Hielscher अल्ट्रासाउंड प्रौद्योगिकी

Ultrasonication द्वारा समान रूप से dispersed CNTs

कार्बन नैनोट्यूब (CNTs) की असाधारण कार्यक्षमताओं का दोहन करने के लिए, वे सजातीय रूप से फैलाया जाना चाहिए।
अल्ट्रासोनिक dispersers जलीय और विलायक आधारित निलंबन में CNTs वितरित करने के लिए सबसे आम उपकरण हैं।
अल्ट्रासोनिक dispersing प्रौद्योगिकी उन्हें नुकसान पहुँचाए बिना CNTs की एक पूरी जुदाई को प्राप्त करने के लिए पर्याप्त उच्च कतरनी ऊर्जा बनाता है।

कार्बन नैनोट्यूब अल्ट्रासोनिक dispersing

एक जांच प्रकार ultrasonicator के साथ शक्तिशाली sonication। (विस्तार करने के लिए क्लिक करें!)कार्बन नैनोट्यूब (CNTs) एक बहुत ही उच्च पहलू अनुपात है और एक कम घनत्व के रूप में अच्छी तरह से एक विशाल सतह क्षेत्र (कई सौ m2/g) है, जो उन्हें इस तरह के बहुत उच्च तन्य शक्ति, कठोरता, और क्रूरता और एक बहुत ही उच्च बिजली और के रूप में अद्वितीय गुण देता है प्रदर्शन तापीय चालकता. वान डेर वाल्स बलों के कारण, जो एक दूसरे के लिए एकल कार्बन नैनोट्यूब (सीएनटी) को आकर्षित करते हैं, सीएनटी बंडलों या स्केइन में सामान्य रूप से व्यवस्थित होते हैं। आकर्षण के ये अंतराअणुक बल सन्निकट नैनोट्यूबों के बीच एक र्-बंध स्टैकिंग परिघटना पर आधारित होते हैं, जिसे र्-स्टैकिंग के नाम से जाना जाता है। कार्बन नैनोट्यूब से पूरा लाभ प्राप्त करने के लिए, इन agglomerates उलझन में होना चाहिए और CNTs एक सजातीय फैलाव में समान रूप से वितरित किया जाना चाहिए. तीव्र ultrasonication तरल पदार्थ में ध्वनिक गुहिकायन बनाता है। इस तरह उत्पन्न स्थानीय कतरनी तनाव सीएनटी समुच्चय टूट जाता है और उन्हें एक सजातीय निलंबन में समान रूप से disperses. अल्ट्रासोनिक dispersing प्रौद्योगिकी उन्हें नुकसान पहुँचाए बिना CNTs की एक पूरी जुदाई को प्राप्त करने के लिए पर्याप्त उच्च कतरनी ऊर्जा बनाता है। यहां तक कि संवेदनशील SWNTs sonication के लिए सफलतापूर्वक उन्हें व्यक्तिगत रूप से उलझाना करने के लिए लागू किया जाता है। Ultrasonication सिर्फ अलग-अलग नैनोट्यूब (हुआंग, TerentJev 2012) के लिए बहुत फ्रैक्चर के कारण के बिना SWNT समुच्चय को अलग करने के लिए एक पर्याप्त तनाव स्तर बचाता है।

अल्ट्रासोनिक सीएनटी प्रसार के लाभ

  • एकल-परिक्षाित CNTs
  • होमोजीनी वितरण
  • उच्च फैलाव दक्षता
  • उच्च सीएनटी लोडिंग
  • कोई सीएनटी गिरावट
  • द्रुत संसाधन
  • सटीक प्रक्रिया नियंत्रण
UIP2000hdT - कार्बन नैनोट्यूब dispersions के लिए 2kW ultrasonicator।

UIP2000hdT – CNT dispersions के लिए 2kW शक्तिशाली ultrasonicator

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सीएनटी प्रसार के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक सिस्टम

