A szén nanocsövek erősek és rugalmasak, de nagyon összetartóak. Nehéz folyadékokká, például vízbe, etanolba, olajba, polimerbe vagy epoxigyantába diszpergálni őket. Az ultrahang hatékony módszer a diszkrét – Egyetlen diszpergált – szén nanocsövek.

A szén nanocsöveket (CNT) ragasztókban, bevonatokban és polimerekben, valamint műanyagokban elektromosan vezető töltőanyagként használják a statikus töltések eloszlatására az elektromos berendezésekben és az elektrosztatikusan festhető autó karosszéria panelekben. Nanocsövek használatával a polimerek ellenállóbbá tehetők a hőmérséklettel, az erős vegyi anyagokkal, a korrozív környezettel, a szélsőséges nyomásokkal és a kopással szemben. A szén nanocsöveknek két kategóriája van: egyfalú nanocsövek (SWNT) és többfalú nanocsövek (MWNT).

A szén nanocsövek általában szárazanyagként kaphatók, pl. vállalatoktól, például vállalatoktól, például SES-kutatás vagy CNT Co., Ltd. Egy egyszerű, megbízható és skálázható folyamat deagglomeration van szükség, annak érdekében, hogy kihasználja a nanocsövek, hogy a maximális potenciálját. A folyadékok akár 100,000cP ultrahang egy nagyon hatékony technológia a dispersing nanocsövek vízben, olajban vagy polimerekben alacsony vagy magas koncentrációban. A folyékony sugáráramok, amelyek a Ultrahangos kavitáció, Leküzdeni a kötőerők közötti nanocsövek, és külön a csöveket. Mivel a ultrahanggal gerjesztett nyíró erők és a mikro turbulenciák ultrahang segítheti a felületi bevonat és a kémiai reakció a nanocsövek más anyagokkal is.

Általában a durva nanocső-diszperziót először egy standard keverővel előkeverik, majd homogenizálják az ultrahangos áramlási cellareaktorban. Az alábbi videó egy laboratóriumi vizsgálatot mutat be (kötegelt szonikálás a UP400S) a többfalú szén nanocsövek diszpergálása vízben alacsony koncentrációban. A szén kémiai jellege miatt a nanocsövek vízben való diszpergáló viselkedése meglehetősen nehéz. Amint azt a videó mutatja, könnyen bizonyítható, hogy az ultrahangos kezelés képes hatékonyan diszpergálni a nanocsöveket.

Diszperziós Egyedi SWNTs High hossza

A fő probléma feldolgozására és manipulálására SWNTs a benne rejlő oldhatatlansága a csövek közös szerves oldószerek és víz. Funkcionalizálását a nanocső oldalfal vagy nyitott végei, hogy hozzon létre egy megfelelő interfészt a SWNTs, és az oldószert többnyire vezet részleges hámlás a SWNT kötelek, csak.
Ennek eredményeként, a SWNTs tipikusan szét vannak szórva a kötegek helyett teljesen elszigetelt egyes objektumokat. Amikor túl kemény körülmények között dolgozunk, a diszpergálás során, a SWNTs vannak rövidült közötti hosszúságú 80 és 200 nm. Bár ez hasznos bizonyos tesztek, ez a hossz túl kicsi a legtöbb gyakorlati alkalmazások, mint például a félvezető vagy megerősítése SWNTs. Ellenőrzött, enyhe ultrahangos kezelés (például UP200Ht 40mm sonotrode) Egy hatékony eljárás előkészítése vizes diszperziói hosszú egyéni SWNTs. Szekvenciák enyhe ultrasonication minimalizálni a rövidülés, és lehetővé teszi a maximális megőrzését szerkezeti és elektromos tulajdonságait.

Tisztítása SWNT polimer-támogatott hozzákeverésével

Nehéz, hogy tanulmányozza a kémiai módosítása SWNTs molekuláris szinten, mert nehéz beszerezni tiszta SWNTs. As-termesztett SWNTs tartalmaznak sok szennyeződést, mint például a fém részecskék és amorf szén. Ultrasonication a SWNTs egy monoklór-benzol (MCB) oldat poli (metil-metakrilát) PMMA, majd szűrés hatékony módja, hogy megtisztítsa SWNTs. Ez a polimer-assisted tisztítási módszer lehetővé teszi a szennyeződések eltávolítása a-termesztett SWNTs hatékonyan. (Yudasaka et al.) Pontos irányítást a ultrasonication amplitúdó lehetővé teszi, hogy mérsékeljék a károkat a SWNTs.

Hielscher a ultrahangos készülékek széles választéka és tartozékok hatékony szórására a nanocsövek.

• Kompakt laboratóriumi eszközök legfeljebb 400 wattos ultrahang teljesítmény a diszpergáló kisebb mennyiségű, legfeljebb 2 liter
• UIP500hdT, UIP1000hdT és UIP1500hdT ultrahangos processzorok, amelyek nagyobb mennyiségeket képesek feldolgozni.
• Ultrahangos rendszerek 2kW (UIP2000hdT) és 4kW (UIP4000hdT) szén nanocsövek gyártási skála diszpergálására használható. A UIP10000 (10 kilowatt) és a UIP16000 (16 kilowatt) több különálló egységből álló klaszterekben is használható szén nanocsövek nagyüzemi feldolgozásához.”

Irodalom

• Koshio, A., Yudasaka, M., Zhang, M., Iijima, S. (2001): A Simple Way to Chemically React Single-Wall Crabon Nanotubes with Organic Materials Using Ultrasonication; in Nano Letters, Vol. 1, No. 7, 2001, p. 361-363.
• Yudasaka, M., Zhang, M., Jabs, C. et al. (2000): Effect of an organic polymer in purification and cutting of single-wall carbon nanotubes. Appl Phys A 71, 449–451 (2000).
• Paredes, J. I., Burghard, M. (2004): Dispersions of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes of High Length, in: Langmuir, Vol. 20, No. 12, 2004, 5149-5152, American Chemical Society.