Hielscher Ultrasonics
Örömmel megvitatjuk a folyamatot.
Hívjon minket: +49 3328 437-420
Írjon nekünk: info@hielscher.com

grafén-oxid – Ultrahangos hámlasztás és diszperzió

Az ultrahangos hámlasztás széles körben alkalmazott technika grafén-oxid előállítására a grafit-oxid vékony, egy- vagy néhány rétegű grafénlemezekre bontásával. A Hielscher szonikátorok intenzív akusztikus kavitációt hoznak létre, ahol az energia-sűrű ultrahangos hullámok nagy energiájú mikrobuborékokat generálnak folyékony közegben. Ezek az összeomló buborékok nyíróerőket hoznak létre, amelyek elválasztják a grafit-oxid rétegeket, hatékonyan hámlasztva őket grafén-oxid nanolemezekké. Használja ki a nagy teljesítményű ultrahangot, hogy a grafén-oxid alapú alkalmazását a következő szintre emelje!

A grafén-oxid ultrahangos hámlása

A grafén-oxid vízben oldódó, amfifil, nem mérgező, biológiailag lebontható és könnyen diszpergálható stabil kolloidokká. Az ultrahangos hámlasztás és diszperzió nagyon hatékony, gyors és költséghatékony módszer a grafén-oxid ipari méretben történő szintetizálására, diszpergálására és funkcionalizálására. A későbbi feldolgozás során az ultrahangos diszpergálószerek nagy teljesítményű grafén-oxid-polimer kompozitokat állítanak elő.

Az ultrahangos hámlasztás előnyei

Az ultrahangos hámlasztás számos előnnyel jár, beleértve az egyszerűséget, méretezhetőség, és környezetbarát, mivel általában nem igényel kemény vegyszereket vagy összetett feldolgozást. Ezenkívül lehetővé teszi a grafén-oxid nanolemezek méretének és vastagságának pontos szabályozását, ami elengedhetetlen tulajdonságaik hangolásához különböző alkalmazásokban.

Információkérés




Vegye figyelembe a Adatvédelem.




Ipari szonikátor beállítása grafén hámlasztáshoz és diszperzióhoz: A nagy intenzitású ultrahangos hullámok kavitációs erőket hoznak létre, amelyek a grafitot grafén-oxid nanolemezekké bontják, ideálisak az energiatárolás, az elektronika és a fejlett anyagok alkalmazásainak skálázható gyártásához.

Ipari sonicator UIP16000hdT grafén-oxid hámlasztásához nagy áteresztőképesség mellett

A videó bemutatja a grafit ultrahangos keverését és diszpergálását 250 ml epoxigyantában (Toolcraft L), ultrahangos homogenizátorral (UP400St, Hielscher Ultrasonics). A Hielscher Ultrasonics berendezéseket készít grafit, grafén, szén-nanocsövek, nanohuzalok vagy töltőanyagok diszpergálására a laboratóriumban vagy nagy volumenű gyártási folyamatokban. Tipikus alkalmazási területei a nano- és mikroanyagok diszpergálása a funkcionalizálási folyamat során, illetve gyantákba vagy polimerekbe történő diszpergálás.

Keverje össze az epoxigyantát grafit töltőanyaggal ultrahangos homogenizátorral UP400St (400 watt)

Videó indexképe

 

Protokoll: A grafén-oxid ultrahangos hámlasztása

A Hielscher szonda típusú szonda UP200HT digitális érintőképernyőjeA grafén-oxid (GO) nanolemezek méretének szabályozása érdekében a hámlasztási módszer kulcsfontosságú tényező. Pontosan szabályozható folyamatparaméterei miatt az ultrahangos hámlasztás a legszélesebb körben alkalmazott delaminációs technika a kiváló minőségű grafén és grafén-oxid előállításához.
A grafén-oxid grafit-oxidból történő ultrahangos hámlasztásához különböző protokollok állnak rendelkezésre. Az alábbiakban talál egy példaértékű protokollt az ultrahangos grafén-oxid hámlasztásához:
A grafit-oxid port vizes KOH-ban keverjük össze 10-es pH-értékkel. A hámláshoz és az azt követő diszperzióhoz a szonda típusú ultrahangos készüléket használjuk UP200St (200W). Ezután K+ ionok kapcsolódnak a grafén bazális síkjához, hogy öregedési folyamatot indukáljanak. Az öregedést rotációs párologtatással (2 óra) érik el. A felesleges K+ ionok eltávolítása érdekében a port többször mossuk és centrifugáljuk.
A kapott elegyet centrifugáljuk és liofilizáljuk, hogy diszpergálható grafén-oxid por kicsapódjon.
Vezetőképes grafén-oxid paszta elkészítése: A grafén-oxid por dimetil-formamidban (DMF) diszpergálható szonikálás alatt, hogy vezetőképes pasztát állítson elő. (Han et al.2014)

