Միանգամայն ցրված CNT- ները `ուլտրաձայնայնացման միջոցով
Ածխածնային նանթորների բացառիկ գործառույթներից օգտվելու համար դրանք պետք է համասեռ ցրվեն:
Ուլտրաձայնային ցրման միջոցները CNT- ները ջրային և լուծույթով հիմնված կախոցների բաշխման ամենատարածված միջոցն են:
Ուլտրաձայնային ցրման տեխնոլոգիան ստեղծում է բավականաչափ կտրված էներգիա `CNT- ների ամբողջական տարանջատմանը հասնելու համար` առանց դրանց վնասելու:
Ուլտրաձայնային ցրել ածխածնի Nanotubes
Ածխածնային նանոկանները (CNTs) ունեն շատ բարձր կողմերի հարաբերակցություն և ցուցադրում են ցածր խտություն, ինչպես նաև հսկայական մակերեսային տարածք (մի քանի հարյուր մ 2 / գ), ինչը նրանց տալիս է եզակի հատկություններ, ինչպիսիք են շատ բարձր առաձգական ուժը, խստությունը և կոշտությունը և շատ: բարձր էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակություն: Վան դեր Վաալսի ուժերի շնորհիվ, որոնք միմյանց հետ միասին գրավում են ածխածնի միանվագ խողովակները (CNT- ներ), CNT- ները նորմալ կերպով դասավորվում են փաթեթների կամ կույտերի մեջ: Ներգրավման այս միջմոլեկուլային ուժերը հիմնված են հարակից նանոուբուլների հարակից π-կապի բեկորային երևույթի վրա, որը հայտնի է π-stacking: Ածխածնային նանթորներից ամբողջ օգուտը ստանալու համար այս ագլոմերատները պետք է հեռացվեն, և CNT- ները պետք է հավասարաչափ բաշխվեն համասեռ ցրման մեջ: Ինտենսիվ ուլտրաձայնացումը հեղուկներում ստեղծում է ձայնային կավիացիա: Դրանով իսկ ստեղծված տեղական կտրվածքային սթրեսը կոտրում է CNT ագրեգատները և դրանք համաչափ ցրում միատարր կախոցքի մեջ: Ուլտրաձայնային ցրման տեխնոլոգիան ստեղծում է բավականաչափ կտրված էներգիա `CNT- ների ամբողջական տարանջատմանը հասնելու համար` առանց դրանց վնասելու: Նույնիսկ զգայուն SWNT- ների համար sonication- ը հաջողությամբ կիրառվում է դրանք անհատապես հեռացնելու համար: Ուլտրաձայնայնացումը պարզապես տալիս է բավարար սթրեսի մակարդակ `SWNT ագրեգատները առանձնացնելու համար, առանց առանձին նանոտուղերի մեծ կոտրվածք առաջացնելու: (Huang, Terentjev 2012):
- Միալ ցրված CNT- ներ
- Միատարր բաշխում
- Highրման մեծ արդյունավետություն
- CNT- ի բարձր բեռներ
- CNT- ի դեգրադացիա չկա
- արագ մշակման գործընթացը
- ճշգրիտ գործընթացը հսկող
UIP2000hdT – 2kW հզոր ուլտրաձայնային միջոց CNT ցրումների համար
CNT ցրվածությունների բարձրորակ ուլտրաձայնային համակարգեր
Hielscher Ultrasonics- ը մատակարարում է հզոր և հուսալի ուլտրաձայնային սարքավորումներ CNT- ների արդյունավետ ցրման համար: Անկախ նրանից, թե վերլուծության համար անհրաժեշտ է պատրաստել CNT- ի փոքր նմուշներ&D կամ դուք պետք է արտադրեք խոշոր արդյունաբերական մեծ քանակությամբ մեծածավալ ցրումներ, Hielscher- ի արտադրանքի տեսականին առաջարկում է իդեալական ուլտրաձայնային համակարգ ձեր պահանջների համար: Ից 50W ուլտրաձայնային սարքեր լաբորատորիայի համար մինչև 16 կՎտ արդյունաբերական ուլտրաձայնային ստորաբաժանումներ առեւտրային արտադրության համար, դուք ծածկել եք Hielscher Ultrasonics- ը:
Բարձրորակ ածխածնային նանոթանետային ցրումներ առաջացնելու համար գործընթացի պարամետրերը պետք է լավ վերահսկվեն: Ամպլիտուդը, ջերմաստիճանը, ճնշումը և պահպանման ժամանակը առավել կարևորագույն պարամետրեր են նույնիսկ CNT բաշխման համար: Hielscher- ի ուլտրաձայնիչները ոչ միայն թույլ են տալիս ճշգրիտ վերահսկել յուրաքանչյուր պարամետր, բոլոր գործընթացների պարամետրերը ավտոմատ կերպով գրանցվում են Hielscher- ի թվային ուլտրաձայնային համակարգերի ինտեգրված SD քարտի վրա: Յուրաքանչյուր sonication գործընթացի արձանագրությունը օգնում է ապահովել վերարտադրելի արդյունքներ և հետևողական որակ: Հեռավոր զննարկչի կառավարման միջոցով օգտագործողը կարող է գործել և վերահսկել ուլտրաձայնային սարքը ՝ առանց ուլտրաձայնային համակարգի գտնվելու վայրում գտնվելու:
Քանի որ միայնակ պատերով ածխածնային նանթորները (SWNTs) և բազմապլան պատված ածխածնային նանթուխները (MWNTs), ինչպես նաև ընտրված ջրային կամ լուծիչ ունեցող միջավայրը պահանջում են մշակման հատուկ ինտենսիվություններ, ուլտրաձայնային ամպլիտուդեսը հիմնական գործոն է, երբ խոսքը վերաբերում է վերջնական արտադրանքին: Hielscher Ultrasonics’ արդյունաբերական ուլտրաձայնային պրոցեսորները կարող են մատուցել շատ բարձր, ինչպես նաև շատ մեղմ ամպլիտուդներ: Ստեղծեք իդեալական լայնություն ձեր գործընթացի պահանջների համար: Նույնիսկ մինչև 200 մկմ ամպլիտուդությունը կարելի է հեշտությամբ շարունակաբար գործարկել 24/7 գործողության ընթացքում: Նույնիսկ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար կան հարմարեցված ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ: Hielscher- ի ուլտրաձայնային սարքավորումների կայունությունը թույլ է տալիս 24/7 շահագործում իրականացնել ծանրաբեռնվածությամբ և պահանջկոտ միջավայրում:
Մեր հաճախորդները գոհ են Hielscher Ultrasonic- ի համակարգերի հիանալի ամրությունից և հուսալիությունից: Ծանր աշխատանքների կիրառման բնագավառներում տեղադրումը, պահանջվող միջավայրերը և 24/7 շահագործումը ապահովում են արդյունավետ և տնտեսական վերամշակում: Ուլտրաձայնային պրոցեսի ակտիվացումը նվազեցնում է վերամշակման ժամանակը և հասնում ավելի լավ արդյունքների, այսինքն `ավելի բարձր որակ, ավելի բարձր բերքատվություն, 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!
Բարձր էներգիայի ուլտրաձայնային պրոցեսորներ լաբորատորից փորձնական եւ արդյունաբերական մասշտաբով:
Գրականություն / Հղումներ
- Biver T.; Criscitiello F.; Di Francesco F.; Minichino M.; Swager T.; Pucci A. (2015): MWCNT/Perylene bisimide Water Dispersions for Miniaturized Temperature Sensors. RSC Advances 5: 2015. 65023–65029.
- Chiou K.; Byun S.; Kim J.; Huang J. (2018): Additive-free carbon nanotube dispersions, pastes, gels, and doughs in cresols. PNAS Vol. 115, No. 22, 2018. 5703–5708.
- Huang, Y.Y:; Terentjev E.M. (2012): Dispersion of Carbon Nanotubes: Mixing, Sonication, Stabilization, and Composite Properties. Polymers 2012, 4, 275-295.
- Krause B.; Mende M.; Petzold G.; Pötschke P. (2010): Characterization on carbon nanotubes’ dispersability using centrifugal sedimentation analysis in aqueous surfactant dispersions. Conference paper ANTEC 2010, Orlando, USA, May 16-20 2010.
- Paredes J.I.; Burghard M. (2004): Dispersions of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes of High Length. Langmuir 2004, 20, 5149-5152.
- Santos A.; Amorim L.; Nunes J.P.; Rocha L.A.; Ferreira Silva A.; Viana J.C. (2019): A Comparative Study between Knocked-Down Aligned Carbon Nanotubes and Buckypaper-Based Strain Sensors. Materials 2019, 12, 2013.
- Szelag M. (2017): Mechano-Physical Properties and Microstructure of Carbon Nanotube Reinforced Cement Paste after Thermal Load. Nanomaterials 7(9), 2017. 267.
Փաստեր Worth Իմանալով
ածխածնային nanotubes
Ածխածնի nanotubes- ը (CNTs) հանդիսանում են միակողմանի ածխածնային նյութերի հատուկ դասի մաս, ցուցադրելով բացառիկ մեխանիկական, էլեկտրական, ջերմային և օպտիկական հատկություններ: Դրանք հիմնական բաղադրիչն են, որն օգտագործվում է առաջադեմ նանո նյութերի մշակման և արտադրության մեջ, ինչպիսիք են նանո-կոմպոզիտները, ամրապնդվող պոլիմերները և այլն, և, հետևաբար, օգտագործվում են ժամանակակից նորագույն տեխնոլոգիաներում: CNT- ները բացահայտում են առաձգականության շատ բարձր ամրություն, ջերմային փոխանցման վերադաս հատկություններ, ցածր թողունակության բացեր և օպտիմալ քիմիական և ֆիզիկական կայունություն, ինչը նանոուբաները դարձնում է բազմակողմանի նյութերի հեռանկարային հավելում:
Կախված դրանց կառուցվածքից, CNTS- ը առանձնանում է մեկ պատի ածխածնային նանթուղներով (SWNTs), երկբևեռ պատված ածխածնային նանթուխներով (DWCNTs) և բազմաշերտ ածխածնային նանթուխներ (MWNTs):
SWNT– ները խոռոչ, երկար գլանաձև խողովակներ են, որոնք պատրաստված են մեկ ատոմից հաստ ածխածնի պատից: Ածխածնի ատոմային թերթիկը դասավորված է մեղրաբջջային ցանցի մեջ: Հաճախ, դրանք հայեցակարգային կերպով համեմատվում են մեկ շերտի գրաֆիտի կամ գրաֆենի գլորված թերթիկների հետ:
DWCNT- ները բաղկացած են երկու մեկ պատի նանոտուլներից, որոնցից մեկը գտնվում է մյուսի մեջ:
MWNT- ները CNT ձև են, որտեղ միմյանց ներսում բազմապատկվում են միանգամյա մեկ պատի ածխածնային նանթուխներ: Քանի որ դրանց տրամագիծը տատանվում է 30-30 նմ-ի սահմաններում, քանի որ դրանք կարող են աճել մի քանի սմ երկարություն, նրանց տեսանկյունից հարաբերակցությունը կարող է տարբեր լինել 10-ից 10 միլիոն: Ածխածնային նանոֆիբրերի հետ համեմատած, MWNT- ները ունեն տարբեր պատերի կառուցվածք, ավելի փոքր արտաքին տրամագիծ և խոռոչ ինտերիեր: MWNT- ների համար սովորաբար օգտագործվող արդյունաբերականորեն օգտագործվող տիպերը, օրինակ, Baytubes® C150P, Nanocyl® NC7000, Arkema Graphistrength® C100 և FutureCarbon CNT-MW են:
CNT- ների սինթեզCNT- ները կարող են արտադրվել պլազմային վրա հիմնված սինթեզի մեթոդով կամ աղեղնային արտանետման գոլորշիացման մեթոդով, լազերային աբլյացիայի մեթոդով, ջերմային սինթեզման գործընթացով, քիմիական գոլորշիների տեղակայմամբ (CVD) կամ պլազմային ուժեղացմամբ քիմիական գոլորշիների նստեցմամբ:
CNT- ների ֆունկցիոնալացումԱծխածնային նանթուխների բնութագրերը բարելավելու և դրանով իսկ դրանք ավելի հարմար դարձնելու համար հատուկ կիրառման, CNT- ները հաճախ ֆունկցիոնալացված են.
CNT ցրող հավելումներ
Մի քանի լուծիչներ, ինչպիսիք են սուպերաթթուները, իոնային հեղուկները և N-cyclohexyl-2-pirrolidnone- ը, ի վիճակի են պատրաստել CNT- ների համեմատաբար բարձր կոնցենտրացիայի ցրվածություններ, մինչդեռ ամենատարածված լուծույթներն են նանոտների համար, ինչպիսիք են N-methyl-2-pirrolidone (NMP): ), dimethylformamide- ը (DMF) և 1,2-dichrolobenzene- ը կարող են ցրել նանոտուլները միայն շատ ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում (օրինակ, սովորաբար <0Միակողմանի CNT- ների 0,02% տոկոս): Dispրման ամենատարածված գործակալներն են ՝ պոլիվինիլպիրրոլիդոնը (PVP), նատրիումի Դոդեցիլ Բենզեն սուլֆոնատը (SDBS), Triton 100-ը կամ նատրիումի դոդեկիլ սուլֆոնատը (SDS):
Cresols– ը արդյունաբերական քիմիական նյութերի մի խումբ է, որոնք կարող են մշակել CNT- ները կոնցենտրացիաներում մինչև տասնյակ քաշի տոկոս, ինչը հանգեցնում է նոսր ցրվածությունների, հաստ մածուկների և ազատ գելերի շարունակական անցմանը դեպի աննախադեպ խաղադաշտի նման վիճակի, քանի որ CNT- ի բեռնումը մեծանում է: . Այս պետությունները ցուցաբերում են պոլիմերային նման ռևոլոգիական և viscoelastic հատկություններ, որոնք անհասանելի են այլ ընդհանուր լուծիչների հետ, ինչը ենթադրում է, որ նանոկանները իսկապես բաժանված են և նրբորեն ցրված են ճարմանդներում: Cresols- ը կարելի է հեռացնել վերամշակելուց հետո ջեռուցման կամ լվանալու միջոցով, առանց CNT- ների մակերեսի փոփոխության: [Chiou et al. 2018]
CNT ցրումների կիրառումներ
CNT- ների առավելություններից օգտվելու համար դրանք պետք է ցրվեն այնպիսի հեղուկի մեջ, ինչպիսին է պոլիմերները, Համապատասխանորեն ցրված CNT- ները օգտագործվում են հաղորդիչ պլաստիկայի, հեղուկ բյուրեղային ցուցադրիչների, օրգանական լույս արտանետող դիոդների, սենսորային էկրանների, ճկուն ցուցադրիչների, արևային բջիջների արտադրության համար: հաղորդիչ թանաքներ, ստատիկ հսկման նյութեր, ներառյալ ֆիլմեր, փրփուրներ, մանրաթելեր և գործվածքներ, պոլիմերային ծածկույթներ և սոսինձներ, բարձրորակ պոլիմերային կոմպոզիտներ ՝ բացառիկ մեխանիկական ուժով և կոշտությամբ, պոլիմերային / CNT կոմպոզիտային մանրաթելերով, ինչպես նաև թեթև և հակաստատիկ նյութեր: