Քսենների ուլտրաձայնային շերտազատում

Քսենները 2D մոնոտարրային նանոնյութեր են արտասովոր հատկություններով, ինչպիսիք են շատ բարձր մակերեսը, անիզոտրոպ ֆիզիկական/քիմիական հատկությունները, ներառյալ բարձր էլեկտրական հաղորդունակությունը կամ առաձգական ուժը: Ուլտրաձայնային շերտազատումը կամ շերտազատումը արդյունավետ և հուսալի տեխնիկա է շերտավոր պրեկուրսորային նյութերից միաշերտ 2D նանոթերթներ արտադրելու համար: Ուլտրաձայնային շերտավորումն արդեն հաստատված է արդյունաբերական մասշտաբով բարձրորակ քսենե նանոթերթերի արտադրության համար:

Քսենես – Միաշերտ նանոկառուցվածքներ

Ուլտրաձայնային շերտազատված բորոֆենՔսենները միաշերտ (2D), միատարր նանոնյութեր են, որոնք առանձնանում են գրաֆենի նման կառուցվածքով, ներշերտային կովալենտային կապով և շերտերի միջև թույլ վան դեր Վալսյան ուժերով։ Քսենների դասի մաս կազմող նյութերի օրինակներ են բորոֆենը, սիլիցինը, գերմանենը, ստանինը, ֆոսֆորինը (սև ֆոսֆոր), արսենը, բիսմութենը և տելուրենը և հակամոնենը: Իրենց միաշերտ 2D կառուցվածքի շնորհիվ քսենի նանոնյութերը բնութագրվում են շատ մեծ մակերեսով, ինչպես նաև բարելավված քիմիական և ֆիզիկական ռեակտիվությամբ: Այս կառուցվածքային բնութագրերը քսենի նանոնյութերին տալիս են տպավորիչ ֆոտոնիկ, կատալիտիկ, մագնիսական և էլեկտրոնային հատկություններ և այս նանոկառուցվածքները դարձնում են շատ հետաքրքիր բազմաթիվ արդյունաբերական կիրառությունների համար: Ձախ նկարը ցույց է տալիս ուլտրաձայնային եղանակով շերտավորված բորոֆենի SEM պատկերները:

Տեղեկատվության պահանջ





Ուլտրաձայնային ռեակտոր՝ 2D նանոթերթերի արդյունաբերական շերտազատման համար, ինչպիսիք են քսենները (օրինակ՝ բորոֆեն, սիլիցեն, գերմանեն, ստանեն, ֆոսֆոր (սև ֆոսֆոր), արսեն, բիսմութեն և տելուրեն և հակամոնեն):

Ռեակտոր հետ 2000 Վտ Ուլտրաձայնային սարք UIP2000hdT քսենե նանոթերթերի լայնածավալ շերտազատման համար։

Քսենի նանոնյութերի արտադրություն՝ օգտագործելով ուլտրաձայնային շերտազատում

Շերտավոր նանոնյութերի հեղուկ շերտավորում. Միաշերտ 2D նանոթերթերը արտադրվում են անօրգանական նյութերից՝ շերտավոր կառուցվածքներով (օրինակ՝ գրաֆիտ), որոնք բաղկացած են անփույթ շարված հյուրընկալող շերտերից, որոնք ցուցադրում են շերտ-շերտ պատկերասրահի ընդլայնումը կամ ուռչումը որոշակի իոնների և/կամ լուծիչների միախառնման արդյունքում: Շերտերի շերտավորումը, որի ժամանակ շերտավոր փուլը տրոհվում է նանոթերթերի, սովորաբար ուղեկցում է այտուցը շերտերի միջև արագ թուլացած էլեկտրաստատիկ ձգումների պատճառով, որոնք առաջացնում են առանձին 2D շերտերի կամ թերթերի կոլոիդային դիսպերսիաներ: (տես Geng et al, 2013) Ընդհանրապես հայտնի է, որ այտուցը հեշտացնում է շերտազատումը ուլտրաձայնային եղանակով և հանգեցնում է բացասական լիցքավորված նանոթերթերի: Քիմիական նախնական մշակումը նաև հեշտացնում է շերտազատումը լուծիչների մեջ ձայնային ախտահանման միջոցով: Օրինակ՝ ֆունկցիոնալացումը թույլ է տալիս սպիրտներում շերտավոր կրկնակի հիդրօքսիդների (LDHs) շերտազատումը։ (տես Nicolosi et al., 2013)
Ուլտրաձայնային շերտազատման / շերտազատման համար շերտավոր նյութը ենթարկվում է լուծիչի հզոր ուլտրաձայնային ալիքների: Երբ էներգիայի խիտ ուլտրաձայնային ալիքները միացվում են հեղուկի կամ ցեխի մեջ, տեղի է ունենում ակուստիկ ուլտրաձայնային կավիտացիա: Ուլտրաձայնային կավիտացիան բնութագրվում է վակուումային փուչիկների փլուզմամբ: Ուլտրաձայնային ալիքները անցնում են հեղուկի միջով և առաջացնում փոփոխվող ցածր ճնշման / բարձր ճնշման ցիկլեր: Վակուումային փոքր փուչիկները առաջանում են ցածր ճնշման (հազվադեպ) ցիկլի ընթացքում և աճում են տարբեր ցածր ճնշման / բարձր ճնշման ցիկլերի ընթացքում: Երբ կավիտացիոն պղպջակը հասնում է այն կետին, որտեղ այն չի կարող կլանել հետագա էներգիան, պղպջակը ուժգին պայթում է և տեղական շատ էներգիայի խիտ պայմաններ է ստեղծում: Կավիտացիոն թեժ կետը որոշվում է շատ բարձր ճնշումներով և ջերմաստիճանով, համապատասխան ճնշումներով և ջերմաստիճանի տարբերությամբ, բարձր արագությամբ հեղուկ շիթերով և կտրող ուժերով: Այս սոնոմեխանիկական և սոնոքիմիական ուժերը մղում են լուծիչը կուտակված շերտերի և շերտավոր մասնիկների և բյուրեղային կառուցվածքների միջև՝ դրանով իսկ առաջացնելով շերտավորված նանոթերթներ: Ստորև ներկայացված պատկերների հաջորդականությունը ցույց է տալիս ուլտրաձայնային կավիտացիայի միջոցով շերտազատման գործընթացը:

Ուլտրաձայնային գրաֆենի շերտավորում ջրի մեջ

Շրջանակների արագընթաց հաջորդականություն (a-ից f), որը ցույց է տալիս գրաֆիտի փաթիլի սոնո-մեխանիկական շերտավորումը ջրի մեջ՝ օգտագործելով UP200S, 200W ուլտրաձայնային սարք հետ 3 մմ sonotrode. Սլաքները ցույց են տալիս պառակտման (շերտման) տեղը՝ ճեղքվածքը ներթափանցող կավիտացիոն փուչիկներով:
© Tyurnina et al. 2020 (CC BY-NC-ND 4.0)

Մոդելավորումը ցույց է տվել, որ եթե լուծիչի մակերևութային էներգիան նման է շերտավոր նյութի էներգիային, ապա շերտավորված և ագրեգացված վիճակների էներգիայի տարբերությունը շատ փոքր կլինի՝ վերացնելով նորից կուտակման շարժիչ ուժը: Երբ համեմատվում են խառնման և կտրման այլընտրանքային մեթոդների հետ, ուլտրաձայնային խառնիչները էներգիայի ավելի արդյունավետ աղբյուր են ապահովում շերտազատման համար, ինչը հանգեցրել է TaS-ի իոնային միջակայքի օգնությամբ շերտազատման ցուցադրմանը:2, NbS2, և MoS2, ինչպես նաև շերտավոր օքսիդներ։ (տես Nicolosi et al., 2013)

Ultrasonication-ը բարձր արդյունավետ և հուսալի գործիք է նանոթերթերի հեղուկ շերտազատման համար, ինչպիսիք են գրաֆենը և քսենները:

Ուլտրաձայնային հեղուկով շերտազատված նանոթերթերի TEM պատկերներ. (A) Գրաֆենի նանոթերթ, որը շերտավորվել է N-methyl-pyrrolidone լուծիչում sonication-ի միջոցով: (B) h-BN նանոթերթ, որը շերտազատվել է իզոպրոպանոլի լուծիչում ձայնային ախտահանման միջոցով: (C) MoS2 նանոթերթ, որը շերտազատվել է ջրային մակերևութային ակտիվ նյութի լուծույթում ձայնագրման միջոցով:
(Ուսումնասիրություն և նկարներ. ©Nicolosi et al., 2013)

Ուլտրաձայնային հեղուկ-շերտավորման արձանագրություններ

Քսենների և այլ միաշերտ նանոնյութերի ուլտրաձայնային շերտազատումը և շերտազատումը լայնորեն ուսումնասիրվել է հետազոտություններում և հաջողությամբ տեղափոխվել է արդյունաբերական արտադրության փուլ: Ստորև ներկայացնում ենք ձեզ ընտրված շերտազատման պրոտոկոլները՝ օգտագործելով sonication.

Ֆոսֆորի նանոփաթիլների ուլտրաձայնային շերտազատում

Ֆոսֆորը (նաև հայտնի է որպես սև ֆոսֆոր, BP) ֆոսֆորի ատոմներից ձևավորված 2D շերտավոր, միատարր նյութ է:
Passaglia et al. (2018), ցուցադրված է ֆոսֆոր-մեթիլմետակրիլատի կայուն կախույթների պատրաստումը bP-ի հեղուկ-փուլային շերտազատման (LPE) օգնությամբ, MMA-ի առկայությամբ, որին հաջորդում է արմատական պոլիմերացումը: Մեթիլ մետակրիլատը (MMA) հեղուկ մոնոմեր է:

Ֆոսֆորի ուլտրաձայնային հեղուկ շերտազատման արձանագրություն

MMA_bPn, NVP_bPn և Sty_bPn կասեցումները ստացվել են LPE-ով միակ մոնոմերի առկայության դեպքում: Տիպիկ ընթացակարգում ~5 մգ bP, խնամքով մանրացված հավանգի մեջ, դրվեց փորձանոթի մեջ, այնուհետև ավելացվեց MMA, Sty կամ NVP կշռված քանակություն: Մոնոմեր bP կասեցումը 90 րոպե հնչեցվել է Hielscher Ultrasonics հոմոգենիզատորի միջոցով: UP200St (200W, 26kHz), հագեցած sonotrode S26d2 (ծածկույթի տրամագիծը՝ 2 մմ): Ուլտրաձայնային ամպլիտուդը հաստատուն է եղել 50%-ում P = 7 Վտ-ով: Բոլոր դեպքերում սառցե լոգանքն օգտագործվել է ջերմության բարելավման համար: Վերջնական MMA_bPn, NVP_bPn և Sty_bPn կախոցներն այնուհետև 15 րոպե ներծծվել են N2-ով: Բոլոր կասեցումները վերլուծվել են DLS-ով, ցույց տալով rH արժեքներ, որոնք իսկապես մոտ են DMSO_bPn-ին: Օրինակ, MMA_bPn կասեցումը (ունի bP-ի մոտ 1%-ը) բնութագրվում էր rH = 512 ± 58 նմ:
Մինչ ֆոսֆորի վերաբերյալ այլ գիտական հետազոտությունները հաղորդում են մի քանի ժամ ձայնային ախտահանման ժամանակ՝ օգտագործելով ուլտրաձայնային մաքրող միջոց, բարձր եռման կետով լուծիչներ և ցածր արդյունավետություն, Passaglia-ի հետազոտական թիմը ցուցադրում է բարձր արդյունավետ ուլտրաձայնային շերտազատման արձանագրություն՝ օգտագործելով զոնդի տիպի ուլտրաձայնային սարք (այսինքն. UP200St):

Բորոֆենի ուլտրաձայնային շերտազատում

Sonication արձանագրությունների և ուլտրաձայնային բորոֆենով շերտազատման արդյունքների համար խնդրում ենք սեղմել այստեղ:

Մի քանի շերտ սիլիցիումի նանոթերթերի ուլտրաձայնային շերտավորում

Ուլտրաձայնային եղանակով շերտավորված սիլիցիումի նանոթերթերի SEM պատկեր:Մի քանի շերտ շերտավորված սիլիցիումի նանոթերթներ (E-SN) պատրաստվել են բնական վերմիկուլիտից (Verm) ուլտրաձայնային շերտազատման միջոցով: Շերտավորված սիլիցիումի նանոթերթերի սինթեզի համար կիրառվել է հեղուկ-փուլային շերտազատման հետևյալ մեթոդը. 40 մգ սիլիցիումի նանոթերթեր (SN) ցրվել են 40 մլ բացարձակ էթանոլի մեջ: Այնուհետև, խառնուրդը 2 ժամ ուլտրաձայնավորվեց՝ օգտագործելով Hielscher Ուլտրաձայնային պրոցեսոր UP200St, հագեցած 7 մմ sonotrode. Ուլտրաձայնային ալիքի ամպլիտուդը հաստատուն է պահվել 70% -ում: Գերտաքացումից խուսափելու համար կիրառվել է սառցե լոգանք: Չփեղկված SN-ը հեռացվել է ցենտրիֆուգմամբ 1000 rpm 10 րոպեով: Ի վերջո, արտադրանքը թափվեց և չորացվեց սենյակային ջերմաստիճանում վակուումի տակ մեկ գիշերվա ընթացքում: (տես Guo et al., 2022)

2D միաշերտ նանոթերթերի ուլտրաձայնային շերտավորումը, ինչպիսիք են քսենները (օրինակ՝ ֆոսֆորինը, բորոֆենը և այլն) արդյունավետ կերպով իրականացվում է զոնդային տիպի ձայնագրման միջոցով:

Միաշերտ նանոթերթերի ուլտրաձայնային շերտազատում է ուլտրաձայնային սարք UP400St,


Միաշերտ նանոթերթերի ուլտրաձայնային հեղուկ շերտավորում.

Ուլտրաձայնային հեղուկ շերտավորումը շատ արդյունավետ է քսենե նանոթերթերի արտադրության համար: Նկարում պատկերված է 1000 վտ հզորությունը UIP1000hdT,

Տեղեկատվության պահանջ





Բարձր հզորության ուլտրաձայնային զոնդեր և ռեակտորներ քսենի նանոթերթերի շերտազատման համար

Hielscher Ultrasonics-ը նախագծում, արտադրում և տարածում է ցանկացած չափի ամուր և հուսալի ուլտրաձայնային սարքեր: Կոմպակտ լաբորատոր ուլտրաձայնային սարքերից մինչև արդյունաբերական ուլտրաձայնային զոնդեր և ռեակտորներ, Hielscher-ն ունի իդեալական ուլտրաձայնային համակարգ ձեր գործընթացի համար: Ունենալով երկարաժամկետ փորձ այնպիսի կիրառություններում, ինչպիսիք են նանոմատերիալների սինթեզը և ցրումը, մեր լավ պատրաստված անձնակազմը ձեզ կառաջարկի ամենահարմար տեղադրումը ձեր պահանջներին համապատասխան: Hielscher արդյունաբերական ուլտրաձայնային պրոցեսորները հայտնի են որպես հուսալի աշխատանքային ձիեր արդյունաբերական օբյեկտներում: Ունենալով շատ բարձր ամպլիտուդներ մատուցելու հնարավորություն, Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը իդեալական են բարձր արդյունավետության կիրառումների համար, ինչպիսիք են քսենների և այլ 2D միաշերտ նանոնյութերի սինթեզը, ինչպիսիք են բորոֆենը, ֆոսֆորինը կամ գրաֆենը, ինչպես նաև այս նանոկառուցվածքների հուսալի ցրման համար:
Արտասովոր հզոր ուլտրաձայնային հետազոտություն. Hielscher Ultrasonics- ը’ արդյունաբերական ուլտրաձայնային պրոցեսորները կարող են շատ բարձր ամպլիտուդներ հաղորդել: 24/7 գործողության ընթացքում հեշտությամբ շարունակաբար աշխատեցվում են մինչև 200 μm ամպլիտուդներ: Նույնիսկ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար կան հարմարեցված ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ:
Ամենաբարձր որակը – Նախագծված և արտադրված է Գերմանիայում. Ամբողջ սարքավորումները նախագծված և արտադրված են Գերմանիայում գտնվող մեր գլխավոր գրասենյակում: Նախքան հաճախորդին առաքումը, յուրաքանչյուր ուլտրաձայնային սարքը մանրակրկիտ փորձարկվում է ամբողջ ծանրաբեռնվածության տակ: Մենք ձգտում ենք հաճախորդների գոհունակությանը, և մեր արտադրությունը կառուցված է այնպես, որ կատարի ամենաբարձր որակի երաշխիքը (օրինակ՝ ISO սերտիֆիկացում):

Ստորեւ ներկայացված աղյուսակը ձեզ ցույց է տալիս մեր ultrasonicators- ի մոտավոր մշակման հզորությունը:

խմբաքանակի Volume Ծախսի Rate Առաջարկվող սարքեր
1-ից 500 մլ 10-ից մինչեւ 200 մլ / վրկ UP100H
10-ից մինչեւ 2000 մլ 20-ից 400 մլ / վրկ Uf200 ः տ,, UP400St
01-ից մինչեւ 20 լ 02-ից 4 լ / րոպե UIP2000hdT
10-ից 100 լ 2-ից 10 լ / րոպե UIP4000hdT
na 10-ից 100 լ / րոպե UIP16000
na ավելի մեծ Կլաստերի UIP16000

Կապ մեզ հետ | / Հարցրեք մեզ!

