યાપારી ધોરણે ગ્રાફિન એક્સ્ફોલિયેશન માટેની પહેલેથી જ લાંબા ગાળાની સ્થાપિત તકનીક તરીકે, અલ્ટ્રાસોનિકેશન ઓછી કિંમતે ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળા ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા ગ્રાફિન ઉત્પન્ન કરવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. જેમ કે અલ્ટ્રાસોનિક ગ્રાફિન એક્સ્ફોલિયેશન કોઈપણ વોલ્યુમ માટે સંપૂર્ણપણે રેખીય સ્કેલ કરી શકાય છે, ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળી ગ્રેફિન ફ્લેક્સનું ઉત્પાદન ઉપજ સરળતાથી ગ્રેફિનના સમૂહ ઉત્પાદન માટે લાગુ કરી શકાય છે.
આ UIP2000hdT ગ્રાફીન એક્સ્ફોલિયેશન અને વિખેરી માટે 2kW શક્તિશાળી અલ્ટ્રાસોનિક વિખેરી કરનાર છે.
પાણીમાં ગ્રાફિનનું અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ફોલિયેશન
ટાયુરિના એટ અલ. (2020) શુદ્ધ પાણી-ગ્રેફાઇટ ઉકેલો પર કંપનવિસ્તાર અને Sonication તીવ્રતા અને પરિણામી ગ્રેફિન એક્સ્ફોલિયેશનની અસરોની તપાસ કરી. અધ્યયનમાં, તેઓએ હિલ્સચરનો ઉપયોગ કર્યો યુપી 200 એસ (200 ડબ્લ્યુ, 24 કિલોહર્ટઝ). પાણીનો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ફોલિયેશન થોડા સ્તરના ગ્રેફિન ડિલેમિનેશન માટે એક પગલું પ્રક્રિયા તરીકે લાગુ કરવામાં આવ્યું હતું. ખુલ્લા બીકર સોનીકેશન સેટઅપમાં 2 -h ની ટૂંકી સારવાર થોડા-સ્તરના ગ્રેફિન ઉત્પન્ન કરવા માટે પૂરતી હતી.
યુપી 200 નો ઉપયોગ કરીને પાણીમાં ગ્રાફાઇટ ફ્લેકનું સોનો-મિકેનિકલ એક્સ્ફોલિયેશન દર્શાવતા ફ્રેમ્સનો હાઇ-સ્પીડ સિક્વન્સ (એ થી એફ), 3-એમએમ સોનોટ્રોઇડવાળા 24 કેએચઝેડનું અલ્ટ્રાસોનિસેટર. તીર વિભાજનમાં પ્રવેશતા પોલાણ પરપોટા સાથે વિભાજન (એક્સ્ફોલિયેશન) નું સ્થાન બતાવે છે.
Y ટ્યુરનીના એટ અલ. 2020 (સીસી બાય-એનસી-એનડી 4.0)
અલ્ટ્રાસોનિક ગ્રાફિન એક્સ્ફોલિયેશનનું timપ્ટિમાઇઝેશન
ટ્યુરનીના એટ અલ દ્વારા વપરાયેલ અલ્ટ્રાસોનિક સેટઅપ. (2020) ફ્લો-થ્રૂ મોડમાં બંધ અવાજ રિએક્ટરનો ઉપયોગ કરીને વધુ કાર્યક્ષમતા અને ઝડપી એક્સ્ફોલિયેશન માટે સરળતાથી optimપ્ટિમાઇઝ કરી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક ઇનલાઇન સારવાર બધા ગ્રેફાઇટ કાચા માલની નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં વધુ સમાન અલ્ટ્રાસોનિક સારવાર માટે પરવાનગી આપે છે: ગ્રેફાઇટ / જળ સોલ્યુશનને સીધા જ અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણની મર્યાદિત જગ્યામાં ખવડાવવાથી, તમામ ગ્રાફાઇટ સમાનરૂપે સોનેટિકેટ બને છે, જેના પરિણામે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા ગ્રાફિન ફ્લેક્સની yieldંચી ઉપજ થાય છે.
હિલ્સચર અલ્ટ્રાસોનિક્સ સિસ્ટમો કંપનવિસ્તાર, સમય / રીટેન્શન, એનર્જી ઇનપુટ (ડબલ્યુએસ / એમએલ), દબાણ અને તાપમાન જેવા તમામ મહત્વપૂર્ણ પ્રોસેસીંગ પરિમાણો પર ચોક્કસ નિયંત્રણની મંજૂરી આપે છે. ઉચ્ચતમ ઉપજ, ગુણવત્તા અને એકંદર કાર્યક્ષમતામાં મહત્તમ અવાજ પરિમાણોના પરિણામો સુયોજિત કરવા.
અલ્ટ્રાસોનિકેશન ગ્રાફીન એક્સ્ફોલિયેશનને કેવી રીતે પ્રોત્સાહન આપે છે
જ્યારે હાઇ-પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગો ગ્રેફાઇટ પાવડર અને પાણી અથવા કોઈપણ દ્રાવકની ગંધ સાથે જોડાય છે, ત્યારે સોનોમેકનિકલ બળો જેમ કે ઉચ્ચ શીઅર, તીવ્ર ગડબડી અને ઉચ્ચ દબાણ અને તાપમાનના તફાવતો energyર્જા-તીવ્ર પરિસ્થિતિઓ બનાવે છે. આ energyર્જા-તીવ્ર પરિસ્થિતિઓ એકોસ્ટિક પોલાણની ઘટનાનું પરિણામ છે. અહીં અવાજ પોલાણ વિશે વધુ વાંચો!
પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ગ્રાફાઇટ પાવડરના વિસ્તરણની શરૂઆત કરે છે, કારણ કે ગ્રાફીન સ્તરો વચ્ચે પ્રવાહી દબાવવામાં આવે છે, જેમાંથી ગ્રેફાઇટ બનેલું છે. અલ્ટ્રાસોનિક શીઅર દળો ગ્રાફિનની એક શીટને ડિલેમિનેટ કરે છે અને તેને સોલ્યુશનમાં ગ્રેફીન ફ્લેક્સ તરીકે વિખેરી નાખે છે. પાણીમાં ગ્રાફીનની લાંબા ગાળાની સ્થિરતા મેળવવા માટે, એક સરફેક્ટન્ટ આવશ્યક છે.
ગ્રાફિન એક્સ્ફોલિયેશનના અલ્ટ્રાસોનિક લિક્વિડ ફેઝ એક્સ્ફોલિયેશનનું મિકેનિઝમ.
ટ્યુર્નીના એટ અલ દ્વારા અભ્યાસ અને ચિત્ર., 2021.
ગ્રાફિન એક્સ્ફોલિયેશન માટે હાઇ-પર્ફોર્મન્સ અલ્ટ્રાસોનિસેટર્સ
હિલ્સચર અલ્ટ્રાસોનિસેટર્સની સ્માર્ટ સુવિધાઓ વિશ્વસનીય કામગીરી, પ્રજનનક્ષમ પરિણામો અને વપરાશકર્તા-મિત્રતાની બાંયધરી માટે રચાયેલ છે. Alપરેશનલ સેટિંગ્સ સરળતાથી અંતર્જ્ .ાન મેનૂ દ્વારા andક્સેસ અને ડાયલ કરી શકાય છે, જે ડિજિટલ કલર ટચ-ડિસ્પ્લે અને બ્રાઉઝર રીમોટ કંટ્રોલ દ્વારા .ક્સેસ કરી શકાય છે. તેથી, નેટ energyર્જા, કુલ energyર્જા, કંપનવિસ્તાર, સમય, દબાણ અને તાપમાન જેવી બધી પ્રોસેસિંગ શરતો બિલ્ટ-ઇન એસડી-કાર્ડ પર આપમેળે નોંધાય છે. આ તમને પાછલા સોનિફિકેશન રનને સુધારવા અને તેની તુલના કરવાની અને ગ્રાફિન એક્સ્ફોલિયેશન પ્રક્રિયાને ઉચ્ચતમ કાર્યક્ષમતામાં optimપ્ટિમાઇઝ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
હાઇલ્સચર અલ્ટ્રાસોનિક્સ સિસ્ટમ્સનો ઉપયોગ વિશ્વભરમાં ઉચ્ચ ગુણવત્તાની ગ્રાફિન શીટ્સ અને ગ્રાફિન oxકસાઈડના ઉત્પાદન માટે થાય છે. હિલ્સચર industrialદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિસેટર્સ સરળતાથી સતત ઓપરેશન (24/7/365) માં ઉચ્ચ કંપનવિસ્તાર ચલાવી શકે છે. 200µm સુધીના કંપનવિસ્તાર સરળતાથી માનક સોનોટ્રોડ્સ (અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ્સ / શિંગડા અને કાસ્કેટ્રોડ્સટીએમ). પણ ampંચા કંપનવિસ્તાર માટે, કસ્ટમાઇઝ્ડ અલ્ટ્રાસોનિક સોનોટ્રોડ્સ ઉપલબ્ધ છે. તેમની મજબૂતાઈ અને ઓછી જાળવણીને કારણે, અમારી અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ફોલિયેશન સિસ્ટમ્સ સામાન્ય રીતે હેવી ડ્યુટી એપ્લિકેશન માટે અને માંગી વાતાવરણમાં સ્થાપિત થાય છે.
ગ્રાફિન એક્સ્ફોલિયેશન માટેના હિલ્સચર અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સ વ્યાવસાયિક ધોરણે વિશ્વભરમાં પહેલાથી ઇન્સ્ટોલ કરેલા છે. તમારી ગ્રાફીન ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની ચર્ચા કરવા માટે અમારો સંપર્ક કરો! અમારું અનુભવી સ્ટાફ એક્સ્ફોલિયેશન પ્રક્રિયા, અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમો અને ભાવો વિશે વધુ માહિતી શેર કરીને આનંદ કરશે!
નીચે આપેલ કોષ્ટક તમને અમારા અલ્ટ્રાસોનાનેટર્સની અંદાજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતા વિશે સંકેત આપે છે:
| બેચ વોલ્યુમ | પ્રવાહ દર | ભલામણ ઉપકરણો |
|---|---|---|
| 1 થી 500 એમએલ | 10 થી 200 એમએલ / મિનિટ | UP100H |
| 10 થી 2000 એમએલ | 20 થી 400 એમએલ / મિનિટ | Uf200 ः ટી, UP400St |
| 0.1 થી 20 એલ | 0.2 થી 4 એલ / મીન | UIP2000hdT |
| 10 થી 100 એલ | 2 થી 10 એલ / મિ | યુઆઇપી 4000 એચડીટી |
| ના | 10 થી 100 લિ / મિનિટ | યુઆઇપી 16000 |
| ના | મોટા | ના ક્લસ્ટર યુઆઇપી 16000 |
અમારો સંપર્ક કરો! / અમારો કહો!
હિલ્સચર અલ્ટ્રાસોનિક્સ, લ applicationsબ, પાઇલટ અને industrialદ્યોગિક ધોરણે એપ્લિકેશન, વિખેરી નાખવું, પ્રવાહી મિશ્રણ અને નિષ્કર્ષણના મિશ્રણ માટે ઉચ્ચ-પ્રભાવવાળા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સનું ઉત્પાદન કરે છે.
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- Anastasia V. Tyurnina, Iakovos Tzanakis, Justin Morton, Jiawei Mi, Kyriakos Porfyrakis, Barbara M. Maciejewska, Nicole Grobert, Dmitry G. Eskin (2020): Ultrasonic exfoliation of graphene in water: A key parameter study. Carbon Vol. 168, 2020. 737-747.
(Available under a Creative Commons Attribution 4.0: CC BY-NC-ND 4.0. See full terms here.) - Štengl V., Henych J., Slušná M., Ecorchard P. (2014): Ultrasound exfoliation of inorganic analogues of graphene. Nanoscale Research Letters 9(1), 2014.
- Unalan I.U., Wan C., Trabattoni S., Piergiovannia L., Farris S. (2015): Polysaccharide-assisted rapid exfoliation of graphite platelets into high quality water-dispersible graphene sheets. RSC Advances 5, 2015. 26482–26490.
- Bang, J. H.; Suslick, K. S. (2010): Applications of Ultrasound to the Synthesis of Nanostructured Materials. Advanced Materials 22/2010. pp. 1039-1059.
- Štengl, V.; Popelková, D.; Vlácil, P. (2011): TiO2-Graphene Nanocomposite as High Performance Photocatalysts. In: Journal of Physical Chemistry C 115/2011. pp. 25209-25218.
જાણવાનું વર્થ હકીકતો
Graphene
Graphene એસપી એક monolayer છે2-bonded કાર્બન પરમાણુ. Graphene આવા અસાધારણ મોટી વિશિષ્ટ સપાટી વિસ્તાર તરીકે અનન્ય સામગ્રી લક્ષણો આપે છે (2620 મીટર2ગ્રામ-1), 1 TPA એક યંગનોમોડ્યુલસ અને 130 GPa, એક અત્યંત ઊંચી ઇલેક્ટ્રોનિક વાહકતા એક આંતરિક તાકાત સાથે ચડિયાતા યાંત્રિક ગુણધર્મો (ખંડ તાપમાન ઇલેક્ટ્રોન 2.5 × 105 સેમી ગતિશીલતા2 વી-1ઓ-1), ખૂબ જ ઊંચી થર્મલ વાહકતા (ઉપરના 3000 W એમ કે-1), સૌથી મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મો નામ આપ્યું હતું. તેના ચઢિયાતી સામગ્રી ગુણધર્મો કારણે, Graphene ભારે વિકાસ અને ઉચ્ચ પ્રદર્શન બેટરી, બળતણ કોષો, સૌર કોષો, supercapacitor, હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજ, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઢાલ અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો ઉત્પાદન માટે વપરાય છે. વધુમાં, Graphene ઉમેરણ દબાણયુક્ત, દા.ત. ઘણા nanocomposites અને સંયુક્ત સામગ્રી ભળે છે પોલીમર્સ, સિરામિક્સ અને મેટલ મેટ્રિસેસ છે. તેની ઊંચી વાહકતા કારણે, Graphene સંવાહક પેઇન્ટ અને શાહીઓ એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે.
ઝડપી અને સલામત ખામી રહિત graphene ના અવાજ તૈયારી નીચા ખર્ચની અંતે મોટા જથ્થાને અંતે વધુ અને વધુ ઉદ્યોગો માટે graphene ના કાર્યક્રમો વિસ્તરણ માટે પરવાનગી આપે છે.
ગ્રેફિન એ કાર્બોનનો એક અણુ-જાડા સ્તર છે, જેને એક લેયર અથવા graphene (એક સ્તર graphene = SLG) ની 2D રચના તરીકે વર્ણવી શકાય છે. ગ્રેફિનમાં એક અદભૂત વિશાળ ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર અને બહેતર યાંત્રિક ગુણધર્મો છે (યંગનું મોડ્યુલસ 1 ટી.પી.એ. અને 130 જી.પી.એ.ની આંતરિક શક્તિ), મહાન ઇલેક્ટ્રોનિક અને થર્મલ વાહકતા, ચાર્જ વાહક ગતિશીલતા, પારદર્શિતા અને ગેસને અભેદ્ય તક આપે છે. આ સામગ્રીની લાક્ષણિકતાઓના કારણે, graphene એ અન્ય પદાર્થો સાથે graphene ની લાક્ષણિકતાઓને સંયોજિત કરવા માટે મિશ્રણને તેની તાકાત, વાહકતા, વગેરે આપવા માટે એડિમિટીંગને મજબૂત બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે, graphene સંયોજનમાં વિખેરી નાખવું જોઈએ અથવા પાતળા-ફિલ્મ કોટિંગ તરીકે લાગુ કરવામાં આવે છે એક સબસ્ટ્રેટ પર
ઉચ્ચ પ્રભાવ અવાજ! હિલ્સચરની પ્રોડક્ટ રેન્જ બેંચ-ટોચના એકમોથી સંપૂર્ણ industrialદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમો સુધીના કોમ્પેક્ટ લેબ અલ્ટ્રાસોનિસેટરથી સંપૂર્ણ સ્પેક્ટ્રમને આવરી લે છે.