Hielscher Ultrasonics CNTs के कुशल फैलाव के लिए शक्तिशाली और विश्वसनीय अल्ट्रासोनिक उपकरणों की आपूर्ति। आप विश्लेषण और आर के लिए छोटे सीएनटी नमूने तैयार करने की जरूरत है या नहीं&डी या आप थोक dispersions के बड़े औद्योगिक बहुत सारे का निर्माण करने के लिए है, Hielscher उत्पाद रेंज अपनी आवश्यकताओं के लिए आदर्श अल्ट्रासोनिक प्रणाली प्रदान करता है। से 50W ultrasonicators करने के लिए प्रयोगशाला के लिए 16kW औद्योगिक अल्ट्रासोनिक इकाइयों वाणिज्यिक विनिर्माण के लिए, Hielscher Ultrasonics आप को कवर किया गया है।
उच्च गुणवत्ता वाले कार्बन नैनोट्यूब dispersions का उत्पादन करने के लिए, प्रक्रिया मानकों को अच्छी तरह से नियंत्रित किया जाना चाहिए। आयाम, तापमान, दबाव और प्रतिधारण समय एक भी सीएनटी वितरण के लिए सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर हैं। Hielscher ultrasonicators न केवल प्रत्येक पैरामीटर के सटीक नियंत्रण के लिए अनुमति देते हैं, सभी प्रक्रिया मापदंडों स्वचालित रूप से Hielscher डिजिटल अल्ट्रासोनिक सिस्टम के एकीकृत एसडी कार्ड पर दर्ज कर रहे हैं। प्रत्येक sonication प्रक्रिया के प्रोटोकॉल reproduible परिणाम और लगातार गुणवत्ता सुनिश्चित करने में मदद करता है। के माध्यम से रिमोट ब्राउज़र नियंत्रण उपयोगकर्ता संचालित और अल्ट्रासोनिक प्रणाली के स्थान पर किया जा रहा बिना अल्ट्रासोनिक डिवाइस की निगरानी कर सकते हैं।
एकल दीवारों कार्बन नैनोट्यूब (SWNTs) और बहु दीवारों कार्बन नैनोट्यूब (MWNTs) के साथ ही चयनित जलीय या विलायक माध्यम विशिष्ट प्रसंस्करण तीव्रता की आवश्यकता होती है के बाद से, अल्ट्रासोनिक आयाम एक महत्वपूर्ण कारक है जब यह अंतिम उत्पाद के लिए आता है। Hielscher अल्ट्रासोनिक्स’ औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर बहुत उच्च के रूप में के रूप में अच्छी तरह से बहुत हल्के आयाम वितरित कर सकते हैं। अपनी प्रक्रिया आवश्यकताओं के लिए आदर्श आयाम स्थापित करें. यहां तक कि 200 डिग्री तक के आयाम आसानी से लगातार 24/ यहां तक कि उच्च आयाम के लिए, अनुकूलित अल्ट्रासोनिक sonotrodes उपलब्ध हैं। Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरण ों की मजबूती भारी शुल्क पर और मांग वातावरण में 24 /
हमारे ग्राहकों बकाया मजबूती और Hielscher अल्ट्रासोनिक सिस्टम की विश्वसनीयता से संतुष्ट हैं। भारी शुल्क अनुप्रयोगों के क्षेत्रों में स्थापना, वातावरण की मांग और 24 / अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया तीव्रता प्रसंस्करण समय कम कर देता है और बेहतर परिणाम प्राप्त करता है, यानी उच्च गुणवत्ता, उच्च पैदावार, अभिनव उत्पादों।
नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:

बैच वॉल्यूम प्रवाह की दर अनुशंसित उपकरणों
0.5 से 1.5 एमएल एन.ए. VialTweeter
1 से 500 एमएल 10 से 200 मील / मिनट UP100H
10 से 2000 मील 20 से 400 एमएल / मिनट UP200Ht, UP400St
0.1 से 20 एल 0.2 से 4 एल / मिनट UIP2000hdT
10 से 100 एल 2 से 10 एल / मिनट UIP4000hdT
एन.ए. 10 से 100 एल / मिनट UIP16000
एन.ए. बड़ा के समूह UIP16000

