Teknologi ultrasound Hielscher

Uniformly tersebar CNTs oleh Ultrasonication

Untuk mengeksploitasi fungsi luar biasa dari nanotube karbon (cnts), mereka harus homogen tersebar.
Ultrasonic penyebar adalah alat yang paling umum untuk mendistribusikan cnts ke dalam air dan pelarut berbasis suspensi.
Teknologi Dispersing ultrasonik menciptakan energi gesekan yang cukup tinggi untuk mencapai pemisahan lengkap CNTs tanpa merusak mereka.

Ultrasonic Dispersing dari karbon nanotube

Sonikasi yang kuat dengan ultrasonikator tipe probe. (Klik untuk memperbesar!)Nanotube karbon (cnts) memiliki rasio aspek yang sangat tinggi dan menunjukkan kepadatan rendah serta luas permukaan yang sangat besar (beberapa ratus m2/g), yang memberi mereka sifat unik seperti kekuatan tarik yang sangat tinggi, kekakuan, dan ketangguhan dan listrik yang sangat tinggi dan konduktivitas termal. Karena gaya Van der Waals, yang menarik nanotube karbon tunggal (cnts) satu sama lain, cnts mengatur biasanya dalam bundel atau skeins. Gaya daya tarik antarmolekul ini didasarkan pada fenomena susunan π antara nanotube berdekatan yang dikenal sebagai π-susun. Untuk memperoleh manfaat penuh dari Nanotubes karbon, agglomerates ini harus dibongkar dan dan CNTs harus didistribusikan secara merata dalam dispersi yang homogen. Ultrasonication intens menciptakan kavitasi akustik dalam cairan. Sehingga stres geser lokal yang dihasilkan istirahat CNT agregat dan membubarkan mereka seragam dalam suspensi homogen. Teknologi Dispersing ultrasonik menciptakan energi gesekan yang cukup tinggi untuk mencapai pemisahan lengkap CNTs tanpa merusak mereka. Bahkan untuk sonikasi SWNTs sensitif berhasil diterapkan untuk menguraikan mereka secara individual. Ultrasonication hanya memberikan tingkat stres yang cukup untuk memisahkan agregat swnt tanpa menyebabkan banyak fraktur untuk nanotube individu (Huang, terentjev 2012).

Keuntungan dari Ultrasonic CNT dispersi

  • CNTs Terdispersi tunggal
  • Distribusi homogen
  • Efisiensi dispersi yang tinggi
  • Muatan CNT tinggi
  • Tidak ada degradasi CNT
  • pengolahan cepat
  • pengendalian proses yang tepat
UIP2000hdT-2KW ultrasonikator untuk dispersi karbon nanotube.

UIP2000hdT – 2KW ultrasonikator kuat untuk dispersi CNT

Permintaan Informasi




Perhatikan Kebijakan pribadi.


Kinerja tinggi sistem ultrasonik untuk CNT dispersi

Hielscher Ultrasonics memasok kuat dan dapat diandalkan peralatan ultrasonik untuk dispersi efisien CNTs. Apakah Anda perlu mempersiapkan sampel CNT kecil untuk analisis dan R&D atau Anda harus memproduksi banyak industri besar dispersi massal, jajaran produk Hielscher menawarkan sistem ultrasonik yang ideal untuk kebutuhan Anda. Dari 50W ultrasonikator untuk Lab hingga 16kW unit industri ultrasonik untuk manufaktur komersial, Hielscher Ultrasonics telah Anda tertutup.
Untuk menghasilkan kualitas tinggi dispersi nanotube karbon, parameter proses harus dikontrol dengan baik. Amplitudo, suhu, tekanan dan waktu retensi adalah parameter yang paling penting untuk distribusi CNT bahkan. Ultrasonikator hielscher tidak hanya memungkinkan untuk kontrol yang tepat dari setiap parameter, semua parameter proses secara otomatis direkam pada kartu SD yang terintegrasi dari sistem ultrasonik digital Hielscher ini. Protokol setiap proses sonikasi membantu untuk memastikan hasil yang dapat direproduksi dan kualitas yang konsisten. Melalui kontrol browser jarak jauh pengguna dapat mengoperasikan dan memonitor perangkat ultrasonik tanpa berada di lokasi sistem ultrasonik.
Sejak nanotube karbon berdinding tunggal (swnts) dan nanotube karbon multi-berdinding (mwnts) serta saluran berair atau pelarut yang dipilih memerlukan intensitas pemrosesan tertentu, amplitudo ultrasonik adalah faktor kunci ketika datang ke produk akhir. Hielscher Ultrasonics’ prosesor ultrasonik industri dapat memberikan amplitudo sangat tinggi dan sangat ringan. Menetapkan amplitudo ideal untuk kebutuhan proses Anda. Bahkan amplitudo hingga 200 μm dapat dengan mudah terus berjalan di 24/7 operasi. Untuk amplitudo yang lebih tinggi, sonotrodes ultrasonik yang disesuaikan tersedia. Kekokohan peralatan ultrasonik Hielscher memungkinkan untuk 24/7 operasi pada tugas berat dan dalam lingkungan menuntut.
Pelanggan kami puas dengan ketangguhan yang luar biasa dan keandalan sistem Hielscher Ultrasonic. Instalasi di bidang aplikasi Heavy-Duty, menuntut lingkungan dan operasi 24/7 memastikan pemrosesan yang efisien dan ekonomis. Proses intensifikasi ultrasonik mengurangi waktu pemrosesan dan mencapai hasil yang lebih baik, yaitu kualitas yang lebih tinggi, produktivitas yang lebih tinggi, produk inovatif.
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:

Batch Volume Flow Rate Direkomendasikan perangkat
0.5 untuk 1.5mL n.a. VialTweeter
1 hingga 500mL 10-200mL/min UP100H
10-2000mL 20 hingga 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 hingga 20L 0.2 sampai 4L/min UIP2000hdT
10 sampai 100L 2-10L/min UIP4000hdT
n.a. 10 sampai 100L/menit UIP16000
n.a. kristal yang lebbig cluster UIP16000

Hubungi Kami! / Tanya Kami!

Meminta informasi lebih lanjut

Silakan gunakan formulir di bawah ini, jika Anda ingin meminta informasi tambahan tentang ultrasonik homogenisasi. Kami akan sangat senang untuk menawarkan Anda sebuah sistem ultrasonik yang memenuhi persyaratan.









Harap dicatat bahwa Kebijakan pribadi.


Hielscher Ultrasonics memproduksi ultrasonicators kinerja tinggi untuk aplikasi sonochemical.

Prosesor ultrasonik berdaya tinggi dari laboratorium hingga pilot dan skala industri.

Literatur / Referensi

  • 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.



Fakta-fakta yang Patut Diketahui

nanotubes karbon

Nanotube karbon (cnts) adalah bagian dari kelas khusus bahan karbon satu dimensi, menunjukkan sifat mekanik, listrik, termal, dan optik yang luar biasa. Mereka adalah komponen utama yang digunakan dalam pengembangan dan produksi Nanomaterials maju seperti Nano-komposit, diperkuat polimer dll dan karena itu digunakan dalam negara-of-the-art teknologi. Cnts mengekspos kekuatan tarik yang sangat tinggi, sifat transfer termal unggul, kesenjangan band rendah dan stabilitas kimia dan fisik yang optimal, yang membuat nanotube aditif yang menjanjikan untuk bahan manifold.
Tergantung pada strukturnya, cnts dibedakan menjadi nanotube karbon berdinding tunggal (swnts), nanotube karbon berdinding ganda (dwcnts), dan nanotube karbon multi-berdinding (mwnts).
SWNTs berongga, tabung silinder panjang yang terbuat dari satu dinding karbon atom-tebal. Lembaran atom karbon diatur dalam kisi sarang lebah. Seringkali, mereka secara konseptual dibandingkan dengan lembaran digulung Single-layer grafit atau graphene.
DWCNTs terdiri dari dua Nanotubes berdinding tunggal, dengan satu bersarang di dalam yang lain.
Mwnts adalah bentuk CNT, di mana beberapa nanotube karbon berdinding tunggal bersarang di dalam satu sama lain. Karena diameter mereka berkisar antara 3 – 30 Nm dan karena mereka dapat tumbuh beberapa cm panjang, rasio aspek mereka dapat bervariasi antara 10 dan 10.000.000. Dibandingkan dengan nanofibers karbon, MWNTs memiliki struktur dinding yang berbeda, diameter luar yang lebih kecil, dan interior berongga. Umum digunakan tersedia industri diketik MWNTs adalah misalnya Baytubes® C150P, Nanocyl® NC7000, Arkema Graphistrength® C100, dan FutureCarbon CNT-MW.
Sintesis CNTs: CNTs dapat diproduksi oleh metode sintesis berbasis plasma atau metode evaporasi Arc discharge, metode ablasi laser, proses sintesis termal, pengendapan uap kimia (CVD) atau pengendapan uap kimia plasma-ditingkatkan.
Fungsionalisasi CNTs: Untuk meningkatkan karakteristik nanotube karbon dan membuat mereka sehingga lebih cocok untuk aplikasi tertentu, cnts sering fungsional, misalnya dengan menambahkan asam karboksilat (-cooh) atau hidroksil (-Oh) kelompok.

CNT Dispersing aditif

Beberapa pelarut seperti asam super, cairan ionik, dan N-cyclohexyl-2-pyrrolidnone mampu mempersiapkan dispersi relatif tinggi konsentrasi CNTs, sementara pelarut yang paling umum untuk Nanotubes, seperti N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimetilformamida (dmf), dan 1, 2-dichrolobenzene, dapat membubarkan nanotube hanya pada konsentrasi yang sangat rendah (misalnya, biasanya <0.02 wt% of single-walled CNTs). The most common dispersion agents are polyvinylpyrrolidone (PVP), Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate (SDBS), Triton 100, or Sodium Dodecyl Sulfonate (SDS). Cresols are a group of industrial chemicals which can process CNTs at concentrations up to tens of weight percent, resulting in a continuous transition from dilute dispersions, thick pastes, and free-standing gels to an unprecedented playdough-like state, as the CNT loading increases. These states exhibit polymer-like rheological and viscoelastic properties, which are not attainable with other common solvents, suggesting that the nanotubes are indeed disaggregated and finely dispersed in cresols. Cresols can be removed after processing by heating or washing, without altering the surface of CNTs. [Chiou et al. 2018]

Aplikasi dari CNT Dispersions

Untuk menggunakan manfaat dari CNTs, mereka harus tersebar ke dalam cairan seperti polimer, CNTs merata digunakan untuk pembuatan plastik konduktif, menampilkan kristal cair, organik cahaya-emitting dioda, layar sentuh, menampilkan fleksibel, sel surya , tinta konduktif, bahan kontrol statis, termasuk film, busa, serat, dan kain, lapisan polimer dan perekat, komposit polimer kinerja tinggi dengan kekuatan mekanik yang luar biasa dan ketangguhan, polimer/serat komposit CNT, serta bahan ringan dan antistatis.