Hielscher 초음파 기술

수분 산성 그래 핀의 초음파 박리

  • 단층 및 이중층 그래 핀 나노 시트는 높은 처리량과 낮은 비용으로 초음파 박리를 통해 신속하게 생산 될 수 있습니다.
  • 초음파 분쇄 된 그래 핀은 수분 산성 그라 핀을 얻기 위해 생체 고분자로 기능화 될 수 있습니다.
  • 초음파 공동화에 의해, 합성 된 그래 핀은 안정한 수계 분산 물로 추가 가공 될 수있다.

 

고 품질 그라 핀의 초음파 박리

Ultrasonication은 흑연 박편 또는 입자로부터 그라 핀 층 (단일, 이중 및 수 층 그라 핀)을 생산하는 신뢰할 수있는 방법입니다. 볼 및 롤 밀 또는 고 전단 믹서와 같은 다른 일반적인 박리 기술은 낮은 품질과 공격적인 시약 및 용제의 사용과 관련되어 있지만 초음파 박리 법은 높은 품질의 출력, 높은 공정 용량 및 약한 가공 조건으로 확신합니다.
초음파 캐비테이션 적층 된 흑연 층을 결함이없는 그래 핀의 단층, 이중층 및 수 층으로 분리하는 강렬한 전단력을 생성합니다.

수분 산성 그래 핀 시트

정상 조건 하에서, 그라 핀은 물에 거의 분산되지 않으며 수성 매질에 분산 될 때 응집체와 덩어리를 형성합니다. 수성 시스템은 값 싸고 무독성이며 환경 친화적 인 중요한 장점을 가지고 있기 때문에 수성 기반의 그래 펜 시스템은 그래 핀 제조업체와 다운 스트림 산업에 매우 매력적입니다.
수분 산성 그라 핀 나노 시트를 얻기 위해, 초 박적으로 박리 된 그래 핀은 풀루 란, 키토산, 알긴산 염, 젤라틴 또는 아라비아 고무와 같은 다당류 / 생체 고분자로 개질된다.

장점 :초음파 분산기 UP400St를 이용한 그라 핀 박리

  • 고품질 그라 핀
  • 고수익
  • 수성 분산액
  • 고농축
  • 고효율
  • 신속한 처리
  • 저렴한 비용
  • 높은 처리량
  • 환경 친화적
인라인 그래 핀 생산을위한 7kW 초음파 분산 시스템 (Click to enlarge!)

graphene 박리를위한 초음파 시스템

정보 요청




우리의 주의 개인 정보 정책.


흑연 직접 박리의 프로토콜

비이 온성 풀루 란 및 음이온 성 알긴산 염 (1.0g)을 증류수 (DI) 20ml에 용해시키고 양이온 성 키토산 (0.4g)을 1wt % 아세트산을 함유 한 DI 20ml에 용해시켰다. 흑연 분말을 수성 생체 고분자 용액에 분산시키고, 초음파 프로세서 UP200S 원뿔 frustum 티타늄 sonotrode (모델 마이크로 팁 S3, 팁 직경 3mm, 최대 진폭 210μm, 음향 파워 밀도 또는 표면 강도 460W cm)가 장착 된 고주파 (최대 전력 200W, 주파수 24kHz, Hielscher Ultrasonics, Germany)-2)을 0.5 사이클 및 50 % 진폭으로 각각 10 분, 20 분, 30 분 및 60 분 동안 수행 하였다. 최상의 결과는 30 분 초음파 처리에서 얻어졌습니다. Sonication은 30 분 동안 16.25 W의 출력으로 적용되었으며, 에너지 소비량 (단위 생산량 당 에너지 출력)은 731 Ws ml-1.
이어서, 혼합물을 1500 rpm에서 60 분간 원심 분리하여 미경 화 흑연 입자를 제거한 다음, 5 회 세척하고 다시 5000 rpm에서 20 분간 원심 분리하여 과량의 생체 고분자를 제거 하였다. 생성 된 어두운 회색 용액을 40 ℃에서 질량 손실이 없을 때까지 진공 건조시켰다. 생성 된 중합체 - 그래 핀 분말을 물 (1 mg / ml)에 재 분산시키고,-1 풀루 란과 키토산; 0.18 mg ㎖-1 알지네이트 용). pullulan-, alginate-, chitosan-assisted ultrasonication으로 얻은 Graphene sheet는 각각 pull-G, alg-G, chit-G로 표시 하였다.
3 가지 시스템 중 pullulan과 chitosan은 alginate보다 흑연 박리에서 더 효과적이었다. 이 방법은 낮은 측면 (모서리) 결함을 갖는 박리 된 모노 -, 바이 - 및 수 - 층 그래 핀 시트를 산출 하였다. 그라 핀 표면에 바이오 폴리머를 흡착하면 수성 분산액의 안정성이 6 개월 이상 지속됩니다.
(Unalan et al., 2015)