Az ultrahangos hámlást széles körben használják grafén nanolemezek és grafén-oxid előállítására. A Hielscher ultrahangos rendszerei meggyőzik a grafén nagyon hatékony, költséghatékony és gyors szintézistechnikáját, amelyet nagy szuszpenziós áramokhoz használnak, és grafén tömegtermelésre használnak.
A kép forrása: Potts J. R., Dreyer D. R., Bielawski Ch. W., Ruoff R.S (2011): Grafén alapú polimer nanokompozitok. Polymer Vol. 52, 1. szám, 2011. 5–25.

Az ultrahangos grafén-oxid hámlás mechanizmusa
(Kép.: Potts et al. 2011)

A grafén-oxid ultrahangos funkcionalizálása

A szonikálást sikeresen használják grafén-oxid (GO) beépítésére polimerekbe és kompozitokba.
Példák:

  • grafén-oxid-TiO2 mikroszféra kompozit
  • Polisztirol-magnetit-grafén-oxid kompozit (mag-héj szerkezetű)
  • polisztirol redukált grafén-oxid kompozitok
  • polianilin nanoszálas bevonatú polisztirol/grafén-oxid (PANI-PS/GO) maghéj kompozit
  • polisztirol-interkalált grafén-oxid
  • p-feniléndiamin-4vinilbenzol-polisztirol módosított grafén-oxid
Probe típusú ultrahangos készülék UP400St nanorészecskék diszperziójához, például grafén nanolemezkékhez stabil vizes szuszpenzióban.

Ultrahangos UP400St grafén nanolemezke diszperziók előállításához

Az ultrahangos hámlasztással előállított grafén-oxid alkalmazásai

Az ultrahangos hámlasztással előállított grafén-oxid széles körben alkalmazható különböző területeken. Az elektronikában rugalmas vezetőképes filmekben és érzékelőkben használják; Az energiatárolás során javítja az akkumulátorok és szuperkondenzátorok teljesítményét. A grafén-oxid antibakteriális tulajdonságai értékessé teszik orvosbiológiai alkalmazásokban, míg nagy felülete és funkcionális csoportjai előnyösek a katalízisben és a környezeti kármentesítésben. Összességében, ultrahangos hámlasztás megkönnyíti a hatékony előállítását kiváló minőségű grafén-oxid felhasználására a legmodernebb technológiákban.

Sonicators grafén és grafén-oxid feldolgozásához

A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos rendszereket kínál hámlasztáshoz, diszpergáláshoz, és grafén és grafén-oxid feldolgozásához. A megbízható ultrahangos processzorok és a kifinomult reaktorok pontos vezérlést biztosítanak, lehetővé téve az ultrahangos folyamatok hangolását a kívánt célokra.
Az egyik legfontosabb paraméter az ultrahangos amplitúdó, amely meghatározza az ultrahangos szonda rezgési tágulását és összehúzódását. A Hielscher ipari ultrahangos készülékek nagy amplitúdójú, akár 200μm-es folyamatosan működnek 24/7 működésben. Még nagyobb amplitúdók esetén testreszabott ultrahangos szondák állnak rendelkezésre. Minden processzor pontosan beállítható a folyamat körülményeihez, és beépített szoftverrel felügyelhető, biztosítva a megbízhatóságot, az állandó minőséget és a reprodukálható eredményeket.
A Hielscher szonikátorok robusztusak és folyamatosan működhetnek nagy teherbírású környezetben, így az ultrahangos kezelés a nagyszabású grafén, grafén-oxid és grafit anyagkészítés előnyös gyártási technológiája.
Az ultrahangos készülékek és tartozékok széles termékválasztéka, beleértve a különböző méretű és geometriájú sonotrodákat és reaktorokat, lehetővé teszi az optimális reakciófeltételek és tényezők, például reagensek, ultrahangos energiabevitel, nyomás, hőmérséklet, és áramlási sebesség kiválasztását a legmagasabb minőség elérése érdekében. A Hielscher ultrahangos reaktorai akár több száz bargot is nyomás alá helyezhetnek, lehetővé téve a 250 000 centipoise-t meghaladó viszkozitású, nagyon viszkózus paszták szonikálását.
Az ultrahangos delamináció és hámlasztás ezeknek a tényezőknek köszönhetően kiváló a hagyományos technikák.

Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!

Kérjük, használja az alábbi űrlapot, ha további információkat szeretne kérni az ultrahangos homogenizálásról. Örömmel kínálunk Önnek egy ultrahangos rendszert, amely megfelel az Ön igényeinek.









Kérjük, vegye figyelembe a Adatvédelem.




Hielscher Ultrasonics

  • nagy teljesítmény
  • Nagy nyíróerők
  • magas nyomás alkalmazható
  • Precíz vezérlés
  • Zökkenőmentes méretezhetőség (lineáris)
  • kötegelt és folyamatos
  • reprodukálható eredmények
  • megbízhatóság
  • Erőteljesség
  • magas energiahatékonyság
7kW ultrahangos diszpergáló rendszer inline grafén előállításához (Kattintson a nagyításhoz!)

Ultrahangos rendszer grafén-oxid hámlasztáshoz

 
Ha többet szeretne megtudni az ultrahangos grafén szintézisről, diszperzióról és funkcionalizálásról, kérjük, kattintson ide:

 

Tények, amelyeket érdemes tudni

Ultrahang és kavitáció: Hogyan hámlik a grafit grafén-oxidra szonikálással?

A grafit-oxid (GrO) ultrahangos hámlasztása az akusztikus kavitáció által kiváltott nagy nyíróerőn alapul. Az akusztikus kavitáció a váltakozó nagynyomású / alacsony nyomású ciklusok miatt keletkezik, amelyeket az erős ultrahanghullámok folyadékban történő összekapcsolása generál. Az alacsony nyomású ciklusok során nagyon kis üregek vagy vákuumbuborékok fordulnak elő, amelyek a váltakozó alacsony nyomású ciklusok felett nőnek. Amikor a vákuumbuborékok olyan méretet érnek el, hogy nem tudnak több energiát elnyelni, hevesen összeomlanak egy nagynyomású ciklus során. A buborék implózió kavitációs nyíróerőket és feszültséghullámokat, akár 6000 K szélsőséges hőmérsékletet, 10 feletti extrém hűtési sebességet eredményez10K/s, nagyon magas, akár 2000 atm nyomás, extrém nyomáskülönbségek, valamint akár 1000 km/h (∼280m/s) folyadéksugarak.
Ezek az intenzív erők befolyásolják a grafitkötegeket, amelyek egy- vagy néhány rétegű grafén-oxidra és érintetlen grafén nanolemezekre delaminálódnak.

Mi az a grafén-oxid?

Hogyan állítsunk elő grafén-oxidot? A Hielscher Ultrasonics erőteljes ultrahangos processzorokat szállít a grafit-oxid ömlesztett anyag grafén-oxiddá történő hámlasztásához. www.hielscher.comA grafén-oxidot (GO) grafit-oxid (GrO) hámlasztásával szintetizáljuk. Míg a grafit-oxid egy 3D-s anyag, amely több millió réteg grafénrétegből áll, interkalált oxigénekkel, a grafén-oxid egy- vagy néhány rétegű grafén, amely mindkét oldalon oxigénnel van ellátva.
A grafén-oxid és a grafén a következő jellemzőkben különböznek egymástól: a grafén-oxid poláris, míg a grafén nem poláris. A grafén-oxid hidrofil, míg a grafén hidrofób.
Ez azt jelenti, hogy a grafén-oxid vízben oldódó, amfifil, nem mérgező, biológiailag lebontható és stabil kolloid szuszpenziókat képez. A grafén-oxid felülete epoxi-, hidroxil- és karboxilcsoportokat tartalmaz, amelyek kationokkal és anionokkal kölcsönhatásba léphetnek. Egyedülálló szerves-szervetlen hibrid szerkezetüknek és kivételes tulajdonságaiknak köszönhetően a GO-polimer kompozitok nagy lehetőségeket kínálnak a sokrétű ipari alkalmazásokhoz. (Tolasz et al. 2014)

Mi a redukált grafén-oxid?

A redukált grafén-oxidot (rGO) a grafén-oxid ultrahangos, kémiai vagy termikus redukciójával állítják elő. A redukciós lépés során a grafén-oxid legtöbb oxigénfunkcióját eltávolítják, így a kapott redukált grafén-oxid (rGO) nagyon hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, mint az érintetlen grafén. A redukált grafén-oxid (rGO) azonban tiszta grafénként nem hibátlan és érintetlen.

Irodalom/Hivatkozások



Örömmel megvitatjuk a folyamatot.

Vegyük fel a kapcsolatot.