Viensienu Carbon nanocaurules (SWNTs vai SWCNTs) ir unikālas īpašības, bet, lai izteiktu tos, tie ir atsevišķi izkliedēti. Lai pilnībā izmantotu viensienu oglekļa nanocauruļu ārkārtējo raksturu, caurules ir jādetangled vispilnīgāk. SWNTs kā citas nanodaļiņas parādīt ļoti augstu pievilkšanas spēki, tāpēc, ka spēcīgs un efektīvs paņēmiens ir nepieciešams uzticams Deagglomeration un dispersiju. Kaut arī kopīgas sajaukšanas metodes nenodrošina intensitāti, kas nepieciešama, lai detangle SWNTs nesabojājot, lieljaudas Ultrasonics ir pierādīts, lai atdīt un izkliedēt SWCNTs. ultrasonically radīts KAVITĀCIJAS bīdes spēki ir pietiekami spēcīgi, lai pārvarētu savienošanas spēki, lai gan ultraskaņas intensitāti var precīzi noregulēt, lai novērstu bojājumus SWCNTs.

Problēma:

Viensienu oglekļa nanocaurules (SWCNTs) atšķiras no multi-sienu oglekļa nanocaurules (MWNTs/MWCNTs) ar to elektriskās īpašības. Joslas plaisa SWCNTs var mainīties no nulles līdz 2 eV un to elektrovadītspēja iezīmes metālisku vai pusvadītāju uzvedību. Tā kā viensienu Carbon nanocaurules ir ļoti viendabīgas, viens no lielākajiem šķēršļiem, apstrādājot SWCNTs ir raksturīga nešķīdība caurulēm organiskos šķīdinātājos vai ūdenī. Lai izmantotu pilnu SWCNTs potenciālu, ir nepieciešams vienkāršs, uzticams un mērogojams Deagglomeration process caurulēm. It īpaši CNT sānu sienu funkcionalizācija un atveri beidzas, lai izveidotu piemērotu saskarni starp SWCNTs un organisko šķīdinātāju, tikai daļēji lobīšanās no SWCNTs. Tādēļ SWCNTs lielākoties ir izkliedēti kā saišķi, nevis atsevišķas deaglomerētas troses. Ja dispersijas laikā stāvoklis ir pārāk skarbs, SWCNTs tiks saīsināts līdz garumam no 80 līdz 200nm. Lielākajai daļai praktisko pielietojumu, t.i., pusvai armatūras SWCNTs, šis garums ir pārāk mazs.

Risinājums:

Ultrasonication ir ļoti efektīva metode izkliedēšanai un Deagglomeration oglekļa nanocaurules, kā ultraskaņas viļņi augstas intensitātes ultraskaņas radīt kavitāciju šķidrumos. Skaņas viļņi pavairoti šķidrā vidē rezultātā mainīgu augsta spiediena (kompresijas) un zema spiediena (rarefaction) cikli, ar likmēm, atkarībā no frekvences. Zema spiediena cikla laikā augstas intensitātes ultraskaņas viļņi rada nelielus vakuuma burbuļus vai tukšumu šķidrumā. Kad burbuļi sasniegt tilpumu, kurā tie vairs nevar absorbēt enerģiju, tie sabrukt spēcīgi augsta spiediena ciklā. Šo parādību dēvē par kavitāciju. Sabrukums ļoti augsta temperatūra (apm. 5, 000K) un spiedieni (apm. 2, 000atm) tiek sasniegta uz vietas. No kavitāciju burbuļa sabrukums arī izraisa šķidro strūklu līdz 280M/s ātrumu. Šīs šķidrās strūklas plūsmas, ko izraisa ultraskaņas kavitācija, pārvarēt līmēšanas spēkus starp oglekļa nanocaurulēm un tādējādi nanocaurules kļūst deaglomerētas. Viegla, kontrolēta ultraskaņas apstrāde ir piemērota metode, lai radītu virsmaktīvās vielas stabilizētu suspensijas izkliedēto SWCNTs ar lielu garumu. Lai kontrolētu SWCNTs ražošanu, Hielscher ultraskaņas procesori ļauj darboties ar visdažādākajām ultraskaņas parametru kopām. Ultraskaņas amplitūdu, šķidro spiedienu un šķidro sastāvu var mainīt attiecīgi uz specifisko materiālu un procesu. Tas piedāvā dažādas pielāgošanas iespējas, piemēram,

• sonotrode amplitūdas līdz 170 mikronu
• šķidru spiedienu līdz 10 bāriem
• šķidruma plūsmas ātrumu līdz 15 l/min (atkarībā no procesa)
• šķidras temperatūras līdz 80 degC (citas temperatūras pēc pieprasījuma)
• materiāla viskozitāti līdz 100.000 CP

 

Turklāt ultrasonication kā polimēru palīdzību attīrīšanas metode ļauj noņemt piemaisījumus no kā pieaudzis SWCNTs, efektīvi. Ir grūti izpētīt ķīmisko modifikāciju SWCNTs molekulārajā līmenī, jo ir grūti iegūt tīra SWNTs. kā pieaudzis SWCNTs satur daudz piemaisījumu, piemēram, metāla daļiņas un amorfā ogles. Ultrasonication un SWCNTs monohlorbenzola (MCB) poliamīda (metilmetakrilāta) PMMA šķīdums, kam seko filtrācija, ir efektīvs veids, kā attīrīt SWCNTs. Šis polimēra-Assisted attīrīšanas metode ļauj likvidēt piemaisījumus no kā pieaudzis SWCNTs efektīvi. Precīza ultrasonikācijas amplitūdas kontrole ļauj novērst vai ierobežot bojājumus SWCNTs.

Ultraskaņas iekārtas

Hielscher piedāvā augstas veiktspējas Ultraskaņas procesori katra sējuma apstrādei ar ultraskaņu. Ultraskaņas ierīces no 50 vati līdz 16,000 vatiem, kas varētu izveidot kopās, ļauj atrast piemērotu ultraskaņas par katru pieteikumu, lab, kā arī nozarē. Izsmalcinātām nanocauruļu dispersijai ieteicama nepārtraukta ultraskaņas apstrāde. Izmantojot Hielscher plūsmas šūnas, kļūst iespējams, ka cnt var izkliedēt paaugstinātas viskozitātes šķidrumus, piemēram, polimērus, augstas viskozitātes kūst un termoplastikas.

Uzklikšķināt šeit, lai uzzinātu vairāk par izkliedi un modifikācija nanocaurules ar lieljaudas ultraskaņu!