Ultrasonik menyebar dari Nanotubes karbon (CNT)
Nanotube karbon kuat dan fleksibel tetapi sangat kohesif. Mereka sulit untuk menyebar ke dalam cairan, seperti air, etanol, minyak, polimer atau resin epoksi. Ultrasonografi adalah metode yang efektif untuk mendapatkan diskrit – single-tersebar – nanotube karbon.
Nanotube karbon (CNT) digunakan dalam perekat, pelapis dan polimer dan sebagai pengisi konduktif listrik dalam plastik untuk menghilangkan muatan statis dalam peralatan listrik dan dalam panel bodi mobil yang dapat dicat secara elektrostatis. Dengan menggunakan nanotube, polimer dapat dibuat lebih tahan terhadap suhu, bahan kimia keras, lingkungan korosif, tekanan ekstrem dan abrasi. Ada dua kategori nanotube karbon: Nanotube dinding tunggal (SWNT) dan nanotube multi-dinding (MWNT).
Homogenizer ultrasonik industri UIP1500hdT untuk menyebarkan nanotube karbon (CNT) dan nanomaterial lainnya.
Nanotube karbon umumnya tersedia sebagai bahan kering, misalnya dari perusahaan, seperti Penelitian SES atau CNT Co, Ltd Sebuah sederhana, dapat diandalkan dan scalable proses untuk deagglomeration diperlukan, dalam rangka untuk memanfaatkan nanotube untuk potensi maksimum mereka. Untuk cairan hingga 100, 000cP USG adalah teknologi yang sangat efektif untuk Dispersing dari nanotube dalam air, minyak atau polimer pada konsentrasi rendah atau tinggi. Aliran jet cair yang dihasilkan dari Kavitasi ultrasonik, Mengatasi kekuatan ikatan antara nanotube, dan memisahkan tabung. Karena gaya geser ultrasonically dihasilkan dan turbulen mikro USG dapat membantu dalam lapisan permukaan dan kimia reaksi nanotube dengan bahan lain, juga.
Umumnya, dispersi nanotube kasar pertama-tama dicampur dengan pengaduk standar dan kemudian dihomogenisasi dalam reaktor sel aliran ultrasonik. Video di bawah ini menunjukkan uji coba lab (sonikasi batch menggunakan UP400S) menyebarkan nanotube karbon multiwall dalam air pada konsentrasi rendah. Karena sifat kimiawi karbon, perilaku penyebaran nanotube dalam air agak sulit. Seperti yang ditunjukkan dalam video, dapat dengan mudah ditunjukkan bahwa ultrasonikasi mampu membubarkan nanotube secara efektif.
Perbandingan nanofillers yang berbeda tersebar di pengeras menggunakan ultrasonikasi tipe probe): (a) 0,5 wt% nanofiber karbon (CNF); (b) 0,5 wt% CNToxid; (c) 0,5 wt% nanotube karbon (CNT); (d) 0,5 wt% CNT semi-dispersed.
Studi dan gambar: ©Zanghellini et al., 2021
Dispersi Individu SWNTs dari Panjang Tinggi
Masalah utama untuk memproses dan manipulasi SWNTs adalah hal tdk dpt melekat pada tabung dalam pelarut organik umum dan air. Fungsionalisasi sisi dinding nanotube atau ujung terbuka untuk menciptakan antarmuka yang sesuai antara SWNTs dan pelarut sebagian besar menyebabkan pengelupasan kulit parsial tali SWNT, hanya.
Sebagai hasilnya, SWNTs biasanya tersebar sebagai bundel bukan objek individu sepenuhnya terisolasi. Ketika kondisi terlalu keras bekerja selama dispersi, yang SWNTs diperpendek untuk panjang antara 80 dan 200nm. Meskipun ini berguna untuk tes tertentu, panjang ini terlalu kecil untuk aplikasi yang paling praktis, seperti SWNTs semikonduktor atau memperkuat. Dikontrol, pengobatan ultrasonik ringan (misalnya dengan UP200Ht dengan 40mm sonotrode) Adalah prosedur yang efektif untuk mempersiapkan dispersi berair SWNTs individu yang panjang. Urutan ultrasonication ringan meminimalkan shortening dan memungkinkan pelestarian maksimal sifat struktural dan elektronik.
Pemurnian SWNT dengan polimer dibantu Ultrasonication
Sulit untuk mempelajari modifikasi kimia dari SWNTs pada tingkat molekuler, karena sulit untuk mendapatkan SWNTs murni. As-tumbuh SWNTs mengandung banyak kotoran, seperti partikel logam dan karbon amorf. Ultrasonication dari SWNTs dalam larutan monochlorobenzene (MCB) poli (metil metakrilat) PMMA diikuti oleh filtrasi adalah cara yang efektif untuk memurnikan SWNTs. Metode pemurnian polimer yang dibantu ini memungkinkan untuk menghilangkan kotoran dari SWNTs as-tumbuh secara efektif. (Yudasaka et al.) Kontrol akurat dari amplitudo ultrasonication memungkinkan untuk membatasi kerusakan pada SWNTs.
Hielscher ini berbagai macam perangkat ultrasonik dan aksesoris untuk menyebar efisien nanotube.
- Perangkat kompak laboratorium dari hingga kekuatan Daya ultrasound 400 watt untuk menyebar ke volume yang lebih kecil hingga 2 liter
- UIP500hdT, UIP1000hdT dan UIP1500hdT adalah prosesor ultrasonik yang dapat memproses volume yang lebih besar.
- sistem ultrasonik 2kW (UIP2000hdT) dan 4kW (UIP4000hdT) dapat digunakan untuk penyebaran skala produksi nanotube karbon. Si UIP10000 (10 kilowatt) dan UIP16000 (16 kilowatt) dapat digunakan dalam kelompok beberapa unit individu untuk pemrosesan nanotube karbon skala besar.”
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
Literatur
- 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 memproduksi homogenizers ultrasonik kinerja tinggi dari laboratorium hingga ukuran industri.