Bor Nitride Nanocjevčice – Piling i raspršeni pomoću ultrazvukom

Ultrasonication se uspješno primjenjuje na obradu i disperziju bora nitridnih nanocjevčica (BNNTs). Ultrazvukom visokog intenziteta osigurava homogeno detangling i distribuciju u različitim otopinama i time je ključna tehnika obrade za ugradnju BNNT-a u otopine i matrice.

Ultrazvučna obrada bora Nitride Nanotubes

Kako bi se u tekuće otopine ili polimerne matrice uključile nanocjevčice bora nitrida (BNN) kao što su nanosheets i nanoribbons, potrebna je učinkovita i pouzdana tehnika disperzije. Ultrazvučna disperzija pruža potrebnu energiju za piling, detangle, raspršiti, i funkcionalizirati bor nitride nanocjevčice i bora nitridne nanostrukture s visokom učinkovitošću. Precizno kontrolirani parametri obrade ultrazvuka visokog intenziteta (tj. energija, amplituda, vrijeme, temperatura i tlak) omogućuju individualno prilagođavanje uvjeta obrade ciljanom cilju procesa. To znači ultrazvučni intenzitet može se prilagoditi u odnosu na specifičnu formulaciju (kvaliteta BNNTs, otapalo, koncentracija krute tekućine itd.), Čime se dobivaju optimalni rezultati.

Boron nitride nanotubes (BNNTs) can be synthesized using sonication

Ultrazvučni put za sintezu bora nitrida nanokupa
(studija i grafika: Yu i sur. 2012)

Primjene ultrazvučne BNNT i BNN obrade pokrivaju cijeli raspon od homogene disperzije dvodimenzionalnih nanostruktura bora nitrida (2D-BNN), do njihove funkcionalizacije i kemijskog pilinga monoslojnog šesterokutnog nitrida bora. U nastavku ćemo predstaviti detalje o ultrazvučnoj disperziji, pilingu i funkcionalizaciji BNT-ova i BNN-ova.

Zahtjev za informacijama




Primijetite naše pravila o privatnosti,


Dispersion of boron nitride nanotubes using high-intensity ultrasonicators from Hielscher Ultrasonics

Instalacija ultrazvučnih raspršivača (2x UIP1000hdT) za preradu nitridnih nanocjevčica bora u industrijskim razmjerima

Ultrazvučna disperzija bora Nitride Nanotubes

Kada se nanocjevčice bora nitrida (BNNTs) koriste za ojačavanje polimera ili za sintezu novih materijala, potrebna je ujednačena i pouzdana disperzija u matricu. Ultrazvučni raspršivači su naširoko koristi za raspršivanje nano materijala kao što su CNTs, metalne nanočestice, jezgre-ljuske čestice i druge vrste nano čestica u drugu fazu.
Ultrazvučna disperzija uspješno se primjenjuje na detangle i distribuirati BNNTs ravnomjerno u akvaoznim i ne-akvaoznim otopinama, uključujući etanol, PVP etanol, TX100 etanol, kao i razne polimere (npr. poliuretan).
Uobičajeni korišteni surfaktant za stabilizaciju ultrazvučno pripremljene BNNT disperzije je 1%wt natrijeve otopine dodecil sulfata (SDS). Na primjer, 5 mg BNNTs su ultrazvučno raspršeni u bočici s 5 ml od 1%wt. SDS otopina pomoću ultrazvučnog raspršivača tipa sonde kao što je UP200St (26kHz, 200W),

Aqueous Disperzija BNNTs pomoću ultrazvuka

Zbog svojih jakih van der Waals interakcija i hidrofobne površine, nanocjevčice bora nitrida slabo se raspršuju u otopinama na bazi vode. Za rješavanje tih problema, Jeon i sur. (2019) koristili su Pluronic P85 i F127, koji imaju i hidrofilne skupine i hidrofobne skupine za funkcionalizaciju BNNT-a pod ultrazvukom.

Length reduction and cutting of boron nitride nanotubes (BNNTs) by high-intensity ultrasonication

SEM slike kraćih BNNT-ova nakon različitih trajanja ultrazvukom. Kao što je prikazano, duljine tih BNNTs smanjiti s povećanjem kumulativnog trajanja ultrazvukom.
(studija i slika: Lee i sur. 2012)

Piling bor nitridnih nanosheeta bez surfakta pomoću ultrazvukom

(2011) predstavljaju čistu metodu pilinga i disperzije šesterokutnog nitrida bora (h-BN). Šesterokutni nitrid bora tradicionalno se smatra netopljivim u vodi. Međutim, uspjeli su pokazati da je voda učinkovita za piling slojevitih h-BN struktura pomoću ultrazvuka, tvoreći "čiste" vodene disperzije h-BN nanosheeta bez upotrebe površinski aktivnih tvari ili organske funkcionalizacije. Ovaj ultrazvučni proces pilinga proizveo je nekoliko slojevitih h-BN nanosheeta, kao i jednoslojne vrste nanosheeta i nanoribbona. Većina nanosheeta bila je smanjenih bočnih veličina, što se pripisuje rezanju matičnih h-BN listova izazvanih hidrolizom potpomognutom ultrazvukom (potkrijepljeno testom amonijaka i rezultatima spektroskopije). Ultrazvučno inducirana hidroliza također je promicala piling h-BN nanosheeta kao pomoć u učinku polariteta otapala. H-BN nanosheets u tim "čistim" akvaoznim disperzijama pokazali su dobru obradivost metodama otopine zadržavajući svoje fizičke karakteristike. Raspršeni h-BN nanosheets u vodi također su pokazali snažan afinitet prema proteinima kao što je feritin, što sugerira da su površine nanosheeta bile dostupne za daljnje bio-konjugacije.

Ultrazvučna nano-disperzija s ultrasonicatorom UP400St

Zahtjev za informacijama




Primijetite naše pravila o privatnosti,


Sono-mehanička disperzijska metoda pomoću ultrazvučne kavitacije i sila smicanja je čisto fizički pristup miješanju, koji je dokazano sposoban za ispravljanje BNNT-a i stabilizaciju pojedinih BNNT-ova uz održavanje njihovog integriteta i intrinzičnih svojstava. Primjenom odgovarajuće ultrazvučne energije (Ws / mL), odnosno prilagođene amplitude i ultrazvukom trajanje, ultrazvučna disperzija može detangle i raspršiti BNNTS ravnomjerno. Veće amplitude i dulja ultrazvukom mogu se primijeniti ako se smanji duljina nanocjevčica bora nitrida. Pročitajte više o ultrazvučnom smanjenju veličine i duljini rezanja BNNTs u sljedećem odjeljku.

Ultrazvučno smanjenje veličine i rezanje bora Nitride Nanotubes

Duljina nanocjevčica bora nitrida igra ključnu ulogu kada je u pitanju naknadna obrada BNPT-ova u polimere i druge funkcionalizirane materijale. Stoga je važna činjenica da ultrazvukom BNNTs u otapalu ne samo da može odvojiti BNNTs pojedinačno, ali i skratiti bambus strukturirane BNNTs u kontroliranim uvjetima. Skraćeni BNNT-ovi imaju znatno manje šanse za spajanje tijekom kompozitne pripreme. Lee na al. (2012) pokazao da duljine funkcionaliziranih BNNTs može učinkovito skratiti od >10μm na ∼500nm ultrazvukom. Njihovi eksperimenti sugeriraju da je učinkovita ultrazvučna disperzija BNNT-a u otopini potrebna za takvo rezanje smanjenja veličine BNNT-a i rezanje.

Boron nitride nanotubes can be efficiently dispersed and reduced in length using high-intensity ultrasonication

(c) Dobro razoružani mPEG- DSPE/BNNTs u vodi (nakon 2 h ultrazvukom). (d) Shematski predstavnik BNNT-a funkcionaliziran mPEG-DSPE molekulom
(studija i slika: Lee i sur. 2012)

Ultrasonic dispersion is a well established technique to disperse and exfoliate boron nitride nanotubes.

ultrazvučni homogenizator UP400St za disperziju bor nitridnih nanocjevčica (BNNTs)

Zahtjev za informacijama




Primijetite naše pravila o privatnosti,


Ultrasonicators visokih performansi za BNNT obradu

Pametne značajke Hielscher ultrasonicators dizajnirane su kako bi jamčile pouzdan rad, ponovljive ishode i jednostavnost korištenja. Operativnim postavkama može se jednostavno pristupiti i birati putem intuitivnog izbornika, kojem se može pristupiti putem digitalnog zaslona osjetljivog na dodir u boji i daljinskog upravljača preglednika. Stoga se svi uvjeti obrade kao što su neto energija, ukupna energija, amplituda, vrijeme, tlak i temperatura automatski bilježe na ugrađenoj SD kartici. To vam omogućuje da revidirate i usporedite prethodne sonication staze i optimizirati proces pilinga i disperzije bora nitridnih nanocjevčica i nanomaterijala s najvećom učinkovitošću.
Hielscher Ultrasonics sustavi se koriste širom svijeta za proizvodnju visokokvalitetnih BNNTs. Hielscher industrijski ultrasonicators mogu lako pokrenuti visoke amplitude u kontinuiranom radu (24/7/365). Amplitude do 200 μm mogu se lako kontinuirano generirati standardnim sonotrodama (ultrazvučne sonde / rogovi). Za još veće amplitude dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Zbog svoje robusnosti i niskog održavanja, naši ultrazvučni sustavi pilinga i disperzije obično se instaliraju za teške primjene iu zahtjevnim okruženjima.
Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200 μm mogu se lako kontinuirano raditi u 24/7 operaciji. Za još veće amplitude dostupni su prilagođeni ultrazvučni sonotrodi.
Hielscher ultrazvučni procesori za disperziju i piling bora nitridnih nanocjevčica, kao i CNTs i grafen već su instalirani širom svijeta u komercijalnim razmjerima. Obratite nam se sada kako biste razgovarali o vašem BNNT proizvodnom procesu! Naše dobro iskusno osoblje rado će podijeliti više informacija o procesu pilinga, ultrazvučnim sustavima i cijenama!
Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:

Batch Volumen Protok Preporučeni uređaji
1 do 500 mL 10 do 200 mL / min UP100H
10 do 2000 ml 20 do 400 mL / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10 l / min UIP4000hdT
N.a. 10 do 100 l / min UIP16000
N.a. veći grozd UIP16000

Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

Zatražite dodatne informacije

Molimo koristite obrazac u nastavku kako biste zatražili dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Rado ćemo razgovarati o vašem procesu s vama i ponuditi vam ultrazvučni sustav koji zadovoljava vaše zahtjeve!









Molimo, imajte na umu da je pravila o privatnosti,


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulzifikaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim razmjerima.

Književnost / Reference



Činjenice koje vrijedi znati

Bor Nitride Nanocjevčice i Nanomaterijali

Bor nitridne nanocjevčice nude jedinstvenu atomsku strukturu sastavljenu od atoma bora i dušika raspoređenih u šesterokutnu mrežu. Ova struktura daje BNNT-u brojna izvrsna intrinzična svojstva kao što su vrhunska mehanička čvrstoća, visoka toplinska vodljivost, električno izolacijsko ponašanje, piezoelektrična svojstva, sposobnost neutronske zaštite i otpornost na oksidaciju. Razmak od 5 eV pojaseva također se može podesiti pomoću poprečnih električnih polja, što BNNTs čini zanimljivim za elektroničke uređaje. Osim toga, BNNTs imaju visoku oksidacijsku otpornost do 800 ° C, pokazuju izvrsnu piezoelektričnost i mogu biti dobar materijal za skladištenje vodika sobne temperature.

BNNTs vs Grafen: BNNTs su strukturni analozi grafena. Glavna razlika između nanomaterijala na bazi bora nitrida i njihovih kolega na bazi ugljika je priroda veza između atoma. Veza C-C u ugljikovom nanomaterijalima ima čisti kovalentni karakter, dok B-N veze predstavljaju djelomično ionski karakter zbog e-parova u sp2 hibridiziranom B-N. (usp. Emanet i sur. 2019.)

BNNTs vs. Carbon Nanotubes: Bor nitride nanocjevčice (BNNTs) pokazuju sličnu cjevastu nanostrukturu kao ugljikove nanocjevčice (CNTs) u kojima su atomi bora i dušika raspoređeni u šesterokutnoj mreži.


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi Laboratorija do industrijske veličine.