Wéi verännert d'Single-Walled Carbon Nanotubes Individuell

Single-Walled Carbon Nanotubes (SWNTs oder SWCNTs) hunn e puer eegene Charakteristiken, awer fir se auszedeelen, muss se separat disperséiert ginn. Fir déi voll Ausbezuelung vun den aussergewéinleche Charakteristiken vun eenzelmaartigen Kärnten Nanotubes ze maachen, mussen d'Tubes am meeschten entgéintkomm sinn. D'SWNT als aner Nanopartikel weisen extrem héich Attraktivkräfte, sou datt eng kraftlech a effizient Technik fir eng verlässlech Dekagglomeratioun an Dispersioun gebraucht gëtt. Obwuel gemeinsame Mëschungstechniken hunn net d'Intensitéit ze maachen, déi SWNTs ze schloen ouni et ze schueden, gëtt High-Power-Ultraschall bewunnt a ze verteidigen a verdeelt SWCNTs. Ultraschaller generéierter kavitational Scherrkräfte si staark genuch fir d'Bindegraaft ze iwwerwannen, an d'Ultraschallintensitéit kann genee richteg ugepasst ginn, fir den Schued vun den SWCNTs ze vermeiden.

Problem:

Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNTs) ënnerscheeden vun Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWNTs / MWCNTs) duerch hir elektresch Eegeschafte. D'Band Ofgrenzung vun den SWCNTs kann tëschent null bis 2 eV variéieren an hir elektresch Leitung kierzt metallesch oder hallefend Verhalen. Als Single-Walled Carbon Nanotubes sinn héich kohesiv, eng vun den Haapthindernisser bei der Veraarbechtung vun den SWCNTs ass d'Inhalblächtegkeet vun den Tubelen an organesche Léisungsmëttel oder Waasser. Fir de komplette Potenzial vu SWCNTs ze benotzen ass e einfache, zouverléisseg a skalierbare Dekagglomeratiounsprozess vun den Tubak néideg. Besonnesch d'Funktionaliséierung vun den CNT-Säitwänn oder oppen openeen fir eng passend Interface tëscht den SWCNTs an dem organesche Léisungsmëttelen ze entstoen ergëtt eng Deelinformatioun vun den SWCNTs. Dofir ginn SWCNTs meeschtens als Bündelen anstatt individuell deagglomeréierter Seeler dispergéiert. Wann d'Konditioun während der Dispersioun ze här sinn, ginn d'SWCNTs op Längten vun 80 bis 200 nm verkierzt. Fir d'Majoritéit vun praktesche Applikatiounen, dh fir hallefondend oder verstäerkt SWCNTs, ass dës Längt ze kleng.

Solution:

Ultrasonication ass eng ganz effektiv Method fir d'Dispergéieren an Deagglomeratioun vun Carbon Nanotubes z'entwéckelen, wéi Ultraschallwellen vun héich Ultraschall produzéiert Kavitation an Flëssegkeeten. D'Schallwellen, déi am Flëssegsaart propagéiert ginn, ginn zu alternéierend Hëtzdrock (Kompressioun) an nidderegen Drëcht (Röntgenergie) Zyklen, mat Zënsen op der Frequenz. Während dem Drock-Zyklus, héich Ultraschallwellen erstallt kleng Vakuumbelueden oder Helleg an der Liquiditéit. Wann d'Blasen zu engem Volume bäibehalen, bei deem se net méi Energie méi absorbéieren kënnen, wëlle se heiansdo während engem Hochdruckzyklus. Dëse Phänomen gëtt als Kavitation genannt. Während der Implosioun extrem Temperaturen (ongeféier 5.000 K) an Drëchen (ongeféier 2.000atm) lokal lokal gelauschtert ginn. D'Implosioun vun der Kavitationbléck kënnt och zu Liquiditéiten vun bis zu 280m / s Geschwindigkeit. Dës Flëssstoffer fléien aus Ultraschall Kavitation, iwwer d'Bindekräften iwwer d'Carbon Nanotubes iwwerwannen an domat d'Nanotubes deagglomeréiert ginn. Eng mëll kontrolléiert Ultraschallbehandlung ass eng adäquat Method fir Tensidstabiliséierter Suspensionen vu dispergéierten SWCNTs mat héiger Längt ze kreéieren. Fir déi kontrolléiert Produktioun vu SWCNTs, den Hielscher Ultraschallveraarbechter erméiglecht fir op eng breet Palette vun Ultraschallparameter Setzt lafen. D'Ultrasan-Amplitude, de Flüssegendréckpëll an d'Liquiditéitskonzept kënnen variéieren jee no dem spezifeschen Material a vum Prozess. Dëst bitt variabel Méiglechkeeten vun der Upassungen, wéi zum Beispill

• Sonotrode Amplituden vun bis zu 170 Mikron
• Flëssegdrängen vu bis zu 10 Stécker
• Flëssegkeetsraten vun bis zu 15L / min (jee no dem Prozess)
• Liicht Temperaturen vu bis zu 80 ° C (aner Temperaturen op Ufro)
• Materialviskositéit bis zu 100.000cp

De Ultraschall als eng Polymer-Assistent-Purifikatiounsmethode léisst jo Verpakkunge vun esou wuessenden SWCNTs effektiv entfernen. Et ass schwéier datt d'chemesch Modifikatioun vu SWCNTs op molekulalem Niveau studéiert, well et schwiereg ass fir ze reinen SWNTs ze kréien. Wéi wuels SWCNTs enthalen vill Vill Inhaftiounen, wéi Metallpartikelen an amorphe Carbonen. Ultrasonication vun SWCNTs an enger Monochlorbenzol (MCB) Léisung vu Poly (methylmethacrylat) PMMA, gefolgert vun der Filtratioun ass eng effektiv Manéier fir SWCNTs ze reinegen. Dëse Polymerverhaaft Methode zur Virschreiwung erméiglecht et effektiv d'Verpakunge vun esouwuessenen SWCNTs. Accurate Kontroll vun der Ultraschall Amplitude erlaabt d'SWCNTs ze vermeiden oder ze limitéieren.

Ultraschallgeräter

Hielscher bitt héich Performance Ultraschallveraarbechter fir d'Unerkennung vun all Volumen. Ultraschertiefe vu 50 Watt bis zu 16.000 Watts, déi an Cluster kënnen opmaachen, erméiglechen eegent Ultraschet fir all Applikatioun, am Labo wéi och an der Industrie ze fannen. Fir déi raffinéiert Dispersioun vun Nanotubes gëtt eng kontinuéierlech Sonikatioun recommandéiert. Mat Hielscher Stroumzellen kann et CNTs ginn a Flëssegkeete vu héich Viskositéit wéi Polymere, Héichviskos Schmelz a Thermoplastik ze verdréinen.

Klickt hei fir méi iwwer d'Dispersioun an d'Modifikatioun vun Nanosubstanzen duerch High-Power Ultraschall ze liesen!