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Hielscher Ultrasonics sonochemical अनुप्रयोगों के लिए उच्च प्रदर्शन ultrasonicators बनाती है।

प्रयोगशाला से पायलट और औद्योगिक पैमाने पर उच्च शक्ति अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर।

साहित्य / संदर्भ

  • Biver T.; Criscitiello F.; Di Francesco F.; Minichino M.; Swager T.; Pucci A. (2015): MWCNT/Perylene bisimide Water Dispersions for Miniaturized Temperature Sensors. RSC Advances 5: 2015. 65023–65029.
  • Chiou K.; Byun S.; Kim J.; Huang J. (2018): Additive-free carbon nanotube dispersions, pastes, gels, and doughs in cresols. PNAS Vol. 115, No. 22, 2018. 5703–5708.
  • Huang, Y.Y:; Terentjev E.M. (2012): Dispersion of Carbon Nanotubes: Mixing, Sonication, Stabilization, and Composite Properties. Polymers 2012, 4, 275-295.
  • Krause B.; Mende M.; Petzold G.; Pötschke P. (2010): Characterization on carbon nanotubes’ dispersability using centrifugal sedimentation analysis in aqueous surfactant dispersions. Conference paper ANTEC 2010, Orlando, USA, May 16-20 2010.
  • Paredes J.I.; Burghard M. (2004): Dispersions of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes of High Length. Langmuir 2004, 20, 5149-5152.
  • Santos A.; Amorim L.; Nunes J.P.; Rocha L.A.; Ferreira Silva A.; Viana J.C. (2019): A Comparative Study between Knocked-Down Aligned Carbon Nanotubes and Buckypaper-Based Strain Sensors. Materials 2019, 12, 2013.
  • Szelag M. (2017): Mechano-Physical Properties and Microstructure of Carbon Nanotube Reinforced Cement Paste after Thermal Load. Nanomaterials 7(9), 2017. 267.



जानने के योग्य तथ्य

कार्बन नैनोट्यूब

कार्बन नैनोट्यूब (सीएनटी) एक आयामी कार्बन सामग्री के एक विशेष वर्ग का हिस्सा हैं, असाधारण यांत्रिक, बिजली, थर्मल, और ऑप्टिकल गुणों का प्रदर्शन. वे एक प्रमुख घटक के विकास और उन्नत नैनो सामग्री जैसे नैनो-कम्पोजिट, प्रबलित पॉलिमर आदि के उत्पादन में इस्तेमाल कर रहे हैं और इसलिए राज्य के अत्याधुनिक प्रौद्योगिकियों में उपयोग किया जाता है। CNTs एक बहुत ही उच्च तन्य शक्ति, बेहतर थर्मल हस्तांतरण गुण, कम बैंड अंतराल और इष्टतम रासायनिक और शारीरिक स्थिरता है, जो नैनोट्यूब कई गुना सामग्री के लिए एक आशाजनक योज्य बनाता है बेनकाब.
उनकी संरचना के आधार पर, CNTS एकल दीवारों कार्बन नैनोट्यूब (SWNTs), डबल दीवारों कार्बन नैनोट्यूब (DWCNTs), और बहु दीवारों कार्बन नैनोट्यूब (MWNTs) में प्रतिष्ठित हैं।
SWNTs खोखले, लंबे बेलनाकार ट्यूब एक परमाणु मोटी कार्बन दीवार से बना रहे हैं. कार्बन की परमाणु शीट को मधुकोश जालक में व्यवस्थित किया जाता है। अक्सर, वे एकल परत ग्रेफाइट या ग्राफीन के लुढ़का हुआ चादरें की तुलना में वैचारिक रूप से कर रहे हैं।
DWCNTs दो एकल दीवारों नैनोट्यूब के होते हैं, एक दूसरे के भीतर नेस्टेड के साथ.
MWNTs एक CNT रूप है, जहां कई एकल दीवारों कार्बन नैनोट्यूब एक दूसरे के अंदर नेस्टेड हैं. चूंकि उनका व्यास 3-30 एनएम के बीच होता है और चूंकि वे कई सेमी लंबे हो सकते हैं, इसलिए उनका पक्ष अनुपात 10 से दस लाख के बीच भिन्न हो सकता है। कार्बन नैनोफाइबर की तुलना में, MWNTs एक अलग दीवार संरचना, एक छोटे बाहरी व्यास, और एक खोखले इंटीरियर है। आम तौर पर इस्तेमाल किया औद्योगिक MWNTs के टाइप टाइप कर रहे हैं उदा Baytubes® C150P, Nanocyl® NC7000, Arkema Graphiforce® C100, और FutureCarbon CNT-MW.
सीएनटी का संश्लेषण: CNTs प्लाज्मा आधारित संश्लेषण विधि या चाप निर्वहन वाष्पीकरण विधि, लेजर ablation विधि, थर्मल संश्लेषण प्रक्रिया, रासायनिक वाष्प निक्षेपण (सीवीडी) या प्लाज्मा बढ़ाया रासायनिक वाष्प जमा द्वारा उत्पादित किया जा सकता है।
सीएनटी का कार्यात्मककरण: कार्बन नैनोट्यूब की विशेषताओं में सुधार लाने और उन्हें इस तरह एक विशिष्ट आवेदन करने के लिए और अधिक उपयुक्त बनाने के लिए, CNTs अक्सर कार्यात्मक हैं, उदा. carboxylic एसिड (-COOH) या hydroxyl (-OH) समूहों को जोड़कर.

सीएनटी dispersing Additives

सुपर एसिड, आयनिक तरल पदार्थ, और एन-साइक्लोहेक्सिल-2-pyrrolidnone के रूप में कुछ सॉल्वैंट्स CNTs के अपेक्षाकृत उच्च-संकेंद्रण dispersions तैयार करने में सक्षम हैं, जबकि नैनोट्यूब के लिए सबसे आम सॉल्वैंट्स, जैसे एन-मेथिल-2-pyrrolidone (एनएमपी), डाइमेथिलफॉर्मामाइड (डीएमएफ), और 1,2-डाइक्रोलोबेनजीन, केवल बहुत कम सांद्रता पर नैनोट्यूब को तितर-बितर कर सकते हैं (जैसे, आमतौर पर <0.02 wt% of single-walled CNTs). The most common dispersion agents are polyvinylpyrrolidone (PVP), Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate (SDBS), Triton 100, or Sodium Dodecyl Sulfonate (SDS). Cresols are a group of industrial chemicals which can process CNTs at concentrations up to tens of weight percent, resulting in a continuous transition from dilute dispersions, thick pastes, and free-standing gels to an unprecedented playdough-like state, as the CNT loading increases. These states exhibit polymer-like rheological and viscoelastic properties, which are not attainable with other common solvents, suggesting that the nanotubes are indeed disaggregated and finely dispersed in cresols. Cresols can be removed after processing by heating or washing, without altering the surface of CNTs. [Chiou et al. 2018]

सीएनटी प्रसार के आवेदन

CNTs के लाभों का उपयोग करने के लिए, वे इस तरह के एक पॉलिमर के रूप में एक तरल में बिखरे हुए होना चाहिए, यहां तक कि बिखरे CNTs प्रवाहकीय प्लास्टिक के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है, तरल क्रिस्टल प्रदर्शित करता है, कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड, टच स्क्रीन, लचीला प्रदर्शित करता है, सौर कोशिकाओं , प्रवाहकीय स्याही, स्थिर नियंत्रण सामग्री, फिल्मों सहित, फोम, फाइबर, और कपड़े, बहुलक कोटिंग्स और चिपकने वाले, असाधारण यांत्रिक शक्ति और क्रूरता के साथ उच्च प्रदर्शन बहुलक कंपोजिट, बहुलक / हल्के और एंटीस्थैटिक सामग्री.