Ուլտրաձայնային ցրել ածխածնի Nanotubes (CNT)
Ածխածնային նանոխողովակները ամուր և ճկուն են, բայց շատ համակցված: Դրանք դժվար է ցրվել հեղուկների մեջ, ինչպիսիք են ջուրը, էթանոլը, յուղը, պոլիմերային կամ էպոքսիդային խեժը: Ուլտրաձայնային հետազոտությունը դիսկրետ ստանալու արդյունավետ մեթոդ է – Մեկ-ցրել – ածխածնային նանոխողովակներ.
Ածխածնային նանոխողովակները (CNT) օգտագործվում են սոսինձների, ծածկույթների և պոլիմերների մեջ և որպես էլեկտրական հաղորդիչ լցոնիչներ պլաստմասսայի մեջ՝ էլեկտրական սարքավորումներում և էլեկտրաստատիկ կերպով ներկվող ավտոմեքենաների մարմնի վահանակներում ստատիկ լիցքերը ցրելու համար: Նանոխողովակների օգտագործմամբ պոլիմերները կարող են ավելի դիմացկուն դառնալ ջերմաստիճանի, կոպիտ քիմիական նյութերի, քայքայիչ միջավայրի, ծայրահեղ ճնշման և քայքայման դեմ: Գոյություն ունեն ածխածնային նանոխողովակների երկու կատեգորիա՝ մեկ պատի նանոխողովակներ (SWNT) և բազմապատի նանոխողովակներ (MWNT):
Արդյունաբերական ուլտրաձայնային հոմոգենիզատոր UIP1500hdT ածխածնային նանոխողովակների (CNTs) և այլ նանոնյութերի ցրման համար:
Ածխածնային նանոխողովակները սովորաբար հասանելի են որպես չոր նյութ, օրինակ՝ ընկերություններից, ինչպիսիք են SES հետազոտություն կամ CNT Co., Ltd. Անհրաժեշտ է պարզ, հուսալի և մասշտաբային գործընթաց `deagglomeration- ի համար, որպեսզի նանոուբակները օգտագործվեն իրենց առավելագույն ներուժի մեջ: Մինչև 100,000cPP պարունակությամբ հեղուկների համար ուլտրաձայնը շատ արդյունավետ տեխնոլոգիա է ջրի, յուղի կամ պոլիմերների ցածր կամ բարձր կոնցենտրացիաներում ջրի, յուղի կամ պոլիմերների մեջ նանոտուբուլերը ցրելու համար: Արդյունքում հեղուկ ինքնաթիռի հոսքերը Ուլտրաձայնային կավիտացիա, Հաղթահարել bonding ուժերին միջեւ նանոխողովակների, եւ առանձնացնել խողովակները: Քանի որ այն Ultrasonically գեներացվել ճղել ուժերի եւ միկրո turbulences ուլտրաձայնային կարող է աջակցել մակերեսային ծածկույթների եւ քիմիական ռեակցիայի նանոխողովակների հետ այլ նյութերի, էլ.
Ընդհանրապես, կոպիտ նանոխողովակային ցրումը սկզբում նախապես խառնվում է ստանդարտ հարիչով, այնուհետև համասեռացվում է ուլտրաձայնային հոսքի բջջային ռեակտորում: Ստորև բերված տեսանյութը ցույց է տալիս լաբորատոր փորձարկում (խմբաքանակային ձայնագրում, օգտագործելով ա UP400S) ցածր կոնցենտրացիայով ջրի մեջ բազմապատի ածխածնային նանոխողովակների ցրում: Ածխածնի քիմիական բնույթի պատճառով նանոխողովակների ցրման վարքը ջրի մեջ բավականին դժվար է: Ինչպես ցույց է տրված տեսանյութում, հեշտությամբ կարելի է ցույց տալ, որ ուլտրաձայնային ախտորոշումն ի վիճակի է արդյունավետորեն ցրել նանոխողովակները:
Հետազոտական տիպի ուլտրաձայնայնացման միջոցով կարծրացուցիչի մեջ ցրված տարբեր նանոֆիլլերների համեմատություն. բ) 0.5 վտ% CNToxid; գ) 0.5% wt% ածխածնային նանոթուղի (CNT); դ) 0.5 wt% CNT կիսաքայքայված:
Ուսումնասիրություն և նկար ՝ © Zanghellini et al., 2021
Ցրումը Անհատական SWNTs բարձր Length
A հիմնական խնդիր է վերամշակման եւ շահարկման SWNTs է բնորոշ insolubility է խողովակների ընդհանուր օրգանական լուծիչների եւ ջուր. Functionalization է nanotube կողային պատին կամ բաց ծայրերում ստեղծել համապատասխան ինտերֆեյս միջեւ SWNTs եւ վճարունակ հիմնականում հանգեցնել մասնակի exfoliation վրա SWNT ropes, միայն.
Որպես հետեւանք, SWNTs են սովորաբար ցրել են որպես bundles, այլ ոչ թե լիովին մեկուսացված առանձին օբյեկտների: Երբ շատ խիստ պայմաններ են աշխատանքի ընթացքում ցրվածություն, որ SWNTs են կրճատվել են երկարությունները միջեւ 80 եւ 200nm. Չնայած նրան, որ դա օգտակար է որոշակի թեստերի, սա երկարությունը չափազանց փոքր է առավել գործնական ծրագրեր, ինչպիսիք են կիսահաղորդիչ կամ ամրապնդել SWNTs. Վերահսկվում է, մեղմ ուլտրաձայնային բուժում (օրինակ, ըստ UP200Ht հետ 40mm sonotrode) Հանդիսանում է արդյունավետ ընթացակարգ է պատրաստել ջրային ցրումները երկար առանձին SWNTs: Հաջորդականությունը մեղմ ultrasonication նվազագույնի հասցնել shortening եւ թույլ են տալիս մաքսիմալ պահպանմանը կառուցվածքային եւ էլեկտրոնային հատկություններով:
SWNT- ի մաքրումը `պոլիմերային օժանդակ ուլտրաձայնայնացման միջոցով
Դժվար է ուսումնասիրել քիմիական փոփոխություն SWNTs է մոլեկուլային մակարդակում, քանի որ դժվար է ձեռք բերել մաքուր SWNTs: As-աճել SWNTs պարունակում են բազմաթիվ impurities, ինչպիսիք են մետաղական մասնիկների եւ ամորֆ կարբոնային արտանետումները: Ultrasonication է SWNTs մի monochlorobenzene (MCB) լուծման poly (մեթիլ METHACRYLATE) PMMA որին հաջորդում են քամում է արդյունավետ միջոց է մաքրել SWNTs. Այս պոլիմերային օժանդակությամբ մաքրում մեթոդը թույլ է տալիս հեռացնել impurities է, քանի որ աճել SWNTs արդյունավետ: (Յուդասակա եւ այլն:) Ճշգրիտ վերահսկողությունը ultrasonication առատություն, թույլ է տալիս սահմանափակել վնասները է SWNTs.
Hielscher- ի ուլտրաձայնային սարքերի լայն տեսականի եւ պարագաներ արդյունավետ ցրել մասին նանոխողովակների:
- Կոմպակտ լաբորատոր սարքեր մինչեւ 400 վտ ուլտրաձայնային հզորություն համար ցրել մեջ փոքր ծավալների մինչեւ 2 լիտր
- UIP500hdT,, UIP1000hdT եւ UIP1500hdT ուլտրաձայնային պրոցեսորներ են, որոնք կարող են ավելի մեծ ծավալներ մշակել:
- Ուլտրաձայնային համակարգերը 2 կՎտ (UIP2000hdT) եւ 4 կՎտ (UIP4000hdT) կարող է օգտագործվել ածխածնային նանոխողովակների արտադրության մասշտաբով ցրելու համար UIP10000 (10 կիլովատ) եւ UIP16000 (16 կՎտ) կարող է օգտագործվել մի քանի առանձին միավորների կլաստերներում ածխածնային նանոխողովակների լայնածավալ մշակման համար:”
Կապ մեզ հետ | / Հարցրեք մեզ!
Գրականություն
- 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.
Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային հոմոգենացնողներից ` Լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափը