Single-Walled Carbon Nanotubes (SWNTs կամ SWCNTs) յուրահատուկ հատկանիշներ ունեն, բայց դրանք արտահայտելու համար դրանք պետք է անհատապես ցրվել: Միակողմանի ածխածնի նանոտուբի բացառիկ բնութագրերի լիարժեք օգտագործման համար խողովակները պետք է ամբողջովին ամբողջությամբ փչանան: SWNT- ները, ինչպես մյուս նանոպլաստիկները, ցույց են տալիս շատ մեծ ներգրավման ուժեր, որպեսզի հուսալի դեգգլարացման եւ ցրման համար անհրաժեշտ է հզոր եւ արդյունավետ տեխնիկա: Մինչդեռ համընդհանուր խառնուրդի մեթոդները չեն ապահովում SWNT- ների քայքայման համար անհրաժեշտ ինտենսիվությունը, առանց վնասելու դրանք, բարձր հզորության ultrasonics- ը ապացուցված է շտկելու եւ ցրելու համար SWCNT- ները: Ուլտրաձայնային կերպով առաջացած քիվիտացիոն խուզող ուժերը բավականաչափ հզոր են, հաղթահարելու կապող ուժերը, մինչդեռ Ուլտրաձայնային ինտենսիվությունը կարող է ճիշտ ճշգրտվել, որպեսզի խուսափեն SWCNT- ների վնասներից:

Խնդիրը:

Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNTs) տարբերվում են Multi-Walled Carbon Nanotubes- ից (MWNTs / MWCNTs) իրենց էլեկտրական հատկություններով: SWCNT- ների շղթայի բացը կարող է զրոյից զիջել մինչեւ 2 եՎ եւ դրանց էլեկտրական հաղորդակցությունը հատկանշում է մետաղական կամ կիսահաղորդչային վարքագիծը: Քանի որ միակողմանի ածխածնի նանոտուբը խառնուրդ է, SWCNT- ների մշակման խոշոր խոչընդոտներից մեկը օրգանական լուծիչներում կամ ջրի մեջ խողովակների բնորոշ անլուծելիությունն է: SWCNT- ների լիարժեք օգտագործման համար անհրաժեշտ է խողովակների պարզ, հուսալի եւ լայնածավալ դեգրադիմացման գործընթաց: Հատկապես, CNT կողմնակի պատերի ֆունկցիոնալացումը կամ բաց ավարտը, SWCNT- ների եւ օրգանական լուծիչների միջեւ հարմար միջավայր ստեղծելու համար միայն SWCNT- ների մասնակի արտազատման արդյունք է: Հետեւաբար, SWCNT- ները հիմնականում շերտավորվում են որպես բյուրեղներ, այլ ոչ թե անհատական ​​դեգրադացված պարաններ: Եթե ​​ցրման ժամանակ պայմանը չափազանց կոշտ է, SWCNT- ները կկրճատվեն մինչեւ 80-ից 200 նմ երկարությամբ: Գործնական ծրագրերի մեծամասնության համար, այսինքն, SWCNT- ների կիսահաղորդչային կամ ամրապնդման համար այս երկարությունը չափազանց փոքր է:

լուծում:

Ultrasonication- ը շատ արդյունավետ մեթոդ է ածխածնի նանոտուների ցրման եւ deagglomeration, քանի որ բարձր խտությամբ ուլտրաձայնային ուլտրաձայնային ալիքները առաջացնում են կեղտոտություն հեղուկների մեջ: Ձայնային ալիքները տարածվում են հեղուկ մեդիայի արդյունքում `բարձր ճնշման (կոմպրեսիոն) եւ ցածր ճնշման (հազվագյուտ) ցիկլերի փոխարինման հետեւանքով, կախված հաճախականությունից: Ցածր ճնշման ցիկլի ժամանակ բարձր ինտենսիվությամբ ուլտրաձայնային ալիքները հեղուկում ստեղծում են փոքր վակուումային փուչիկները կամ բացթողումները: Երբ փուչիկները հասնում են այն ծավալին, որտեղ նրանք այլեւս չեն կարողանում ներծծվել էներգիա, դրանք բարձր ճնշման ցիկլի ժամանակ ուժեղանում են: Այս երեւույթը կոչվում է կավիտացիա: Ներխուժման ընթացքում շատ բարձր ջերմաստիճան (մոտ 5000K) եւ ճնշումները (մոտ 2000 մետր) հասնում են տեղական մակարդակում: Կավիտացիայի փուչիկի ներխուժումը հանգեցնում է մինչեւ 280 մ / վ արագության հեղուկների: Այս հեղուկ ռեակտիվ հոսքերը, որոնք առաջացել են Ուլտրաձայնային կավիտացիա, Հաղթահարել bonding ուժերին միջեւ ածխածնային նանոխողովակների եւ հետեւաբար, ապա nanotubes դառնալ deagglomerated: Մեղմ, վերահսկվող ուլտրաձայնային բուժում է համապատասխան մեթոդ է ստեղծել ՄԱՆ-կայունացել suspensions ցրել SWCNTs բարձր երկարությամբ: Համար վերահսկվող արտադրության SWCNTs, Hielscher ի Ուլտրաձայնային պրոցեսորները թույլ է տալիս վազում մի լայն շարք ուլտրաձայնային պարամետրերի սահմանում: The ուլտրաձայնի սարքավորւոմներ առատություն, հեղուկ ճնշման եւ հեղուկ կազմը կարող է լինել բազմազան են համապատասխանաբար կոնկրետ նյութական եւ գործընթացի: Սա առաջարկում փոփոխական հնարավորությունները ճշգրտումների, ինչպիսիք են

• sonotrode amplitudes մինչեւ 170 միկրոն
• հեղուկ ճնշումները մինչեւ 10 ձուլակտորների
• հեղուկ հոսքի տեմպերը մինչեւ 15 լ / րոպե (կախված գործընթացի)
• հեղուկ ջերմաստիճանը մինչեւ 80 degC (այլ ջերմաստիճանը ցանկության դեպքում)
• նյութական մածուցիկության մինչեւ 100.000cp

 

Բացի այդ, ultrasonication որպես պոլիմերային օժանդակությամբ մաքրման միջոց թույլ է տալիս հեռացնել impurities ից, ինչպես նաեւ `աճեցված SWCNTs, արդյունավետ. Դժվար է ուսումնասիրել քիմիական փոփոխություն SWCNTs է մոլեկուլային մակարդակում, քանի որ դժվար է ձեռք բերել մաքուր SWNTs: As-աճել SWCNTs պարունակում են բազմաթիվ impurities, ինչպիսիք են մետաղական մասնիկների եւ ամորֆ կարբոնային արտանետումները: Ultrasonication է SWCNTs մի monochlorobenzene (MCB) լուծման poly (մեթիլ METHACRYLATE) PMMA որին հաջորդում են քամում է արդյունավետ միջոց է մաքրել SWCNTs. Այս պոլիմերային օժանդակությամբ մաքրում մեթոդը թույլ է տալիս հեռացնելով impurities է, քանի որ աճել SWCNTs արդյունավետ: Ճշգրիտ վերահսկողությունը ultrasonication առատություն, թույլ է տալիս խուսափել կամ սահմանափակել վնասելու SWCNTs:

Ուլտրաձայնային սարքավորում

Hielscher առաջարկում է բարձր կատարողականը ուլտրաձայնային պրոցեսորները համար sonication յուրաքանչյուր ծավալի. Ուլտրաձայնային սարքեր 50 Վտ մինչեւ 16,000 Watts, որը կարող է ստեղծել կլաստերների, թույլ են տալիս գտնելու համապատասխան ուլտրաձայնային յուրաքանչյուր դիմումի, լաբորատոր, ինչպես նաեւ արդյունաբերության. Համար բարդ աշխարհագրական սփռվածության nanotubes է, որը շարունակական sonication խորհուրդ է տրվում. Օգտագործելով Hielscher հոսքը բջիջները, այն դառնում է հնարավոր է ցրել CNTs մեջ հեղուկների վերերկրյա մածուցիկության, ինչպիսիք են պոլիմերների, բարձր մածուցիկության melts եւ թերմոպլաստների.

Սեղմեք այստեղ կարդալ ավելին մասին ցրելը եւ ձեւափոխման նանոխողովակների բարձր էներգիայի ուլտրաձայնային!