ヒールシャー超音波技術

グラフェン酸化物 – 超音波剥離および分散

酸化グラフェンは、水溶性、親水性、非毒性、生分解性であり、安定したコロイドに容易に分散することができる。超音波剥離と分散は、工業規模で酸化グラフェンを合成、分散、機能化するための非常に効率的で迅速かつ費用対効果の高い方法です。下流処理では、超音波分散器は、高性能グラフェン酸化ポリマー複合材料を生成します。

グラフェン酸化物の超音波ピーリング

酸化グラフェン(GO)ナノシートの大きさを制御するために、剥離方法は、重要な要因を果たしています。 、その正確に制御プロセスパラメータに、超音波剥離は、高品質のグラフェンおよびグラフェン酸化物を製造するための最も広く使用されている剥離技術です。
酸化グラファイトからグラフェン酸化物の超音波剥離のための様々なプロトコルが利用可能です。以下の一つの典型的な説明を検索します。
グラファイト酸化物粉末を剥離し、その後の分散、プローブ型のためのpH値10とKOH水溶液中で混合されています 超音波破砕UP200St(200W) 使用されている。その後、K +イオンが老化プロセスを誘導するグラフェン基底面に付着されています。老化は、回転蒸発(2時間)の下で達成されます。過剰なK +イオンを除去するために、粉末を洗浄し、様々な時間遠心分離されます。
分散グラフェン酸化物粉末が沈殿するように得られた混合物を、遠心分離し、凍結乾燥します。
導電性GOペーストの調製:グラフェン酸化物粉末は、導電性ペーストを製造するために、超音波処理下で、ジメチルホルムアミド(DMF)中に分散させることができます。 (ハンらal.2014)

インライングラフェン製造用の7kW超音波分散システム(クリックすると拡大します!)

酸化グラフェンの剥離のための超音波システム

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(PIC:ポッツら、2011)。

グラフェン酸化物 – 剥離(PIC:ポッツら2011)

酸化グラフェンの超音波分散

酸化グラフェンの超音波機能化

超音波処理が正常ポリマー、複合材料に酸化グラフェン(GO)を組み込むために使用されます。
例:

  • グラフェン酸化物-TiO2 マイクロスフェア複合
  • ポリスチレンマグネタイトグラフェン酸化物複合体(コア - シェル構造)
  • ポリスチレン換算のグラフェン酸化物複合材料
  • ポリアニリンナノファイバーで被覆したポリスチレン/酸化グラフェン(PANI-PS / GO)コアシェル複合
  • ポリスチレン - インターカレートした酸化グラフェン
  • p-フェニレンジアミン、4vinylbenzen - ポリスチレン変性酸化グラフェン
超音波分散を持つグラフェンの剥離UP400St

グラフェンおよび酸化グラフェンのための超音波システム

ヒールシャー超音波は、グラフェンおよびグラフェン酸化物の剥離、分散、および下流の処理のための高出力超音波システムを提供します。超音波処理結果は、所望の処理目標に正確に調整することができるように、信頼性の高い超音波プロセッサと洗練された反応器は、のように正確に制御WELように、プロセス条件を必要な電力を提供します。
最も重要なプロセス・パラメータの1つは、超音波プローブの振動伸縮された超音波の振幅、です。ヒールシャーさん 産業用超音波システム 非常に高い振幅を提供するために構築されています。 200μMまでの振幅を簡単に連続して24時間365日の操作で実行することができます。さらに高い振幅のために、ヒールシャーは、カスタマイズされた超音波プローブを提供しています。すべての当社の超音波のプロセッサは、正確に必要なプロセス条件に調整し、簡単に内蔵のソフトウェアを介してモニターすることができます。これは最高の信頼性、安定した品質と再現可能な結果を​​保証します。ヒールシャーの超音波機器の堅牢性はヘビーデューティでかつ厳しい環境で24/7の操作が可能になります。これは、超音波処理好ましい製造技術を作ります グラフェン、グラフェン酸化物及び黒鉛材料の大規模調製。
(例えば、様々なサイズおよび形状を有するソノトロードと反応器など)ultrasonicatorsとアクセサリーの幅広い製品を提供し、最適な反応条件および因子(例えば試薬、体積、圧力、温度、流量等当たり、超音波エネルギー入力)することができます最高の品質を得るために選ばれました。私たちの超音波反応器は数百バールまで加圧することができるので250,000センチポイズと高粘性ペーストの超音波処理はHielschers超音波システムのための問題はありません。
これらの要因により、超音波剥離/剥離及び分散は、従来の混合および粉砕技術を優れ。

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ヒールシャー超音波

  • ハイパワー
  • 高剪断力
  • 高圧適用
  • 正確なコントロール
  • シームレスな拡張性(リニア)
  • バッチおよび連続
  • 再現性のある結果
  • 確実
  • 丈夫
  • 高エネルギー効率

文学/参考文献



知る価値のある事実

超音波キャビテーション:グラファイトは、超音波処理の下で酸化グラフェンを剥離する方法

グラファイト酸化物の超音波剥離(GRO)はによって誘導される高剪断力に基づいています 音響キャビテーション。音響キャビテーションが交互高圧/液体に強力な超音波の結合によって生成される低圧力サイクルに起因して生じます。低圧時のサイクルが交互低圧サイクルにわたって成長する微小ボイドや真空気泡を、occure。真空は、彼らがより多くのエネルギーを吸収することはできませんサイズを達成泡とき、彼らは、高圧サイクル中に激しく崩壊します。キャビテーション、剪断力及び応力波、6000Kまで、極端な冷却速度10上の極端な温度における気泡内破結果10歳K / S、2000atmまでの非常に高い圧力、極端な圧力差ならびに毎時千キロアップ(~280m / s)を有する液体ジェット。
これらの強烈な力は、単一または少数層グラフェン酸化物と自然のままのグラフェンナノシートに剥離されたグラファイトスタックを、影響を与えます。

グラフェン酸化物

超音波剥離グラファイト酸化物からモノ - および少数層グラフェン酸化物ナノシートを剥離するために使用されます。酸化グラフェン(GO)は、グラファイト酸化物(GRO)を剥離することにより合成されます。グラファイト酸化物がインターカレー酸素とグラフェン層の層数百万になる3D材料であるが、酸化グラフェンは、両側に酸素化されたモノ - または少数層グラフェンです。
酸化グラフェンおよびグラフェンは、以下の特性が異なる:グラフェン酸化物は、極性であり、グラフェンが非極性である一方。グラフェンは、疎水性である一方で酸化グラフェンは、親水性です。
これは、グラフェン酸化物は、水溶性、両親媒性、非毒性、生分解性及び形態安定なコロイド懸濁液である、ことを意味します。酸化グラフェンの表面は、エポキシ、ヒドロキシル、および陽イオンと陰イオンとの相互作用に利用可能なカルボキシル基を含有します。それらのユニークな有機 - 無機ハイブリッド構造と優れた特性のために、GO-ポリマー複合材料は、マニホールド産業用アプリケーションのための高い可能性を提供します。 (Tolaszら、2014)

減少グラフェン酸化物

還元グラフェン酸化物(rGO)は、グラフェン酸化物の超音波、化学または熱還元によって生成される。還元工程の間、酸化グラフェンの大部分の酸素官能基が除去され、結果として生じる還元グラフェン酸化物(rGO)は、元のグラフェンと非常に類似した特性を有する。しかし、還元されたグラフェン酸化物(rGO)は純粋なグラフェンとして欠陥のない、元来のものではない。