Az egyfalú szén nanocsövek egyenként történő eloszlatása

Az egyfalú szén nanocsövek (SWNT-k vagy SWCNT-k) egyedülálló tulajdonságokkal rendelkeznek, de kifejezni őket, egyenként kell eloszlatni őket. Az egyfalú szén nanocsövek kivételes tulajdonságainak teljes körű kihasználása érdekében a csöveket a legtávolabbra kell rázni. Az SWNT-k, mivel más nanorészecskék is nagyon nagy vonzerő erőket mutatnak, ezért egy megbízható és hatékony módszerre van szükség a megbízható deagglomerációhoz és diszperzióhoz. Míg a közös keverési technikák nem biztosítják az SWNT-k károsodásának megakadályozásához szükséges intenzitást, a nagy teljesítményű ultrahangok bizonyítják az SWCNT-ek detangálását és eloszlatását. Az ultrahanggal generált kavitációs nyíróerők elég erősek ahhoz, hogy leküzdjék a kötési erőket, miközben az ultrahang intenzitása pontosan beállítható az SWCNT károsodásának elkerülése érdekében.

Probléma:

Az egyfalakkal ellátott szén nanocsövek (SWCNT-k) különböznek a többfalú szén nanocsövekektől (MWNT / MWCNT) elektromos tulajdonságaik alapján. Az SWCNT-ek sávszéli hézagai nullától 2 eV-ig terjedhetnek, és elektromos vezetőképességük fémes vagy félvezető viselkedést mutat. Mivel az egyfalú szén nanocsövek erősen kohéziósak, az SWCNT-k feldolgozásának egyik legnagyobb akadálya a csövek szerves oldószerekben vagy vízben rejlő insolubilitása. Az SWCNT teljes potenciáljának kihasználásához a csövek egyszerű, megbízható és méretezhető deagglomerációs folyamata szükséges. Különösen a CNT oldalsó falak vagy nyitott végek funkcionalizálása az SWCNT-ek és a szerves oldószer közötti megfelelő felület létrehozásához csak az SWCNT részleges hámlását eredményezi. Ezért az SWCNT-k többnyire disszipáltak kötegekként, nem pedig egyedi deagglomerált kötelekként. Ha a diszperziós állapot túl szigorú, az SWCNT-eket lerövidítik 80 és 200 nm közötti hosszúságúra. A gyakorlati alkalmazások többségénél, azaz a félvezető vagy megerősítő SWCNT-k esetében ez a hossz túl kicsi.

Ultrahangos diszpergálószereket használnak az egyfalú nanocsövek (SWNTs) hatékony detangle-jére.

UIP2000hdT, a 2kW erős ultrasonicator, hogy eloszlassa SWCNTs.

Megoldás:

Az ultrahangos ion nagyon hatékony módszer a szén nanocsövek diszpergálására és deagglomerálására, mivel a nagy intenzitású ultrahang ultrahangos hullámai kavitációt generálnak folyadékokban. A folyékony közegben elterjedt hanghullámok váltakozó nagynyomású (kompressziós) és alacsony nyomású (ritkítási) ciklusokat eredményeznek, frekvencia függvényében. Az alacsony nyomású ciklus alatt a nagy intenzitású ultrahangos hullámok kis vákuum buborékokat vagy üregeket hoznak létre a folyadékban. Amikor a buborékok olyan térfogatot érnek el, amelyen már nem képesek elnyelni az energiát, akkor hevesen összeomlik a nagynyomású ciklus alatt. Ezt a jelenséget kavitációnak nevezik. Az implózis során lokálisan magas hőmérsékleteket (kb. 5000K) és nyomást (kb. 2000m) érnek el. A kavitációs buborék implozíciója akár 280 m / s sebességű folyékony fúvókákat eredményez. Ezek a folyékony sugárforrások a következőkből származnak: Ultrahangos kavitáció, leküzdeni a kötési erőket a szén nanocsövek között, és így a nanocsövek deagglomerálódnak. Egy enyhe, szabályozott ultrahangos kezelés alkalmas módszer a nagy hosszúságú diszpergált SWCNT-ek felületaktív anyaggal stabilizált szuszpenzióinak létrehozására. Az SWCNT-k ellenőrzött termeléséhez a Hielscher ultrahangos processzorai lehetővé teszik az ultrahangos paraméterek széles választékát. Az ultrahangos amplitúdó, folyadéknyomás és folyadékkompozíció változhat az adott anyaghoz és eljáráshoz képest. Ez változatos lehetõségeket kínál a beállításokhoz, például

  • sonotrode amplitúdók akár 170 mikron
  • legfeljebb 10 bar folyadéknyomás
  • folyadékáramlási sebesség akár 15 l / perc (a folyamattól függően)
  • folyadék hőmérséklet 80 ° C-ig (egyéb hőmérséklet kérésre)
  • anyag viszkozitása legfeljebb 100.000cp

 

Információkérés




Jegyezzük fel Adatvédelmi irányelvek.


Továbbá, az ultrahangosítás polimerrel támogatott tisztítási eljárásnak köszönhetően hatékonyan eltávolíthatja a szennyeződéseket a kifejlődött SWCNT-kből. Nehéz az SWCNT kémiai módosítását molekuláris szinten tanulmányozni, mert nehéz nyerni a tiszta SWNT-ket. A fejlődő SWCNT-k sok szennyeződést tartalmaznak, például fémrészecskéket és amorf szénmintákat. Az SWCNT ultrahangosítása a poli (metil-metakrilát) PMMA monoklór-benzol (MCB) oldatában, majd szűréssel hatékony módja az SWCNT tisztítására. Ez a polimerrel támogatott tisztítási eljárás lehetővé teszi a szennyeződések eltávolítását a kifejlett SWCNT-kből. Az ultrahangos amplitúdó pontos ellenőrzése lehetővé teszi az SWCNT-k károsodásának elkerülését vagy korlátozását.

Ultrahangos berendezés

A Hielscher nagy teljesítményt nyújt ultrahangos processzorok minden hangerő ultrahangozásához. Az 50 watttól 16 000 wattig terjedő ultrahangos készülékek, amelyek klaszterekben állíthatók be, lehetővé teszik a megfelelő ultrahangos érzékelést mindegyik alkalmazáshoz, a laborban, valamint az iparban. A nanocsövek kifinomult diszperziója érdekében folyamatos szonikálás javasolt. Hielscher áramlási cellái felhasználásával lehetővé válik, hogy a CNT-ket magas viszkozitású folyadékokká, például polimerekké, nagy viszkozitású olvadékokká és termoplasztik-kká alakítsák.

Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni a nanocsövek diszpergálásáról és módosításáról nagy teljesítményű ultrahanggal!

Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezz minket!

Kérjen bővebb információt

Kérjük, használja az alábbi űrlapot, hogy további információkat kérjen az ultrahangos processzorokról a nano-diszperziókhoz és az árakhoz. Örömmel megbeszéljük veled a folyamatot, és kínálunk Önnek egy ultrahangos diszpergálót, amely megfelel az Ön igényeinek!









Kérjük, vegye figyelembe Adatvédelmi irányelvek.


Egy egyszerű módja annak, hogy kémiailag reagáljon az egyfalú rák nanocsövekre szerves anyagokkal ultrahangos kezelés használatával. Koshio et al., 2001

Ultrahangosan diszpergált SWNT-k mikroszkópos képalkotása.

Ultrahangos diszperziós szén Nanotubes: A Hielscher ultrasonicator UP400S (400W) diszpergál, és detangles CNTs gyors és hatékonyan egyetlen nanocsövek.

Carbon Nanotubes vízben való szétperesztése az UP400S használatával

Videó indexképe

 

Hielscher ultrahangos készülékei ideálisak

Nanocsövek ultrahangos diszpergálása (UP400St)

Tények az SWNT-kről– átmérője kb. 1 nm, egy cső milliószor hosszabb– szélsőséges erő & merevség– nagyon nagy állóképesség– nagyon magas elektronikai és hővezető képesség– fémes vagy félvezető viselkedés
Az elektromos ultrahang gyakran az egyetlen megbízható eszköz a nanocsövek detektálására és diszpergálására

A CNT-k diszpergálása Hielscher laboratóriumi eszközével UP50H

A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat szállít a labortól az ipari méretig.

Nagy teljesítményű ultrahangos! Hielscher termékpaletta kiterjed a teljes spektrumot a kompakt labor ultrasonicator több mint pad-top egységek teljes ipari ultrahangos rendszerek.



Irodalom / Referenciák

Tudni érdemes

Az ultrahangos készülékeket gyakran szonda ultrahangos ultrahangos homogenizálónak, ultrahangos homogenizálónak, ultrahangos homogenizálónak, ultrahangos mosógépnek, ultrahangos csiszolónak, szamár-ruptornak, ultrahangos diszpergálónak, ultrahang diszpergálónak vagy oldószernek nevezik. A különböző kifejezések az egyes alkalmazásokból származnak, amelyeket az ultrahangos kezeléssel lehet teljesíteni.

Örömmel megvitassuk a folyamatot.

Lépjünk kapcsolatba.