Հարցրեք ավելին

Խնդրում ենք օգտագործել ստորև բերված ձևը `ուլտրաձայնային պրոցեսորների, ծրագրերի և գնի վերաբերյալ լրացուցիչ տեղեկություններ ստանալու համար: Մենք ուրախ կլինենք ձեզ հետ քննարկել ձեր գործընթացը և առաջարկել ձեզ ուլտրաձայնային համակարգ, որը բավարարում է ձեր պահանջները:









Խնդրում ենք նկատի ունենալ մեր Գաղտնիության քաղաքականություն,


Ուլտրաձայնային բարձր կտրվածքային հոմոգենիզատորները օգտագործվում են լաբորատոր, նստարանային, փորձնական և արդյունաբերական մշակման մեջ:

Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային համասեռացուցիչներ `լաբորատոր, պիլոտային և արդյունաբերական մասշտաբով ծրագրերը խառնելու, ցրելու, էմուլգացման և արդյունահանման համար:



Գրականություն / Հղումներ

Փաստեր Worth Իմանալով

Ֆոսֆորին

Ֆոսֆորինը (նաև սև ֆոսֆորի նանոթերթները / նանոփաթիլները) ցուցադրում են բարձր շարժունակություն՝ 1000 սմ2 V–1 s–1 5 նմ հաստությամբ նմուշի համար, բարձր հոսանքի միացման/անջատման հարաբերակցությամբ՝ 105: Որպես p տիպի կիսահաղորդիչ՝ ֆոսֆորն ունի ուղիղ տիրույթի բացը 0,3 էՎ: Ավելին, ֆոսֆորն ունի ուղիղ ժապավենի բաց, որը մեծանում է մինչև մոտավորապես 2 էՎ միաշերտի համար: Այս նյութի բնութագրիչները սև ֆոսֆորի նանոթերթերը դարձնում են խոստումնալից նյութ՝ նանոէլեկտրոնային և նանոֆոտոնիկ սարքերում արդյունաբերական կիրառությունների համար, որոնք ընդգրկում են տեսանելի սպեկտրի ողջ տիրույթը: (տես Passaglia et al., 2018) Մեկ այլ պոտենցիալ կիրառություն կայանում է կենսաբժշկության կիրառման մեջ, քանի որ համեմատաբար ցածր թունավորությունը սև ֆոսֆորի օգտագործումը դարձնում է շատ գրավիչ:
Երկչափ նյութերի դասում ֆոսֆորինը հաճախ տեղադրվում է գրաֆենի կողքին, քանի որ, ի տարբերություն գրաֆենի, ֆոսֆորինն ունի ոչ զրոյական հիմնական գոտու բացը, որը կարող է մոդուլավորվել լարվածությամբ և շերտի շերտերի քանակով:

Բորոֆեն

Բորոֆենը բորի բյուրեղային ատոմային միաշերտ է, այսինքն, այն բորի երկչափ ալոտրոպ է (նաև կոչվում է բորի նանաշերտ): Նրա յուրահատուկ ֆիզիկական և քիմիական բնութագրերը բորոֆենը վերածում են արժեքավոր նյութի բազմաթիվ արդյունաբերական կիրառությունների համար:
Բորոֆենի բացառիկ ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները ներառում են եզակի մեխանիկական, ջերմային, էլեկտրոնային, օպտիկական և գերհաղորդիչ կողմեր:
Սա հնարավորություն է բացում օգտագործել բորոֆենը ալկալիական մետաղի իոնային մարտկոցների, Li-S մարտկոցների, ջրածնի պահեստավորման, գերկոնդենսատորի, թթվածնի նվազեցման և էվոլյուցիայի, ինչպես նաև CO2 էլեկտրանվազեցման ռեակցիայի համար: Հատկապես մեծ հետաքրքրություն է առաջանում բորոֆենի նկատմամբ՝ որպես մարտկոցների անոդ նյութ և որպես ջրածնի պահպանման նյութ: Բարձր տեսական հատուկ հզորությունների, էլեկտրոնային հաղորդունակության և իոնների փոխադրման հատկությունների շնորհիվ բորոֆենը որակվում է որպես մարտկոցների հիանալի անոդ նյութ: Բորոֆենի նկատմամբ ջրածնի կլանման բարձր հզորության շնորհիվ այն մեծ ներուժ է տալիս ջրածնի պահեստավորման համար՝ իր քաշի ավելի քան 15%-ի չափով:
Կարդացեք ավելին բորոֆենի ուլտրաձայնային սինթեզի և ցրման մասին:


Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային! Hielscher-ի արտադրանքի տեսականին ընդգրկում է ամբողջ սպեկտրը՝ կոմպակտ լաբորատոր ուլտրաձայնային սարքից մինչև նստարանային վերին ագրեգատներից մինչև ամբողջական արդյունաբերական ուլտրաձայնային համակարգեր:

Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային հոմոգենացնողներից ` Լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափը