Ուլտրաձայնային գրաֆենի արտադրություն

Գրաֆենի ուլտրաձայնային սինթեզը գրաֆիտի շերտավորման միջոցով ամենահուսալի և շահավետ մեթոդն է արդյունաբերական մասշտաբով բարձրորակ գրաֆենի թիթեղներ արտադրելու համար: Hielscher բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային պրոցեսորները ճշգրիտ կառավարելի են և կարող են շատ բարձր ամպլիտուդներ առաջացնել 24/7 աշխատանքի ընթացքում: Սա թույլ է տալիս հեշտությամբ և չափսերով կառավարելի կերպով պատրաստել մաքուր գրաֆենի մեծ ծավալներ:

Ուլտրաձայնային պատրաստում graphene

Graphene թերթՔանի որ գրաֆիտի արտասովոր բնութագիրը հայտնի է, մշակվել են դրա պատրաստման մի քանի մեթոդներ: Բացի բազմամակարդակ պրոցեսներում գրաֆենի օքսիդից գրաֆենի քիմիական արտադրության համար, որոնց համար անհրաժեշտ են շատ ուժեղ օքսիդացող եւ նվազեցնող նյութեր: Բացի այդ, այդ խիստ քիմիական պայմանների ներքո պատրաստված գրաֆինը հաճախ պարունակում է մեծ քանակությամբ թերություններ, նույնիսկ այլ մեթոդներից ստացված գրաֆենի համեմատ: Այնուամենայնիվ, Ուլտրաձայնային հետազոտությունը ապացուցված այլընտրանք է `արտադրելու բարձրորակ գրաֆեններ, ինչպես նաեւ մեծ քանակությամբ: Հետազոտողները մի քանի տարբեր ձեւեր են մշակել, օգտագործելով ուլտրաձայնային մեթոդները, սակայն ընդհանուր առմամբ գրաֆիկական արտադրանքը պարզ մեկ քայլ է:

Ուլտրաձայնային գրաֆենի շերտավորում ջրի մեջ

Շրջանակների արագընթաց հաջորդականություն (a-ից f), որը ցույց է տալիս ջրի մեջ գրաֆիտի փաթիլի սոնո-մեխանիկական շերտավորումը օգտագործելով UP200S, 200W ultrasonicator 3 մմ sonotrode-ով: Սլաքները ցույց են տալիս ճեղքման (շերտման) տեղը՝ ճեղքվածքը ներթափանցող կավիտացիոն փուչիկներով:
(ուսումնասիրություն և նկարներ. © Tyurnina et al. 2020

Տեղեկատվության պահանջ





UIP2000hdT - հեղուկի մշակման համար 2 կՎտ ultrasonicator:

UIP2000hdT – 2 կՎտ հզոր ուլտրաձայնային միջոց `գرافենի արտաթորման համար

Ուլտրաձայնային գրաֆենի շերտազատման առավելությունները

Hielscher զոնդի տիպի ուլտրաձայնային սարքերը և ռեակտորները գրաֆենի շերտավորումը վերածում են բարձր արդյունավետ գործընթացի, որն օգտագործվում է գրաֆիտից գրաֆեն արտադրելու համար՝ հզոր ուլտրաձայնային ալիքների կիրառման միջոցով: Այս տեխնիկան մի քանի առավելություններ է տալիս գրաֆենի արտադրության այլ մեթոդների համեմատ։ Ուլտրաձայնային գրաֆենի շերտավորման հիմնական առավելությունները հետևյալն են.

  • Բարձր արդյունավետություն. Գրաֆենի շերտազատումը զոնդի տիպի ուլտրաձայնային եղանակով գրաֆենի արտադրության շատ արդյունավետ մեթոդ է: Այն կարող է կարճ ժամանակում արտադրել մեծ քանակությամբ բարձրորակ գրաֆեն։
  • Ցածր գին: Արդյունաբերական գրաֆենի արտադրության մեջ ուլտրաձայնային շերտազատման համար անհրաժեշտ սարքավորումները համեմատաբար էժան են գրաֆենի արտադրության այլ մեթոդների համեմատ, ինչպիսիք են քիմիական գոլորշիների նստեցումը (CVD) և մեխանիկական շերտավորումը:
  • Մասշտաբայնություն: Ուլտրաձայնային սարքի միջոցով շերտազատող գրաֆենը հեշտությամբ կարելի է մեծացնել գրաֆենի լայնածավալ արտադրության համար: Գրաֆենի ուլտրաձայնային շերտավորումը և ցրումը կարող են իրականացվել ինչպես խմբաքանակով, այնպես էլ շարունակական ներկառուցված գործընթացով: Սա այն կենսունակ տարբերակ է դարձնում արդյունաբերական մասշտաբի ծրագրերի համար:
  • Գրաֆենի հատկությունների վերահսկում. Գրաֆենի շերտազատումը և շերտազատումը զոնդային տիպի ուլտրաձայնային եղանակով թույլ է տալիս ճշգրիտ վերահսկել արտադրվող գրաֆենի հատկությունները: Սա ներառում է դրա չափը, հաստությունը և շերտերի քանակը:
  • Շրջակա միջավայրի վրա նվազագույն ազդեցություն. Գրաֆենի շերտազատումը ապացուցված ուլտրաձայնային միջոցով գրաֆենի արտադրության կանաչ մեթոդ է, քանի որ այն կարող է օգտագործվել ոչ թունավոր, էկոլոգիապես բարենպաստ լուծիչներով, ինչպիսիք են ջուրը կամ էթանոլը: Սա նշանակում է, որ ուլտրաձայնային գրաֆենի շերտազատումը թույլ է տալիս խուսափել կամ նվազեցնել կոպիտ քիմիական նյութերի կամ բարձր ջերմաստիճանի օգտագործումը: Սա այն դարձնում է էկոլոգիապես մաքուր այլընտրանք գրաֆենի արտադրության այլ մեթոդներին:

Ընդհանուր առմամբ, գրաֆենի շերտազատումը Hielscher զոնդի տիպի ուլտրաձայնային սարքերի և ռեակտորների միջոցով առաջարկում է գրաֆենի արտադրության ծախսարդյունավետ, մասշտաբային և էկոլոգիապես մաքուր մեթոդ՝ ստացված նյութի հատկությունների ճշգրիտ վերահսկմամբ:

Գրաֆենի պարզ արտադրության օրինակ՝ օգտագործելով Sonication

Գրաֆիտը ավելացվում է նոսր օրգանական թթվի, ալկոհոլի և ջրի խառնուրդի մեջ, այնուհետև խառնուրդը ենթարկվում է ուլտրաձայնային ճառագայթման: Թթունն աշխատում է որպես ա “մոլեկուլային սեպ” որը բաժանում սավան graphene է մայր գրաֆիտի: Այս պարզ գործընթացի, որը մեծ քանակությամբ դեռեւս չվնասված, բարձր որակի graphene ցրել է ջրի ստեղծվում. (An et al., 2010):
 

Տեսանյութում ցուցադրվում է գրաֆիտի ուլտրաձայնային խառնումը և ցրումը 250 մլ էպոքսիդային խեժի մեջ (Toolcraft L)՝ օգտագործելով ուլտրաձայնային հոմոգենիզատոր (UP400St, Hielscher Ultrasonics): Hielscher Ultrasonics-ը սարքավորումներ է պատրաստում գրաֆիտը, գրաֆենը, ածխածնային նանոխողովակները, նանոլարերը կամ լցոնիչները լաբորատորիայում կամ մեծ ծավալի արտադրության գործընթացներում ցրելու համար: Տիպիկ կիրառություններն են նանո նյութերի և միկրո նյութերի ցրումը ֆունկցիոնալացման գործընթացում կամ խեժերի կամ պոլիմերների մեջ ցրելու համար:

Խառնել էպոքսիդային խեժը գրաֆիտային լցանյութի հետ՝ օգտագործելով Ultrasonic Homogenizer UP400St (400 Watts)

Տեսանյութի մանրապատկեր

 

Արատից զերծ մի քանի շերտ գրաֆենային նանոպլաստիկները արտադրվում են ձայնային ախտահանման միջոցով

Ստացված գրաֆենի նանոթերթերի բարձր լուծաչափի հաղորդման էլեկտրոնային մանրադիտակի պատկերներ
Ուլտրաձայնային օգնությամբ ջրային փուլային ցրման և Hummer մեթոդի միջոցով:
(Ուսումնական և գրաֆիկական. Ղանեմ և Ռեհիմ, 2018)

 
Ուլտրաձայնային գրաֆենի սինթեզի, ցրման և ֆունկցիոնալացման մասին ավելին իմանալու համար սեղմեք այստեղ.

 

Graphene Direct Exfoliation- ը

Ուլտրաձայնային թույլ է տալիս նախապատրաստման graphenes մեջ օրգանական լուծիչներ, ՄԱՆ / ջրային լուծույթների, կամ իոնային հեղուկների. Սա նշանակում է, որ օգտագործումը ուժեղ oxidizing կամ նվազեցման գործակալների կարելի է խուսափել: Stankovich et al. (2007 թ.) Արտադրվում graphene կողմից exfoliation տակ ultrasonication.
Գրաֆենի օքսիդի AFM պատկերները, որոնք շերտազատվել են ուլտրաձայնային մշակմամբ, ջրի մեջ 1 մգ/մլ կոնցենտրացիաներում, միշտ բացահայտում են միատեսակ հաստությամբ թիթեղների առկայությունը (~1 նմ; օրինակը ներկայացված է ստորև նկարում): Գրաֆենի օքսիդի այս լավ շերտազատված նմուշները չեն պարունակում 1 նմ-ից ավելի հաստ կամ բարակ թիթեղներ, ինչը հանգեցնում է եզրակացության, որ գրաֆենի օքսիդի ամբողջական շերտավորումը մինչև առանձին գրաֆենի օքսիդի թերթեր իսկապես իրականացվել է այս պայմաններում: (Stankovich et al. 2007 թ.)

Hielscher High Power ուլտրաձայնային զոնդերը և ռեակտորները իդեալական գործիք են գրաֆենի պատրաստման համար՝ ինչպես լաբորատոր մասշտաբով, այնպես էլ ամբողջական առևտրային գործընթացների հոսքերում:

Տարբեր վայրերում ձեռք բերված երեք բարձրության պրոֆիլներով շերտավորված GO թերթերի AFM պատկեր
(նկար և ուսումնասիրություն՝ ©Stankovich et al., 2007)

Պատրաստում graphene Google Աղյուսակներում

Stengl et al. ցույց են տվել մաքուր գրաֆենի թիթեղների հաջող պատրաստումը մեծ քանակությամբ ոչ ստոյխիոմետրիկ TiO2 գրաֆենի նանոկոմպոզիտի արտադրության ժամանակ կախոցի ջերմային հիդրոլիզի միջոցով գրաֆենի նանոթերթներով և տիտանիա պերոքսո համալիրով: Մաքուր գրաֆենի նանոթերթերը արտադրվել են բնական գրաֆիտից՝ օգտագործելով բարձր ինտենսիվ կավիտացիայի դաշտ, որը ստեղծվել է Hielscher ուլտրաձայնային պրոցեսոր UIP1000hd-ի կողմից 5 բար ճնշմամբ ուլտրաձայնային ռեակտորում: Ստացված գրաֆենի թիթեղները՝ բարձր հատուկ մակերեսով և եզակի էլեկտրոնային հատկություններով, կարող են օգտագործվել որպես TiO2-ի լավ հենարան՝ ֆոտոկատալիտիկ ակտիվությունը բարձրացնելու համար: Հետազոտական խումբը պնդում է, որ ուլտրաձայնային եղանակով պատրաստված գրաֆենի որակը շատ ավելի բարձր է, քան Hummer-ի մեթոդով ստացված գրաֆենը, որտեղ գրաֆիտը շերտազատվում և օքսիդացվում է։ Քանի որ ուլտրաձայնային ռեակտորում ֆիզիկական պայմանները կարող են ճշգրիտ վերահսկվել և ենթադրելով, որ գրաֆենի կոնցենտրացիան որպես դոպանտ կարող է տատանվել 1-ի սահմաններում: – 0.001%, կոմերցիոն մասշտաբով շարունակական համակարգում գրաֆենի արտադրությունը հեշտությամբ տեղադրվում է: Արդյունաբերական ուլտրաձայնային սարքերը և ներկառուցված ռեակտորները բարձրորակ գրաֆենի արդյունավետ շերտազատման համար մատչելի են:

Ուլտրաձայնային ռեակտոր գրաֆենի շերտազատման համար:

Ուլտրաձայնային ռեակտոր գրաֆենի շերտազատման և ցրման համար:

Նախապատրաստում է ուլտրաձայնային վարվեցողության Graphene օքսիդի

Ախ et al. (2010 թ.) Ցույց են տվել նախապատրաստական ​​երթուղին օգտագործելով ուլտրաձայնային ճառագայթում է արտադրել graphene օքսիդ (Գնա) շերտերը: Հետեւաբար, նրանք կասեցվել քսանհինգ միլիգրամ Graphene օքսիդի փոշու 200 մլ դե-ionized ջուր: Խառնելով նրանք ստացել են այսպիսի անհամասեռ շագանակագույն կասեցումը: Հանդիպման արդյունքում առկախման էին sonicated (30 րոպե, 1.3 × 105J), իսկ հետո չորանում (ժամը 373 K), որ Ultrasonically բուժվում Graphene օքսիդի արտադրվել. A FTIR սպեկտրոսկոպիա ցույց տվեց, որ ուլտրաձայնային բուժումը չի փոխել ֆունկցիոնալ խմբեր graphene օքսիդ:

Ultrasonically exfoliated graphene օքսիդի nanosheets

Ուլտրաձայնային եղանակով ստացված գրաֆենի անաղարտ նանոթերթերի SEM պատկերը (Oh et al., 2010)

Functionalization Հյուրատետր graphene Google Աղյուսակներում

Սյույ եւ Suslick (2011) նկարագրել է հարմար մեկ քայլ մեթոդը պատրաստման համար Պոլիպրոպիլեն functionalized գրաֆիտի: Իրենց ուսումնասիրության, նրանք օգտագործվում Գրաֆիտ փաթիլներ եւ ստիրոլի որպես հիմնական հումք. Ըստ sonicating Գրաֆիտ flakes է Ստիրոլի (ռեակտիվ monomer), ուլտրաձայնային ճառագայթում հանգեցրել է mechanochemical exfoliation գրաֆիտից flakes մեջ մեկ-շերտ եւ քչերն շերտ graphene թերթերով: Միաժամանակ, functionalization է graphene թերթերով հետ Պոլիպրոպիլեն շղթաներով է ձեռք բերվել:
Այդ նույն գործընթացը functionalization կարող է իրականացվել այլ վինիլային monomers համար կոմպոզիցիոն հիման վրա graphene:

Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարքերը հուսալի և բարձր արդյունավետ շերտազատում են գրաֆենի նանոթերթերի անընդմեջ ներկառուցված արտադրության մեջ:

Արդյունաբերական ուժային ուլտրաձայնային համակարգ արդյունաբերական ներդիր գրաֆենի շերտազատման համար:

Տեղեկատվության պահանջ





graphene դիսպերսիաներում

Գրաֆենի եւ գրաֆենի օքսիդի ցրված աստիճանը չափազանց կարեւոր է գրաֆենի ամբողջական պոտենցիալը օգտագործելու համար `դրա յուրահատուկ հատկանիշներով: Եթե ​​գրաֆենը չի ցրվում վերահսկվող պայմաններում, ապա գրաֆիկական ցրման երկօքսիդիությունը կարող է հանգեցնել անկանխատեսելի կամ ոչ ստանդարտ վարքի, երբ այն ներառում է սարքերի մեջ, քանի որ գրաֆենի հատկությունները տարբերվում են որպես կառուցվածքային պարամետրերի գործառույթ: Sonication- ը ապացուցված բուժում է, թուլացնել միջլերային ուժերը եւ թույլ է տալիս ճշգրիտ վերահսկել մշակման կարեւոր պարամետրերը:
«Որովհետեւ graphene օքսիդի (GO), որը, որպես կանոն, exfoliated, քանի որ միայնակ շերտ թերթերով, մեկը հիմնական polydispersity մարտահրավերներին ծագում է տատանումների կողային տարածքում flakes. Դա արդեն ցույց տվեց, որ միջին կողային չափը GO կարող են տեղափոխվել են 400 նմ-ից մինչեւ 20 մկմ փոխելով գրաֆիտը մեկնարկային նյութական եւ sonication պայմանները: »(Կանաչ et al., 2010):
Գրաֆենի ուլտրաձայնային ցրումը, որը հանգեցնում է նուրբ և նույնիսկ կոլոիդային ցեխերի, ցուցադրվել է տարբեր այլ հետազոտություններում: (Liu et al. 2011/ Baby et al. 2011/ Choi et al. 2010)
Zhang et al. (2010 թ.), Ցույց են տվել, որ օգտագործման ultrasonication մի կայուն Graphene ցրելը հետ բարձր համակենտրոնացում է 1 մգ · մլ-1 եւ համեմատաբար մաքուր graphene թերթ են հասել, իսկ քանի որ պատրաստված graphene թերթ ցուցադրել բարձր էլեկտրական ջերմահաղորդություն 712 S · մ-1, Արդյունքները Ֆուրիեի փոխակերպվում ինֆրակարմիր սպեկտրի եւ Raman սպեկտրերի փորձաքննության նշել է, որ ուլտրաձայնային նախապատրաստում մեթոդ ունի ավելի քիչ վնաս է քիմիական եւ բյուրեղյա կառույցների graphene:

Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարքեր գրաֆենի շերտազատման համար

Բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային սարք UIP4000hdT արդյունաբերական ծրագրերի համար: Բարձր հզորության ուլտրաձայնային UIP4000hdT համակարգը օգտագործվում է գրաֆենի շարունակական շերտազատման համար: Բարձրորակ գրաֆենի նանօղակների արտադրության համար պահանջվում է հուսալի բարձրորակ ուլտրաձայնային սարքավորումներ: Ամպլիտուդը, ճնշումը և ջերմաստիճանը կարևոր պարամետրեր, որոնք կարևոր նշանակություն ունեն վերարտադրելիության և ապրանքի կայուն որակի համար: Hielscher Ultrasonics’ Ուլտրաձայնային պրոցեսորները հզոր և ճշգրիտ կառավարելի համակարգեր են, որոնք թույլ են տալիս ճշգրիտ կարգավորել գործընթացի պարամետրերը և շարունակական բարձր հզորության ուլտրաձայնային ելքը: Hielscher Ultrasonics արդյունաբերական ուլտրաձայնային պրոցեսորները կարող են ապահովել շատ բարձր ամպլիտուդներ: Մինչև 200 մկմ ամպլիտուդները հեշտությամբ կարող են շարունակաբար աշխատել 24/7 աշխատանքի ընթացքում: Նույնիսկ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար մատչելի են հարմարեցված ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ: Hielscher-ի ուլտրաձայնային սարքավորումների ամրությունը թույլ է տալիս 24/7 աշխատել ծանր պարտականությունների ժամանակ և պահանջկոտ միջավայրերում:
Մեր հաճախորդները գոհ են Hielscher Ultrasonics համակարգերի ակնառու ամրությունից և հուսալիությունից: Ծանր կիրառման ոլորտներում տեղադրումը, պահանջկոտ միջավայրերում և 24/7 շահագործման ընթացքում ապահովում են արդյունավետ և խնայող մշակում: Ուլտրաձայնային պրոցեսի ինտենսիվացումը նվազեցնում է մշակման ժամանակը և հասնում է ավելի լավ արդյունքների, այսինքն՝ ավելի բարձր որակ, ավելի բարձր եկամտաբերություն, նորարարական արտադրանք:
Ստորեւ ներկայացված աղյուսակը ձեզ ցույց է տալիս մեր ultrasonicators- ի մոտավոր մշակման հզորությունը:

խմբաքանակի Volume Ծախսի Rate Առաջարկվող սարքեր
0.5-ից մինչեւ 1.5 մկ na VialTweeter- ը
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՝ գրաֆենի շերտազատման ուլտրաձայնային սարքերի, արձանագրությունների և գների վերաբերյալ լրացուցիչ տեղեկություններ ստանալու համար: Մենք ուրախ կլինենք ձեզ հետ քննարկել ձեր գրաֆենի արտադրության գործընթացը և ձեզ առաջարկել ուլտրաձայնային համակարգ, որը բավարարում է ձեր պահանջները:









Խնդրում ենք նկատի ունենալ մեր Գաղտնիության քաղաքականություն,


Պատրաստում ածխածնի Nanoscrolls

Ածխածնային նանոգլալները նման են բազմապատ ածխածնային նանոխողովակներին: MWCNT-ների տարբերությունը բաց ծայրերն է և ներքին մակերեսների ամբողջական հասանելիությունը այլ մոլեկուլների համար: Դրանք կարող են սինթեզվել թաց-քիմիապես՝ գրաֆիտը կալիումի հետ խառնելով, ջրի մեջ շերտազատելով և կոլոիդային կախոցը ձայնավորելով: (տես Viculis et al. 2003 թ.) Ուլտրաձայնացումը օգնում է գրաֆենի մոնաշերտերի ածխածնային նանոսկրերի ոլորմանը (տե՛ս ստորև ներկայացված գրաֆիկը): Ձեռք է բերվել փոխակերպման բարձր արդյունավետություն՝ 80%, ինչը հետաքրքիր է դարձնում նանոգլալների արտադրությունը կոմերցիոն կիրառությունների համար:

Ultrasonically օժանդակել սինթեզ ածխածնի nanoscrolls

Ածխածնի նանոսկոլների ուլտրաձայնային սինթեզ (Viculis et al. 2003)

Պատրաստում Nanoribbons

Հոնջիե Դայի եւ Ստենֆորդի համալսարանի աշխատակիցների հետազոտական ​​խումբը հայտնաբերեց նանորբոններ պատրաստելու տեխնիկան: Graphene ժապավենները բարակ շերտեր են, որոնք կարող են ավելի օգտակար հատկություններ ունենալ, քան graphene թերթերը: Մոտ 10 նմ կամ ավելի փոքր լայնություններով, գրաֆի ժապավենի վարքը նման է կիսահաղորդիչին, քանի որ էլեկտրոնները ստիպված են շարժվել երկայնքով: Այսպիսով, կարող է հետաքրքիր լինել nanoribbons օգտագործելու էլեկտրոնիկայի կիսահաղորդչային նմանատիպ գործառույթներով (օրինակ, ավելի փոքր, արագ համակարգչային չիպսեր):
DAI et al. պատրաստում graphene nanoribbons հիմքերի վրա երկու քայլերը, առաջին հերթին, նրանք մեղմացրել շերտերը graphene ից գրաֆիտի է ջերմամշակման 1000ºC մեկ րոպե, 3% ջրածնի է argon գազով: Ապա, Graphene կոտրվել էր մինչեւ մեջ շերտերով օգտագործելով ultrasonication. Այն nanoribbons կողմից ստացված սույն տեխնիկայի, որոնք բնութագրվում են շատ 'ավելի smoother’ եզրեր, քան նրանց, ովքեր պատրաստվում են սովորական վիմագրական միջոցներով: (Jiao et al. 2009)

Ներբեռնեք ամբողջական հոդվածը որպես PDF այստեղ:
Ուլտրաձայնային օգնությամբ գրաֆենի արտադրություն


Փաստեր Worth Իմանալով

Ի՞նչ է Գրաֆենը:

Գրաֆիտ բաղկացած է երկու ծավալային թերթերով SP2-hybridized, hexagonally դասավորված ածխածնի ատոմների - ի Graphene - որոնք պարբերաբար stacked. ՀՀ graphene ի atom-բարակ թերթերով, որոնք կազմում գրաֆիտ են ոչ bonding փոխազդեցությունների, որոնք բնութագրվում են որպես ծայրահեղ ավելի մեծ մակերեսով: Graphene ցույց է տալիս, արտահերթ ուժ եւ վճռականություն նրա հետ միասին basal մակարդակներով, որոնք հասնում հետ մոտ: 1020 ԳՊա գրեթե ուժը արժեքը ադամանդ:
Graphene հիմնական կառուցվածքային տարր է որոշ allotropes, այդ թվում, բացի գրաֆիտի, ինչպես նաեւ ածխածնային նանոխողովակների եւ Fullerenes: Օգտագործվում է որպես հավելում, Graphene կարող կտրուկ բարձրացնել էլեկտրական, ֆիզիկական, մեխանիկական, եւ արգելքը հատկությունները պոլիմերային կոմպոզիցիոն ցածր բեռնվածության: (Xu, Suslick 2011)
Գրաֆենը իր առանձնահատկություններով է superlatives նյութ, եւ այդպիսով խոստանալով այն ոլորտներում, որոնք արտադրում են կոմպոզիտներ, ծածկույթներ կամ միկրոէլեկտրոնիկա: Geim (2009) նկարագրում է գրաֆենը որպես գերճնշող նյութ `հետեւյալ պարբերությունում.
«Դա տիեզերքի ամենաթույլ նյութն է եւ ամենաուժեղը երբեւէ չափված է: Դրա շարժիչները ցույց են տալիս, որ հսկա ներքին շարժունակությունը ամենափոքր արդյունավետ զանգվածն է (զրոյական) եւ կարող է մկրտության երկար հեռավորություններով ճամփորդել, առանց սենյակային ջերմաստիճանի ցրման: Graphene- ն կարող է պահպանել ընթացիկ խտությունը 6 պարկից ավելի պղնձից, ցույց է տալիս ռեկորդային ջերմահաղորդականությունը եւ խստությունը, գազերի անթափանցելիությունն է եւ հաշտեցնում է այնպիսի հակասական հատկանիշներ, ինչպիսիք են քնքշություն եւ ճկունություն: Էլեկտրոնային տրանսպորտը գրաֆենում նկարագրված է Dirac նման հավասարմամբ, որը թույլ է տալիս ռելիիվիստական ​​քվանտային երեւույթների քննությունը նստարանային փորձի մեջ »:
Այս ակնառու նյութական բնութագրերի շնորհիվ գրաֆենը ամենախոստումնալից նյութերից մեկն է և գտնվում է նանոնյութերի հետազոտության ուշադրության կենտրոնում:

Գրաֆենի հնարավոր ծրագրեր

Կենսաբանական ծրագրեր. Ուլտրաձայնային գրաֆի պատրաստման եւ դրա կենսաբանական օգտագործման օրինակ է տրվում «Փրոջեքթս» ընկերության կողմից «Գրաֆենե-ոսկու նանոկոմպոզիտների սինքրիկայով սինթեզիզացիայի միջոցով» հետազոտության մեջ: (2011), որտեղ նվազեցված գրաֆենու օքսիդ-գոլդ (Au) նանոմետրիկներից նանոկոմպոզիտը սինթեզվեց, միաժամանակ կրճատելով ոսկու իոնները եւ ոսկու նանոմետիկլները միաժամանակ նվազեցված գրաֆենի օքսիդի մակերեւույթում: Օդանավերի իոնների կրճատման եւ թթվածնի ֆունկցիոնալության առաջացմանը նպաստելու համար ոսկու նանոպլաստիկները նվազեցված գրաֆենի օքսիդի վրա ամրագրելու համար օգտագործվել է ռեակտորների խառնուրդին ուլտրաձայնային ճառագայթումը: Ոսկու պարտադիր պեպտիդի ձեւափոխված բիոմոլեկուլների արտադրությունը ցույց է տալիս գրաֆենի եւ գրաֆե կոմպոզիտների ուլտրաձայնային ճառագայթման ներուժը: Այսպիսով, ՈՒՎ-ն կարծես թե հարմար գործիք է `պատրաստելու այլ կենսամակարդակներ:
Էլեկտրոնիկա: Graphene է խիստ ֆունկցիոնալ նյութ էլեկտրոնային ոլորտի: Կողմից բարձր շարժունակության մեղադրանքի կրիչների ներսում գործող graphene ի ցանցին, Graphene է բարձրագույն հետաքրքրություն զարգացման Արագ էլեկտրոնային բաղադրիչների բարձր-հաճախականությունը տեխնոլոգիայով.
Տվիչ, `ՀՀ Ultrasonically exfoliated Graphene կարող են օգտագործվել արտադրության բարձր զգայուն եւ կամընտրական conductometric սենսորների (որոնց դիմադրություն արագորեն փոխում >10 000% հագեցած ethanol պատրանք), եւ ultracapacitors հետ չափազանց բարձր տեսակարար ունակության (120 F / գ), էներգիայի խտությունը (105 կՎտ / կգ), եւ էներգետիկ խտության (9.2 Wh / կգ): (An et al., 2010):
Հակում խմիչքը նկատմամբ: For ալկոհոլի արտադրության: A կողմը դիմում կարող է լինել օգտագործումը graphene է ալկոհոլի արտադրության, այնտեղ graphene մեմբրաններ կարող է օգտագործվել է հոսել ալկոհոլ եւ կատարել դրանով ալկոհոլային խմիչքներ ավելի ուժեղ.
Քանի որ ամենաուժեղ, առավել էլեկտրական conductive եւ մեկի ամենաթեթեւ եւ առավել ճկուն նյութերի, Graphene է խոստումնալից նյութ արեւային բջիջների, կատալիզի, թափանցիկ եւ ճառագայթող դրսեւորումներ, micromechanical ռեզոնատորներով, տրանզիստորներ, որ կաթոդ ի Lithium-օդային մարտկոցների համար ultrasensitive քիմիական դետեկտորների , conductive ծածկույթներ, ինչպես նաեւ օգտագործման, ինչպես նաեւ հավելում է միացությունների.

Բարձր էներգիայի ուլտրաձայնի աշխատանքային սկզբունքը

Բարձր ինտենսիվությամբ հեղուկներ հնչյունավորելիս ձայնային ալիքները, որոնք տարածվում են հեղուկ միջավայրում, հանգեցնում են բարձր ճնշման (սեղմման) և ցածր ճնշման (հազվադեպ) ցիկլերի փոփոխման՝ հաճախականությունից կախված արագությամբ: Ցածր ճնշման ցիկլի ընթացքում բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային ալիքները հեղուկում ստեղծում են փոքր վակուումային փուչիկներ կամ դատարկություններ: Երբ փուչիկները հասնում են այնպիսի ծավալի, որով նրանք այլևս չեն կարող էներգիա կլանել, նրանք կատաղի փլուզվում են բարձր ճնշման ցիկլի ընթացքում: Այս երեւույթը կոչվում է կավիտացիա: Պայթյունի ժամանակ տեղական մակարդակում հասնում են շատ բարձր ջերմաստիճաններ (մոտ 5000K) և ճնշում (մոտ 2000ատմ): Կավիտացիոն պղպջակի պայթյունը նաև հանգեցնում է մինչև 280 մ/վ արագությամբ հեղուկ շիթերի: (Suslick 1998) Ուլտրաձայնային ձևով առաջացած կավիտացիան առաջացնում է քիմիական և ֆիզիկական ազդեցություն, որոնք կարող են կիրառվել գործընթացների վրա:
Կավիտացիայի հետևանքով առաջացած սոնոքիմիան ապահովում է էներգիայի և նյութի եզակի փոխազդեցություն՝ ~5000 K փուչիկների ներսում տաք կետերով, ~1000 բար ճնշումներով, տաքացման և հովացման արագությամբ: >1010K s-1; այդ արտակարգ պայմանները թույլատրել մուտք գործել մի շարք քիմիական ռեակցիայի տարածության սովորաբար չեն մատչելի, որը թույլ է տալիս սինթեզի համար մի լայն անսովոր nanostructured նյութերի. (Bang 2010)

Գրականություն / Հղումներ

  • Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue1. January 9, 2020.
  • Anastasia V. Tyurnina, Iakovos Tzanakis, Justin Morton, Jiawei Mi, Kyriakos Porfyrakis, Barbara M. Maciejewska, Nicole Grobert, Dmitry G. Eskin 2020): Ultrasonic exfoliation of graphene in water: A key parameter study. Carbon, Vol. 168, 2020.
  • Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue1. January 9, 2020.
  • Stengl, V.; Popelková, D.; Vlácil, P. (2011): TiO2-Graphene Nanocomposite as High Performance Photocatalysts. In: Journal of Physical Chemistry C 115/2011. pp. 25209-25218.
  • An, X.; Simmons, T.; Shah, R.; Wolfe, C.; Lewis, K. M.; Washington, M.; Nayak, S. K.; Talapatra, S.; Kar, S. (2010): Stable Aqueous Dispersions of Noncovalently Functionalized Graphene from Graphite and their Multifunctional High-Performance Applications. Nano Letters 10/2010. pp. 4295-4301.
  • Baby, T. Th.; Ramaprabhu, S. (2011): Enhanced convective heat transfer using graphene dispersed nanofluids. Nanoscale Research Letters 6:289, 2011.
  • Bang, J. H.; Suslick, K. S. (2010): Applications of Ultrasound to the Synthesis of Nanostructured Materials. Advanced Materials 22/2010. pp. 1039-1059.
  • Choi, E. Y.; Han, T. H.; Hong, J.; Kim, J. E.; Lee, S. H.; Kim, H. W.; Kim, S. O. (2010): Noncovalent functionalization of graphene with end-functional polymers. Journal of Materials Chemistry 20/ 2010. pp. 1907-1912.
  • Geim, A. K. (2009): Graphene: Status and Prospects. Science 324/2009. pp. 1530-1534.
  • Green, A. A.; Hersam, M. C. (2010): Emerging Methods for Producing Monodisperse Graphene Dispersions. Journal of Physical Chemistry Letters 2010. pp. 544-549.
  • Guo, J.; Zhu, S.; Chen, Z.; Li, Y.; Yu, Z.; Liu, Z.; Liu, Q.; Li, J.; Feng, C.; Zhang, D. (2011): Sonochemical synthesis of TiO2 nanoparticles on graphene for use as photocatalyst
  • Hasan, K. ul; Sandberg, M. O.; Nur, O.; Willander, M. (2011): Polycation stabilization of graphene suspensions. Nanoscale Research Letters 6:493, 2011.
  • Liu, X.; Pan, L.; Lv, T.; Zhu, G.; Lu, T.; Sun, Z.; Sun, C. (2011): Microwave-assisted synthesis of TiO2-reduced graphene oxide composites for the photocatalytic reduction of Cr(VI). RSC Advances 2011.
  • Malig, J.; Englert, J. M.; Hirsch, A.; Guldi, D. M. (2011): Wet Chemistry of Graphene. The Electrochemical Society Interface, Spring 2011. pp. 53-56.
  • Oh, W. Ch.; Chen, M. L.; Zhang, K.; Zhang, F. J.; Jang, W. K. (2010): The Effect of Thermal and Ultrasonic Treatment on the Formation of Graphene-oxide Nanosheets. Journal of the Korean Physical Society 4/56, 2010. pp. 1097-1102.
  • Sametband, M.; Shimanovich, U.; Gedanken, A. (2012): Graphene oxide microspheres prepared by a simple, one-step ultrasonication method. New Journal of Chemistry 36/2012. pp. 36-39.
  • Savoskin, M. V.; Mochalin, V. N.; Yaroshenko, A. P.; Lazareva, N. I.; Konstanitinova, T. E.; Baruskov, I. V.; Prokofiev, I. G. (2007): Carbon nanoscrolls produced from acceptor-type graphite intercalation compounds. Carbon 45/2007. pp. 2797-2800.
  • Stankovich, S.; Dikin, D. A.; Piner, R. D.; Kohlhaas, K. A.; Kleinhammes, A.; Jia, Y.; Wu, Y.; Nguyen, S. T.; Ruoff, R. S. (2007): Synthesis of graphene-based nanosheets via chemical reduction of exfoliated graphite oxide. Carbon 45/2007. pp. 1558-1565.
  • Viculis, L. M.; Mack, J. J.; Kaner, R. B. (2003): A Chemical Route To Carbon Nanoscrolls. Science, 299/1361; 2003.
  • Xu, H.; Suslick, K. S. (2011): Sonochemical Preparation of Functionalized Graphenes. In: Journal of American Chemical Society 133/2011. pp. 9148-9151.
  • Zhang, W.; He, W.; Jing, X. (2010): Preparation of a Stable Graphene Dispersion with High Concentration by Ultrasound. Journal of Physical Chemistry B 32/114, 2010. pp. 10368-10373.
  • Jiao, L.; Zhang, L.; Wang, X.; Diankov, G.; Dai, H. (2009): Narrow graphene nanoribbons from carbon nanotubes. Nature 458/ 2009. pp. 877-880.
  • Park, G.; Lee, K. G.; Lee, S. J.; Park, T. J.; Wi, R.; Kim, D. H. (2011): Synthesis of Graphene-Gold Nanocomposites via Sonochemical Reduction. Journal of Nanoscience and Nanotechnology 7/11, 2011. pp. 6095-6101.
  • Zhang, R.Q.; De Sakar, A. (2011): Theoretical Studies on Formation, Property Tuning and Adsorption of Graphene Segments. In: M. Sergey (ed.): Physics and Applications of Graphene – Theory. InTech 2011. pp. 3-28.


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


Մենք ուրախ կլինենք քննարկել ձեր գործընթացը:

Եկեք կապ հաստատենք: