Ultrasonic Dispersing of Carbon Nanotubes (CNT)
Kuelestoff Nanotubes si staark a flexibel awer ganz kohäsiv. Si si schwéier a Flëssegkeeten ze verdeelen, wéi Waasser, Ethanol, Ueleg, Polymer oder Epoxyharz. Ultraschall ass eng effektiv Method fir diskret ze kréien – eenzel verspreet – Kuelestoff Nanotubes.
Kuelestoff Nanotubes (CNT) ginn a Klebstoff, Beschichtungen a Polymeren an als elektresch konduktiv Filler a Plastik benotzt fir statesch Ladungen an elektresch Ausrüstung an an elektrostatesch lackéierbar Autospabeier ze dissipéieren. Duerch d'Benotzung vun Nanotubes kënne Polymere méi resistent géint Temperaturen, haart Chemikalien, korrosiv Ëmfeld, extremen Drock a Abrasioun gemaach ginn. Et ginn zwou Kategorien vu Kuelestoff Nanotubes: Single-wall Nanotubes (SWNT) a Multi-wall Nanotubes (MWNT).

Industriell Ultraschall Homogenisator UIP1500hdT fir Kuelestoff Nanotubes (CNTs) an aner Nanomaterialien ze verdeelen.

Generell gëtt eng grëndlech Nanotube-Dispersioun fir d'éischt vun engem Standardrührer virgemëscht an dann am Ultraschallflusszellreaktor homogeniséiert. De Video hei drënner weist e Labo Test (Batch-Sonicatioun mat engem UP400S) Multiwall Kuelestoff Nanotubes a Waasser bei niddreger Konzentratioun ze verdeelen. Wéinst der chemescher Natur vu Kuelestoff ass d'Dispergéierungsverhalen vun Nanotubes am Waasser zimlech schwéier. Wéi am Video gewisen, kann et einfach bewisen ginn datt d'Ultraschall fäeg ass Nanotubes effektiv ze verdeelen.
Dispersioun vun eenzelne SWNTs vun Héich Längt
E grousse Problem fir d'Veraarbechtung an d'Manipulatioun vu SWNTs ass déi inherent Insolubilitéit vun de Réier a gemeinsame organesche Léisungsmëttel a Waasser. Funktionaliséierung vun der Nanotube-Säitmauer oder oppen Enden fir eng entspriechend Interface tëscht den SWNTs an dem Léisungsmëttel ze kreéieren féiert meeschtens nëmmen zu deelweiser Exfoliatioun vun den SWNT Seeler.
Als Resultat ginn d'SWNTs typesch als Bündelen verspreet anstatt voll isoléiert eenzel Objekter. Wann ze haart Bedéngungen während der Dispersioun agestallt ginn, ginn d'SWNTs op Längt tëscht 80 an 200nm verkierzt. Och wann dëst nëtzlech ass fir verschidden Tester, ass dës Längt ze kleng fir déi meescht praktesch Uwendungen, wéi zum Beispill Hallefleitung oder Verstäerkung vun SWNTs. Kontrolléiert, mëll Ultraschallbehandlung (z.B. duerch UP200Ht mat 40mm Sonotrode) ass eng effektiv Prozedur fir wässerlech Dispersiounen vu laangen individuellen SWNTs ze preparéieren. Sequenze vu mëller Ultraschall miniméieren d'Ofkierzung an erlaben maximal Erhaalung vu strukturellen an elektroneschen Eegeschaften.
Purifikatioun vu SWNT duerch Polymer-Assisted Ultrasonication
Et ass schwéier déi chemesch Modifikatioun vu SWNTs op molekulare Niveau ze studéieren, well et schwéier ass reng SWNTs ze kréien. As-grown SWNTs enthalen vill Gëftstoffer, wéi Metallpartikelen an amorph Kuelestoff. Ultraschall vun SWNTs an enger Monochlorobenzen (MCB) Léisung vu Poly(Methylmethacrylat) PMMA gefollegt vu Filtratioun ass en effektive Wee fir SWNTs ze purifizéieren. Dës Polymer-assistéiert Reinigungsmethod erlaabt d'Gëftstoffer aus wéi erwuesse SWNTs effektiv ze entfernen. (Yudasaka et al.) Genau Kontroll vun der Ultraschallamplitude erlaabt d'Schued un d'SWNTs ze limitéieren.
de Hielscher breet Palette vun Ultraschall Geräter an Accessoiren fir d'efficace Dispersioun vun Nanotubes.
- Kompakt Labo Apparater vun bis 400 Watt Ultraschall Muecht fir d'Verdeelung a méi kleng Volumen vu bis zu 2 Liter
- UIP500hdT, UIP1000hdT an UIP1500hdT sinn Ultraschallprozessoren déi méi grouss Bänn kënne veraarbechten.
- Ultraschallsystemer vun 2 kW (UIP2000hdT) an 4 kW (UIP4000hdT) kann fir d'Produktioun Skala Dispersioun vun Kuelestoff Nanotubes benotzt ginn.The UIP10000 (10 kilowatt) an den UIP16000 (16 kW) kann a Cluster vu verschiddenen eenzelnen Eenheeten fir grouss Skala Veraarbechtung vu Kuelestoff Nanotubes benotzt ginn.”
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Literatur
- Koshio, A., Yudasaka, M., Zhang, M., Iijima, S. (2001): A Simple Way to Chemically React Single-Wall Crabon Nanotubes with Organic Materials Using Ultrasonication; in Nano Letters, Vol. 1, No. 7, 2001, p. 361-363.
- Yudasaka, M., Zhang, M., Jabs, C. et al. (2000): Effect of an organic polymer in purification and cutting of single-wall carbon nanotubes. Appl Phys A 71, 449–451 (2000).
- Paredes, J. I., Burghard, M. (2004): Dispersions of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes of High Length, in: Langmuir, Vol. 20, No. 12, 2004, 5149-5152, American Chemical Society.

Hielscher Ultrasonics fabrizéiert High-Performance Ultrasonic Homogenisatoren aus Labo zu industriell Gréisst.