수분 산성 그라 핀 나노 시트의 초음파 박리 (Unalan et al., 2015)

풀 - G의 TEM 이미지 : (a) 10 분; (b) 20 분; (c) 30 분; (d) 60 분; (e) 30 분 동안 chit-G; (f) alg-G 30 분. (Unalan et al., 2015)

초음파 시스템

Hielscher의 고출력 초음파 프로세서는 흑연과 그래 핀의 성공적인 박리 및 분산을 위해 전 세계적으로 사용되고 있습니다. 당사의 초음파 분산기는 실험실 및 벤치 탑에서 전체 산업 생산 장치까지 제공됩니다. 견고성, 연중 무휴 운영 및 낮은 유지 보수 외에도 Hielscher 초음파 장치는 높은 처리 용이성 및 선형 확장 성으로 확신합니다.
프로세스는 실험실에서 쉽게 테스트하고 최적화 할 수 있습니다. 이후 모든 공정 결과는 상업 생산 수준에 따라 완전히 선형으로 조정할 수 있습니다. 이로 인해 고품질의 그래 핀 시트를 대량 생산할 때 초음파 처리가 효과적이고 효율적인 생산 방법이되었습니다.
Hielscher 초음파’ 산업용 초음파 프로세서는 매우 높은 진폭을 제공 할 수 있습니다. 200μm까지의 진폭은 연중 무휴로 연속적으로 쉽게 작동 할 수 있습니다. 더 높은 진폭의 경우 사용자 정의 초음파 sonotrodes를 사용할 수 있습니다. 매칭 초음파 반응기는 고품질 그라 핀 나노 시트의 안정적이고 안전한 양산 능력을 보증합니다.

소형 핸드 헬드 장치에서 대용량 프로세싱을위한 벤치 탑 및 전체 산업 초음파 시스템까지 초음파 분산기를 사용할 수 있습니다 (클릭하여 확대하십시오!)

Hielscher의 초음파 고출력 균질 기는 모든 공정 규모에서 사용 가능합니다. – 실험실에서 생산에 이르기까지.

Hielscher의 초음파 장비의 견고성은 까다로운 환경과 까다로운 환경에서 연중 무휴로 작동 할 수 있습니다.
아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.

일괄 볼륨 유량 권장 장치
10 ~ 2000mL 20 ~ 400 mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 ~ 20L 0.2 ~ 4L / min UIP2000hdT
10 ~ 100L 2 ~ 10L / min UIP4000
N.A. 10 ~ 100L / min UIP16000
N.A. 더 큰 의 클러스터 UIP16000

추가 정보 요청

초음파 균질화에 대한 추가 정보를 요청하려면 아래 양식을 사용하십시오. 우리는 귀하의 요구 사항을 충족시키는 초음파 시스템을 제공하게 된 것을 기쁘게 생각합니다.









주의 하시기 바랍니다 개인 정보 정책.


문학 / 참고 문헌

  • Unalan IU, Wan C., Trabattoni S., Piergiovannia L., Farris S. (2015) : 다당류를 이용한 그라파이트 혈소판의 우수한 수분 산성 그래 핀 시트로의 신속한 박리. RSC Advances 5, 2015. 26482-26490.


알만한 가치가있는 사실

그래 핀

그래 핀 시트 그래 핀은 sp의 단일 층이다.2결합 된 탄소 원자. 그라 핀은 특유의 큰 비 표면적 (2620m2-1), 1 TPa의 탄성 계수와 130 GPa의 내재 강도를 가진 우수한 기계적 특성, 극도로 높은 전자 전도성 (2.5 x 105 cm의 실내 온도 전자 이동도2 V-1에스-1), 매우 높은 열전도도 (3000WmK 이상-1)를 사용하여 가장 중요한 속성의 이름을 지정합니다. Graphene은 우수한 소재 특성으로 인해 고성능 배터리, 연료 전지, 태양 전지, 수퍼 커패시터, 수소 저장 장치, 전자기 차폐 및 전자 장치의 개발 및 생산에 많이 사용됩니다. 또한, 그래 핀은 폴리머, 세라믹 및 금속 매트릭스와 같은 강화 첨가제로서 많은 나노 복합 재료 및 복합 재료에 통합됩니다. 높은 전도성으로 인해, 그라 핀은 전도성 페인트 및 잉크의 중요한 구성 요소입니다.
신속하고 안전한 결함이없는 그래 핀의 초음파 준비 큰 비용으로 대량으로 그라 핀을 더 많은 산업 분야로 확대 적용 할 수 있습니다.