પાણી આધારિત ગ્રાફીન એક્સ્ફોલિયેશન

અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ફોલિયેશન માત્ર શુદ્ધ પાણીનો ઉપયોગ કરીને કઠોર દ્રાવકનો ઉપયોગ કર્યા વિના થોડા-સ્તરવાળા ગ્રાફીનનું ઉત્પાદન કરવાની મંજૂરી આપે છે. હાઇ-પાવર સોનિકેશન ટૂંકી સારવારમાં ગ્રાફીન શીટ્સને ડિલેમિનેટ કરે છે. સોલવન્ટ્સનું ટાળવાથી ગ્રેફિન એક્સ્ફોલિયેશનને લીલી, ટકાઉ પ્રક્રિયામાં ફેરવાય છે.

લિક્વિડ ફેઝ એક્સ્ફોલિયેશન દ્વારા ગ્રાફીનનું ઉત્પાદન

Graphene વ્યાપારી રીતે કહેવાતા પ્રવાહી તબક્કાના એક્સ્ફોલિયેશન દ્વારા ઉત્પાદિત થાય છે. ગ્રાફીનના પ્રવાહી તબક્કાના એક્સ્ફોલિયેશન માટે ઝેરી, પર્યાવરણીય રીતે હાનિકારક અને ખર્ચાળ દ્રાવકનો ઉપયોગ જરૂરી છે, જેનો ઉપયોગ રાસાયણિક પૂર્વ-સારવાર તરીકે અથવા યાંત્રિક વિખેરવાની તકનીક સાથે/સાથે સંયોજનમાં થાય છે. ગ્રાફીન શીટ્સના યાંત્રિક વિક્ષેપ માટે, અલ્ટ્રાસોનિકેશનને સંપૂર્ણ-ઔદ્યોગિક સ્તરે મોટી માત્રામાં ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી ગ્રાફીન શીટ્સ બનાવવા માટે અત્યંત વિશ્વસનીય, કાર્યક્ષમ અને સલામત તકનીક તરીકે સ્થાપિત કરવામાં આવી છે. કઠોર દ્રાવકનો ઉપયોગ હંમેશા ખર્ચ, દૂષણ, જટિલ દૂર કરવા અને નિકાલ, સલામતીની ચિંતાઓ તેમજ પર્યાવરણીય બોજ સાથે હોવાથી, બિન-ઝેરી અને સુરક્ષિત વિકલ્પ નોંધપાત્ર રીતે ફાયદાકારક છે. દ્રાવક તરીકે પાણીનો ઉપયોગ કરીને ગ્રાફીન એક્સ્ફોલિયેશન અને થોડા લેયર ગ્રાફીન શીટ્સના મિકેનિકલ ડિલેમિનેશન માટે પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તેથી ગ્રીન ગ્રાફીન ઉત્પાદન માટે ખૂબ જ આશાસ્પદ તકનીક છે.
સામાન્ય સોલવન્ટ્સ, જેનો ઉપયોગ ઘણીવાર ગ્રાફીન નેનોશીટ્સને વિખેરવા માટે પ્રવાહી તબક્કા તરીકે થાય છે, તેમાં ડાયમિથાઈલ સલ્ફોક્સાઇડ (DMSO), N,N-dimethylformamide (DMF), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), ટેટ્રામેથિલ્યુરિયા (TMU), ટેટ્રાહાઇડ્રોફ્યુરાન (THF) નો સમાવેશ થાય છે. ), પ્રોપીલીન કાર્બોનેટેએસેટોન (PC), ઇથેનોલ અને ફોર્મામાઇડ.
વ્યાપારી ધોરણે ગ્રાફીન એક્સ્ફોલિયેશન માટે પહેલેથી જ લાંબા ગાળાની સ્થાપિત તકનીક તરીકે, અલ્ટ્રાસોનિકેશન ઓછી કિંમતે ઉચ્ચ શુદ્ધતાના ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા ગ્રાફીનનું ઉત્પાદન કરવામાં સક્ષમ બનાવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક ગ્રાફીન એક્સ્ફોલિયેશન કોઈપણ વોલ્યુમ માટે સંપૂર્ણપણે રેખીય સ્કેલ કરી શકાય છે, ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા ગ્રાફીન ફ્લેક્સનું ઉત્પાદન ઉપજ ગ્રેફિનના મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે સરળતાથી લાગુ કરી શકાય છે.

પાણીમાં ગ્રાફીનનું અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ફોલિયેશન

તુર્નિના એટ અલ. (2020) એ શુદ્ધ પાણી-ગ્રેફાઇટ સોલ્યુશન્સ અને પરિણામી ગ્રાફીન એક્સ્ફોલિયેશન પર કંપનવિસ્તાર અને સોનિકેશન તીવ્રતાની અસરોની તપાસ કરી. અભ્યાસમાં, તેઓએ Hielscher UP200S (200W, 24kHz) નો ઉપયોગ કર્યો. પાણીનો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ફોલિયેશન થોડા લેયર ગ્રાફીન ડિલેમિનેશન માટે સિંગલ સ્ટેપ પ્રક્રિયા તરીકે લાગુ કરવામાં આવ્યું હતું. ઓપન બીકર સોનિકેશન સેટઅપમાં થોડા-સ્તરનું ગ્રાફીન ઉત્પન્ન કરવા માટે 2h ની ટૂંકી સારવાર પૂરતી હતી.

પાણીમાં ગ્રેફાઇટ ફ્લેકના સોનો-મિકેનિકલ એક્સ્ફોલિયેશનને દર્શાવતી ફ્રેમનો હાઇ-સ્પીડ સિક્વન્સ (a થી f) UP200s નો ઉપયોગ કરીને, 3-mm સોનોટ્રોડ સાથે 24 kHz અલ્ટ્રાસોનિકેટર. તીરો વિભાજન (એક્સફોલિયેશન) ની જગ્યા દર્શાવે છે જેમાં વિભાજનમાં પ્રવેશતા પોલાણ પરપોટા છે.
© ટ્યુર્નિના એટ અલ., 2020

અલ્ટ્રાસોનિક ગ્રાફીન એક્સ્ફોલિયેશનનું ઑપ્ટિમાઇઝેશન

Tyurnina એટ અલ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતું અલ્ટ્રાસોનિક સેટઅપ. (2020) ફ્લો-થ્રુ મોડમાં બંધ અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટરનો ઉપયોગ કરીને વધુ કાર્યક્ષમતા અને ઝડપી એક્સ્ફોલિયેશન માટે સરળતાથી ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક ઇનલાઇન ટ્રીટમેન્ટ તમામ ગ્રેફાઇટ કાચા માલની નોંધપાત્ર રીતે વધુ સમાન અલ્ટ્રાસોનિક સારવાર માટે પરવાનગી આપે છે: ગ્રેફાઇટ / વોટર સોલ્યુશનને સીધા અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણની મર્યાદિત જગ્યામાં ખવડાવવાથી, તમામ ગ્રેફાઇટ એકસરખી રીતે સોનિકેટેડ બને છે પરિણામે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા ગ્રાફીન ફ્લેક્સની ઉચ્ચ ઉપજ મળે છે.
Hielscher Ultrasonics સિસ્ટમો કંપનવિસ્તાર, સમય / રીટેન્શન, ઊર્જા ઇનપુટ (Ws/mL), દબાણ અને તાપમાન જેવા તમામ મહત્વપૂર્ણ પ્રોસેસિંગ પરિમાણો પર ચોક્કસ નિયંત્રણ માટે પરવાનગી આપે છે. શ્રેષ્ઠ અલ્ટ્રાસોનિક પરિમાણો સુયોજિત કરવાથી ઉચ્ચતમ ઉપજ, ગુણવત્તા અને એકંદર કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત થાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિકેશન કેવી રીતે ગ્રાફીન એક્સ્ફોલિયેશનને પ્રોત્સાહન આપે છે

જ્યારે ઉચ્ચ-શક્તિના અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોને ગ્રેફાઇટ પાવડર અને પાણી અથવા કોઈપણ દ્રાવકના સ્લરીમાં જોડવામાં આવે છે, ત્યારે સોનોમેકનિકલ બળો જેમ કે ઉચ્ચ-શીયર, તીવ્ર અશાંતિ અને ઉચ્ચ દબાણ અને તાપમાનના તફાવતો ઊર્જા-તીવ્ર પરિસ્થિતિઓ બનાવે છે. આ ઊર્જા-તીવ્ર પરિસ્થિતિઓ એકોસ્ટિક પોલાણની ઘટનાનું પરિણામ છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ વિશે અહીં વધુ વાંચો!
પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ગ્રેફાઇટ પાવડરના વિસ્તરણની શરૂઆત કરે છે, કારણ કે પ્રવાહીને ગ્રાફીન સ્તરો વચ્ચે દબાવવામાં આવે છે, જેમાંથી ગ્રેફાઇટ બનેલો છે. અલ્ટ્રાસોનિક શીયર ફોર્સ ગ્રેફિનની સિંગલ શીટ્સને ડિલેમિનેટ કરે છે અને સોલ્યુશનમાં ગ્રાફીન ફ્લેક્સ તરીકે વિખેરી નાખે છે. પાણીમાં ગ્રેફિનની લાંબા ગાળાની સ્થિરતા મેળવવા માટે, સર્ફેક્ટન્ટની જરૂર છે.

ગ્રેફિન એક્સ્ફોલિયેશન માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ

Hielscher ultrasonicators ના સ્માર્ટ લક્ષણો વિશ્વસનીય કામગીરી, પુનઃઉત્પાદન પરિણામો અને વપરાશકર્તા-મિત્રતાની ખાતરી આપવા માટે રચાયેલ છે. ઓપરેશનલ સેટિંગ્સને સાહજિક મેનૂ દ્વારા સરળતાથી એક્સેસ અને ડાયલ કરી શકાય છે, જેને ડિજિટલ કલર ટચ-ડિસ્પ્લે અને બ્રાઉઝર રિમોટ કંટ્રોલ દ્વારા એક્સેસ કરી શકાય છે. તેથી, તમામ પ્રોસેસિંગ સ્થિતિઓ જેમ કે ચોખ્ખી ઉર્જા, કુલ ઊર્જા, કંપનવિસ્તાર, સમય, દબાણ અને તાપમાન બિલ્ટ-ઇન SD-કાર્ડ પર આપમેળે રેકોર્ડ થાય છે. આ તમને અગાઉના સોનિકેશન રનને સુધારવા અને તેની સરખામણી કરવા અને ગ્રેફિન એક્સ્ફોલિયેશન પ્રક્રિયાને સર્વોચ્ચ કાર્યક્ષમતા માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
Hielscher Ultrasonics સિસ્ટમનો ઉપયોગ વિશ્વભરમાં ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી ગ્રાફીન શીટ્સ અને ગ્રાફીન ઓક્સાઇડના ઉત્પાદન માટે થાય છે. Hielscher ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ સતત કામગીરીમાં સરળતાથી ઉચ્ચ કંપનવિસ્તાર ચલાવી શકે છે (24/7/365). પ્રમાણભૂત સોનોટ્રોડ્સ (અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ્સ / હોર્ન અને કાસ્કેટ્રોડ્સ^ટીએમ). ઉચ્ચ કંપનવિસ્તાર માટે, કસ્ટમાઇઝ્ડ અલ્ટ્રાસોનિક સોનોટ્રોડ્સ ઉપલબ્ધ છે. તેમની મજબૂતાઈ અને ઓછી જાળવણીને લીધે, અમારી અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ફોલિયેશન સિસ્ટમ્સ સામાન્ય રીતે હેવી ડ્યુટી એપ્લિકેશન્સ અને માંગવાળા વાતાવરણમાં સ્થાપિત થાય છે.

ગ્રાફીન એક્સ્ફોલિયેશન માટે Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સ પહેલેથી જ વ્યાપારી ધોરણે વિશ્વભરમાં સ્થાપિત છે. તમારી ગ્રાફીન ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની ચર્ચા કરવા માટે હવે અમારો સંપર્ક કરો! અમારા સારી રીતે અનુભવી સ્ટાફ એક્સ્ફોલિયેશન પ્રક્રિયા, અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમ્સ અને કિંમતો પર વધુ માહિતી શેર કરવામાં આનંદ થશે!