ヒールシャー超音波技術

個別単層カーボンナノチューブを分散させる方法

単層カーボンナノチューブ(SWNTまたはSWCNT)は独特の特徴を有するが、それらを表現するためには個々に分散しなければならない。単層カーボンナノチューブの例外的な特性を最大限に生かすためには、チューブを最も完全に脱ぐ必要があります。他のナノ粒子としてのSWNTは非常に高い吸引力を示すので、信頼性の高い解凝集および分散のためには強力かつ効率的な技術が必要である。一般的な混合技術は、SWNTを損傷させることなくSWNTを切り裂くのに必要な強度を提供しないが、高出力超音波は、SWCNTを絡み合わせて分散させることが証明されている。超音波により生成されたキャビテーション剪断力は、結合力に打ち勝つのに十分強力であり、一方、超音波強度は、SWCNTの損傷を避けるために正確に調節することができる。

問題:

単層カーボンナノチューブ(SWCNT)は、その電気的特性によって、多層カーボンナノチューブ(MWNT / MWCNT)とは異なる。 SWCNTのバンドギャップは0から2eVまで変化することができ、その電気伝導度は金属または半導体の挙動を特徴とする。単層カーボンナノチューブは非常に粘着性であるため、SWCNTを処理する上での主な障害の1つは、有機溶媒または水中のチューブの固有の不溶性である。 SWCNTの潜在能力を最大限に発揮させるためには、シンプルで信頼性が高くスケーラブルなチューブの解凝集プロセスが必要です。特に、SWCNTと有機溶媒との間の適切な界面を形成するためのCNT側壁または開放端の官能化は、SWCNTの部分的な剥離をもたらすだけである。したがって、SWCNTは、個々の解凝集ロープではなくバンドルとして大部分が分散される。分散中の状態があまりにも厳しい場合、SWCNTは80〜200nmの長さに短縮される。実際の応用の大部分、すなわち半導体または強化SWCNTの場合、この長さは小さすぎる。

溶液:

超音波処理は、高強度超音波の超音波が液体中にキャビテーションを生成するので、カーボンナノチューブの分散および解凝集の非常に有効な方法である。液体媒体中を伝搬する音波は、周波数に応じて、高圧(圧縮)サイクルと低圧(希薄化)サイクルを交互に繰り返す。低圧サイクルの間、高強度超音波は、液体中に小さな真空気泡または空隙を生成する。気泡がもはやエネルギーを吸収できない容積に達すると、高圧サイクル中に激しく崩壊する。この現象をキャビテーションといいます。爆縮の間、非常に高い温度(約5,000K)および圧力(約2,000atm)が局部的に達成される。キャビテーション気泡の内破はまた、最大280m / sの速度の液体ジェットをもたらす。これらの液体ジェット流は、 超音波キャビテーション、したがって、カーボンナノチューブとの間の結合力に打ち勝つ、ナノチューブは、脱凝集なります。穏やかな、制御された超音波治療は、高い長さで分散SWCNTの界面活性剤で安定化懸濁液を作成するための適切な方法です。 SWCNTの制御生産のために、ヒールシャーの超音波プロセッサは、超音波のパラメータセットの広い範囲で動作することを可能にします。超音波振幅、液体の圧力及び液体組成物は、特定の材料及びプロセスにそれぞれ変化させることができます。これは、次のような調整の変数の可能性を提供しています

  • 最大170ミクロンのソノトロード振幅
  • 最大10バールの液体の圧力
  • (プロセスに依存)15L /分までの液体流量
  • 最大80の摂氏度の液体温度(要望に応じて他の温度)
  • 100.000cpまでの材料の粘度

 

さらに、ポリマー支援精製方法として超音波を効果的に、アズグロウンのSWCNTから不純物を除去することを可能にします。純粋な単層カーボンナノチューブを得ることが困難であるので、分子レベルでSWCNTの化学修飾を研究することは困難です。成長したSWCNTは、このような金属粒子及び無定形炭素のような多くの不純物を含みます。ポリモノクロロベンゼン中のSWCNTの超音波(MCB)溶液(メタクリル酸メチル)、濾過したPMMAは、SWCNTをを精製する有効な方法です。このポリマー支援精製方法は、効果的に成長したSWCNTをから不純物を除去することができます。超音波振幅の正確な制御が回避またはのSWCNTの損傷を制限することを可能にします。

カーボンナノチューブを分散させます

 

ヒールシャーの超音波デバイスが理想的です

ナノチューブの超音波分散(UP400S

単層カーボンナノチューブについての事実– 約の直径。百万倍長いチューブでは1nm、– 極端な強さ & 凝り– 非常に高強力– 非常に高い電子熱伝導率– 金属や半導体の挙動

電源超音波は、多くの場合、detangleとナノチューブを分散させるための唯一の信頼できるツールです。

ヒールシャーの研究室デバイスでCNTを分散させます UP50H

超音波機器

ヒールシャーは、高いパフォーマンスを提供しています 超音波プロセッサ すべてのボリュームの超音波処理のために。ラボならびに業界では、各アプリケーションに適した超音波を見つけることができ、クラスタ内に設定することができ16.000ワットまでの50ワットからの超音波デバイス、。ナノチューブの洗練された分散のために、継続的な超音波処理が推奨されます。ヒールシャーのフローセルを用いて、そのようなポリマーは、高粘度の溶融物と熱可塑性樹脂等の粘度上昇の液体の中にCNTを分散させることが可能となります。

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ハイパワー超音波デバイス、均質化、分散、解凝集及び抽出を溶解させるための効果的な工業的加工技術です。

工業用超音波プロセッサ UIP16000(16kW) 大量のストリームのための

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知る価値のある事実

超音波装置は、多くの場合、プローブ超音波処理、超音波ホモジナイザー、音波lyser、超音波破砕、超音波粉砕機、ソノruptor、ソニファイアー、ソニックジスメンブレーター、細胞破砕、超音波分散又は溶解と呼ばれます。異なる用語は、超音波処理によって達成することができ、さまざまなアプリケーションに起因します。