გრაფენენ ოქსიდი – ულტრაბგერითი ასაქერცლი და დისპერსიული
გრაფენის ოქსიდი არის წყალში ხსნადი, ამფიფილური, არატოქსიკური, ბიოდეგრადირებადი და ადვილად იშლება სტაბილურ კოლოიდებად. ულტრაბგერითი ექსფორაცია და დისპერსია არის ეფექტური, სწრაფი და ეფექტური მეთოდი, გრაფენის ოქსიდის სინთეზირება, გაფანტვა და ფუნქციონირება, სამრეწველო მასშტაბით. ქვესადგურის დამუშავებისას ულტრაბგერითი დისპერსიები წარმოქმნიან მაღალი ხარისხის გრაფენის ოქსიდ-პოლიმერ კომპოზიციებს.
ულტრაბგერითი Exfoliation Of Graphene Oxide
გრაფენის ოქსიდის (GO) ნანოშტეტების ზომის გასაკონტროლებლად, ექსფოლირების მეთოდი გადამწყვეტი ფაქტორია. მისი ზუსტად კონტროლირებადი პროცესის პარამეტრების გამო, ულტრაბგერითი ექსპოზიცია არის ყველაზე ფართოდ გამოყენებული delamination ტექნიკა მაღალი ხარისხის გრეფენებისა და გრეფენ ოქსიდის წარმოებისათვის.
იყიდება ულტრაბგერითი exfoliation of graphene ოქსიდი საწყისი გრაფიტის ოქსიდის სხვადასხვა ოქმები ხელმისაწვდომია. ქვემოთ მოყვანილი სამაგალითო აღწერა:
Graphite oxide powder is mixed in aqueous KOH with the pH value 10. For the exfoliation and subsequent dispersion, the probe-type ultrasonicator UP200St (200W) is used. Afterwards, K+ ions are attached onto the graphene basal plane to induce an ageing process. The aging is achieved under rotary evaporation (2 h). In order to remove excessive K+ ions, the powder is washed and centrifuged various times.
მიღებული ნარევი არის ცენტრიფუგირებული და გაყინულია, ისე, რომ დისპერსიული გრეფენ ოქსიდის ფხვნილი აძლიერებს.
Preparation of a conductive graphene oxide paste: The graphene oxide powder can be dispersed in dimethylformamide (DMF) under sonication in order to produce a conductive paste. (Han et al.2014)
გრაფენენ ოქსიდი – Exfoliation (Pic .: Potts et al. 2011)
ულტრაბგერითი დარფრენა Graphene ოქსიდის
ულტრაბგერითი ფუნქციონალიზაცია Graphene ოქსიდის
Sonication წარმატებით გამოიყენება გრაფენის ოქსიდის (GO) შევიდა პოლიმერები და კომპოზიტების.
მაგალითები:
- graphene oxide-TiO2 microsphere composite
- პოლიტერინეი-მაგნეტიტი-გრეფენ ოქსიდის კომპოზიტური (ძირითადი- shell სტრუქტურირებული)
- პოლისტირინმა შეამცირა გრეფენ ოქსიდის შემადგენლობა
- პოლიანილინის ნანოფიბერი-დაფარული პოლისტიენი / გრეფენ ოქსიდი (PANI-PS / GO) ძირითადი ჭურვი კომპოზიტი
- პოტენციურ-გამჭვირვალე გრაფენ ოქსიდი
- p-phenylenediamine-4vinylbenzen-polystyrene შეცვლილია graphene ოქსიდი
ულტრაბგერითი სისტემა გრეფენ ოქსიდის ექსპოზიციისთვის
Sonicators for Graphene and Graphene Oxide Processing
Hielscher Ultrasonics გთავაზობთ მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი სისტემების ექსფოლიაციის, დისპერსიული და ქვედა დამუშავების graphene და graphene ოქსიდი. საიმედო ულტრაბგერითი პროცესორები და დახვეწილი რეაქტორები უზრუნველყოფს საჭირო ძალას, პროცესის პირობებს, როგორც ზუსტი კონტროლი, ისე, რომ ულტრაბგერითი პროცესის შედეგები შეიძლება ზუსტად შეესაბამებოდეს სასურველ პროცესის მიზნებს.
ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პროცესი პარამეტრია ულტრაბგერითი ამპლიტუდის, რომელიც არის ვიბრაციული გაფართოება და კონტრაქცია ულტრაბგერითი გამოკვლევით. Hielscher ის სამრეწველო ულტრაბგერითი სისტემები are built to deliver very high amplitudes. Amplitudes of up to 200µm can be easily continuously run in 24/7 operation. For even higher amplitudes, Hielscher offers customized ultrasonic probes. All our ultrasonic processors can be exactly adjusted to the required process conditions and easily monitored via the built-in software. This ensures highest reliability, consistent quality and reproducible results. The robustness of Hielscher sonicators allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments. This makes sonication the preferred production technology for the large-scale preparation of graphene, graphene oxide and graphitic materials.
გთავაზობთ ულტრაბგერატორებისა და აქსესუარების ფართო სპექტრს (როგორიცაა სონოტროდები და რეაქტორი სხვადასხვა ზომის და გეომეტრიით), შესაფერისი რეაქციის პირობები და ფაქტორები (მაგ. რეაგენტები, ულტრაბგერითი ენერგიის შეყვანა მოცულობა, წნევა, ტემპერატურა, დინების სიჩქარე და ა.შ.) შერჩეული უმაღლესი ხარისხის მისაღებად. მას შემდეგ, რაც ჩვენი ულტრაბგერითი რეაქტორები შეიძლება დაჭერილი მდე რამდენიმე ასეული barg, sonication უაღრესად გლუვი პასტები ერთად 250,000 centipoise არ არის პრობლემა Hielschers ულტრაბგერითი სისტემები.
ამ ფაქტორების გამო, ულტრაბგერითი დელამინირება / ექსფოლიზაცია და დისპერსია აღნიშნავს ჩვეულებრივი შერევით და საღარავი ტექნიკას.
- მაღალი ძალა
- მაღალი ძვირფასი ძალები
- მაღალი ზეწოლა
- ზუსტი კონტროლი
- seamless scalability (ხაზოვანი)
- სურათების და უწყვეტი
- რეპროდუცირებადი შედეგები
- საიმედოობა
- სიმტკიცე
- მაღალი ენერგოეფექტურობა
ულტრაბგერითი გრაფენის სინთეზის, დისპერსიისა და ფუნქციონალიზაციის შესახებ მეტის გასაგებად, გთხოვთ, დააწკაპუნოთ აქ:
- გრაფენის წარმოება
- გრაფენის ნანოთრომბოციტები
- წყალზე დაფუძნებული გრაფენის აქერცვლა
- წყალში დისპერსიული გრაფინი
- გრაფენენ ოქსიდი
- ქსენები
ფაქტები Worth Knowing
ულტრაბგერითი და cavitation: როგორ Graphite არის Exfoliated to Graphene ოქსიდის ქვეშ Sonication
Ultrasonic exfoliation of graphite oxide (GrO) is based on the high shear force induced by acoustic cavitation. Acoustic cavitation arises due to the alternating high pressure / low pressure cycles, which are generated by the coupling of powerful ultrasound waves in a liquid. During the low pressure cycles occure very small voids or vacuum bubbles, which grow over the alternating low pressure cycles. When the vacuum bubbles achieve a size where they cannot absorb more energy, they collapse violently during a high pressure cycle. The bubble implosion results in cavitational shear forces and stress waves, extreme temperature of up to 6000K, extreme cooling rates above 1010K / s, ძალიან მაღალი წნევის 2000atm, უკიდურესი წნევის დიფერენციალური ასევე თხევადი გამანადგურებლებმა up 1000km / h (~280m / s).
ეს ინტენსიური ძალები გავლენას ახდენენ გრაფიტის სტაბილებზე, რომლებიც გადანაწილებულია ცალკეულ ან რამდენიმე ფენას გრეფენ ოქსიდისა და პრიშტინის გრაფენის ნანოშტეცებად.
გრაფენენ ოქსიდი
გრაფენ ოქსიდი (GO) არის სინთეზირებული გლუვური ოქსიდის (გროო) მიერ. მიუხედავად იმისა, რომ გრუსტის ოქსიდი არის 3D მასალა, რომელიც შედგება გრამფენილ ფენების მილიონობით ფენაში, რომელიც არეგულირებს ოქსიგენს, გრაფენ ოქსიდი არის მონო ან რამდენიმე ფენა გრაფენნი, რომელიც ორივე მხარეს არის ჟანგბადი.
გრაფენ ოქსიდი და გრუფენი ერთმანეთისაგან განსხვავდება შემდეგი მახასიათებლებით: გრეფენ ოქსიდი პოლარულია, ხოლო გრაფენნი არაპოლარულია. გრაფენ ოქსიდი ჰიდროფილურია, ხოლო გრაფინი ჰიდროფობია.
ეს ნიშნავს, რომ გრეფენ ოქსიდი არის წყლის ხსნადი, ამპითალილი, არატოქსიკური, ბიოდეგრადირებადი და სტაბილური კოლოიდური შეჩერების ფორმები. გრაფენის ოქსიდის ზედაპირი შეიცავს ეპოქსიას, ჰიდროქსილს და კარბოქს ჯგუფებს, რომლებიც ხელმისაწვდომია კატისა და ვენების ურთიერთქმედებაზე. მათი უნიკალური ორგანული არაორგანული ჰიბრიდული სტრუქტურის და გამონაკლის თვისებების გამო GO-polymer კომპოზიტები გვთავაზობენ მრავალფეროვანი სამრეწველო პროგრამებისთვის მაღალი პოტენციალით. (ტოლაც და სხვები 2014)
შემცირებული Graphene ოქსიდი
შემცირებული გრეფენ ოქსიდი (rago) მზადდება ულტრაბგერითი, ქიმიური ან თხევადი გრფენინის ოქსიდის შემცირებით. შემცირების ეტაპზე, გრუფენის ოქსიდის უმეტესი ჟანგბადის ფუნქციონალურობა ამოღებულ იქნა ისე, რომ შემცირებული გრაფენ ოქსიდის (რგვა) შედეგად ძალიან ჰარმონიული თვისებები აქვს. თუმცა, შემცირებული გრეფენ ოქსიდი (rGO) არ არის დეფექტი თავისუფალი და ხელუხლებელი, როგორც სუფთა graphene.
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- Gouvea R.A., Konrath Jr L.G., Cava S., Carreno N.L.V., Goncalves M.R.F. (2011): Synthesis of nanometric graphene oxide and its effects when added in MgAl2O4 ceramic. 10th SPBMat Brazil.
- Kamisan A.I., Zainuddin L.W., Kamisan A.S., Kudin T.I.T., Hassan O.H., Abdul Halim N., Yahya M.Z.A. (2016): Ultrasonic Assisted Synthesis of Reduced Graphene Oxide in Glucose Solution. Key Engineering Materials Vol. 708, 2016. 25-29.
- Štengl V., Henych J., Slušná M., Ecorchard P. (2014): Ultrasound exfoliation of inorganic analogues of graphene. Nanoscale Research Letters 9(1), 2014.
- Štengl, V. (2012): Preparation of Graphene by Using an Intense Cavitation Field in a Pressurized Ultrasonic Reactor. Chemistry – A European Journal 18(44), 2012. 14047-14054.
- Tolasz J., Štengl V., Ecorchard P. (2014): The Preparation of Composite Material of Graphene Oxide–Polystyrene. 3rd International Conference on Environment, Chemistry and Biology IPCBEE vol.78, 2014.
- Potts J. R., Dreyer D. R., Bielawski Ch. W., Ruoff R.S (2011): Graphene-based polymer nanocomposites. Polymer Vol. 52, Issue 1, 2011. 5–25.