Ūdens disperģētas grafenas ultraskaņas lobīšana

  • Mono-un divslāņu Graphene nanoloksnes var ražot ātri, izmantojot ultraskaņas pīlings ar augstu caurlaidspēju un zemām izmaksām.
  • Ultrasonically uzpūsts Graphene var funkcionalizēt ar biopolimers, lai iegūtu ūdens disperģējamā Grafēns.
  • Ar ultraskaņas kavitāciju, sintezēto Graphene var tālāk pārstrādā stabilu ūdens bāzes dispersiju.

Augstas kvalitātes Graphene ultraskaņas lobīšanās

Ultrasonication ir uzticama metode, lai ražotu grafēna slāņi (mono-, bi-un maz slānis Graphene) no grafīta pārslas vai daļiņas. Lai gan citas kopīgas eksfoliācijas metodes, piemēram, lodīšu un roll dzirnavas vai augsta bīdes jaucējkrāni ir saistītas ar zemu kvalitāti un agresīvu reaģentu un šķīdinātāju izmantošanu, ultraskaņas eksfoliācijas metode pārliecina tās augsto kvalitāti, augstu ražošanas jaudu un viegliem apstrādes apstākļiem.
Ultraskaņas kavitācija rada intensīvus bīdes spēkus, kas atdala sakrautos grafīta slāņus mono-, bi- un dažos defektu grafēna slāņos.

Ūdenī disperģējamas grafēna loksnes, izmantojot ultraskaņu

Ultraskaņas apstrāde, izmantojot ultraskaņas zondi, ir efektīva metode, lai noņemtu monoslāņa grafēna nanolapas un vienmērīgi izkliedētu tās. Ultraskaņas funkcionalizācija ļauj ražot ūdenī disperģējamu grafēnu.Ultrasonication ir efektīva procedūra ar atkārtojamiem rezultātiem, lai atšķetinātu oglekļa nanocaurules ūdenī vai organiskos šķīdinātājos. [/paraksts] Normālos apstākļos grafēns ir grūti disperģējams ūdenī un, izkliedēts ūdens vidē, veido agregātus un aglomerātus. Tā kā ūdens sistēmām ir ievērojamas priekšrocības, jo tās ir lētas, netoksiskas, videi draudzīgas, uz ūdens bāzes veidotas grafēna sistēmas ir ļoti pievilcīgas grafēna ražotājiem un pakārtotajai rūpniecībai.
Lai iegūtu ūdenī disperģējamas grafēna nanoloksnes, ultrasoniski izlobīts Grafēns tiek modificēts ar polisaharīdiem/biopolimistiem, piemēram, pullulan, chitosan, alginātu, želatīnu vai gumiarābiku.

Priekšrocības:

  • augstas kvalitātes Grafēns
  • Augsta ienesīgums
  • uz ūdens bāzes dispersija
  • augsta koncentrācija
  • augsta efektivitāte
  • ātrs process
  • zemas izmaksas
  • augstas caurlaidspējas
  • videi draudzīgs

Informācijas pieprasījums




Ņemiet vērā, ka mūsu Privātuma politika.


7kW ultraskaņas izkliešanas sistēma inline Graphene ražošana (noklikšķiniet, lai palielinātu!)

Ultraskaņas reaktors ar zondes tipa ultrasonikatoriem rūpnieciska mēroga grafēna pīlingam

Grafīta tiešās pīlinga protokols, izmantojot Ultrasonics

Nejonu pullulāns un anjonu algināts (1,0 g) tika atsevišķi izšķīdināti 20 ml destilēta ūdens, bet katjonu hitozāns (0,4 g) tika izšķīdināts 20 ml destilēta ūdens ar 1 masas% etiķskābi. Grafīta pulveris tika disperģēts ūdens biopolimēru šķīdumos un apstrādāts, izmantojot zondes tipa ultrasonicator UP200S (maksimālā jauda 200 W, frekvence 24 kHz, Hielscher Ultrasonics, Vācija), kas aprīkots ar titāna sonotrodu (mikro gals S3, gala diametrs 3 mm, maksimālā amplitūda 210 μm, akustiskās jaudas blīvums vai virsmas intensitāte 460 W cm-2) šādos apstākļos: 0,5 cikls un 50% amplitūda, uz laiku attiecīgi 10, 20, 30 un 60 min. Vislabākie rezultāti tika iegūti 30min ultraskaņas stāvoklī. Ultraskaņas apstrāde tika pielietota ar jaudu 16, 25 W 30 minūtes, ar enerģijas patēriņu (enerģijas izvade uz tilpuma vienību) 731 Ws ml-1.
Pēc tam maisījumus centrifugēja pie 1500 apgr./min 60 minūtes, lai noņemtu nedispersās grafīta daļiņas, un pēc tam mazgāja 5 reizes un atkal centrifugēja pie 5000 apgr./min 20 minūtes, lai noņemtu liekos biopolimērus. Iegūtie tumši pelēkie šķīdumi tika žāvēti vakuumā 40 ° C temperatūrā, līdz tie nezaudēja masu. Iegūtie polimēru–grafēnu pulveri tika atkārtoti disperģēti ūdenī (1 mg ml-1 pullulanam un hitozānam; 0,18 mg ml-1 alginātam) raksturošanai. Grafēna loksnes, kas iegūtas ar pullulāna, algināta un hitozāna palīdzību, tika norādītas attiecīgi kā pull-G, alg-G un chit-G.
No trim sistēmām, pullulanu un Chitosan bija efektīvākas pīlings grafīta nekā algināts. Šī metode ir devusi uzpūsts mono-, bi-un nedaudzslāņu grafēna loksnes tikai ar zemu sānu (malām) defekti. Biopolimers adsorbcijas uz grafēna virsmas dod ilgstošu stabilitāti (vairāk nekā 6 mēneši) ūdens dispersijas.
(sk. Unalan et al. 2015)

Ultraskaņas grafēna pīlings ūdenī

Ātrgaitas kadru secība (no a līdz f), kas ilustrē grafīta pārslas sono-mehānisko lobīšanos ūdenī izmantojot UP200S, 200W ultrasonicator ar 3 mm sonotrode. Bultiņas parāda sadalīšanas (pīlinga) vietu ar kavitācijas burbuļiem, kas iekļūst sadalījumā.
(pētījums un attēli: © Tyurnina et al. 2020

Ultraskaņas lobīšanās ūdens izkliedētā grafēna nanoloksnes (Unalan et al. 2015)

"Pull-G" TEM attēli: (a) 10 min; b 20 minūtes; c 30 minūtes; d 60 min; e) Chit-G 30 min; f) ALG-G 30 min. (Unalan et al. 2015)

Ultrasonikatori grafēna pīlingam

Rūpnieciskais Ultrasonicator UIP6000hdT nodrošina 6000 vatus augstas intensitātes ultraskaņas, izmantojot zondi (sonotrode) homogenizācijai, dispersijai, emulgācijai un ekstrakcijai.Hielscher augstas jaudas ultraskaņas procesori tiek izmantoti visā pasaulē, lai veiksmīgi lobītu un izkliedētu grafītu un grafēnu. Mūsu ultraskaņas izkliedētāji ir pieejami no laboratorijas un stenda līdz pilnām rūpnieciskām ražošanas vienībām. Bez izturības, 24/7 darbības un zemas apkopes, Hielscher ultrasonikatori pārliecina ar augstu apstrādes vieglumu un lineāro mērogojamību.
Procesus var viegli pārbaudīt un optimizēt laboratorijā. Pēc tam visi procesa rezultāti var tikt mērogoti pilnīgi lineāri komerciālā ražošanas līmenī. Tas ultraskaņu padara par efektīvu un efektīvu ražošanas metodi augstas kvalitātes grafēna lokšņu augstajam apjomam.
Hielscher Ultrasonics rūpnieciskie ultraskaņas procesori var nodrošināt ļoti augstas amplitūdas. Amplitūdas līdz 200 μm var viegli nepārtraukti darbināt 24/7 darbībā. Vēl augstākām amplitūdām ir pieejami pielāgoti ultraskaņas sonotrodes. Atbilstošie ultraskaņas reaktori nodrošina uzticamu un drošu augstas kvalitātes grafēna nanolapu masveida ražošanu, kā arī stabilas nanolapas dispersijas.

Hielscheras ultraskaņas iekārtu robustums nodrošina 24 stundas diennaktī ātru un smagu darbu.
Zemāk redzamā tabula sniedz norādes par mūsu ultraskaņas aparātu aptuveno apstrādes jaudu:

partijas apjoms Plūsmas ātrums Ieteicamie ierīces
10 līdz 2000mL 20 līdz 400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 līdz 20L 0.2 līdz 4 l / min UIP2000hdT
10 līdz 100 l 2 līdz 10 l / min UIP4000
nav | 10 līdz 100 l / min UIP16000
nav | lielāks klasteris UIP16000

Sazinies ar mums! / Uzdot mums!

Lūgt vairāk informācijas

Lūdzu, izmantojiet zemāk esošo veidlapu, lai pieprasītu papildu informāciju par ultraskaņas izkliedētājiem nanolapu pīlingam, ar grafēnu saistītiem lietojumiem, tehnisko informāciju un cenām. Mēs ar prieku apspriedīsim jūsu grafēna ražošanas procesu ar jums un piedāvāsim jums ultrasonikatoru, kas atbilst jūsu prasībām!









Lūdzu, ņemiet vērā mūsu Privātuma politika.


Intensīva ultrasonication, izmantojot ultraskaņas zondi (sonotrode), ir ļoti efektīva metode, lai delaminētu un pīlinga grafēna nano-loksnes.

2D nanolapu ultraskaņas pīlinga mehānisms.
(pētījums un grafiks: Tyurnina et al., 2020)



Fakti ir vērts zināt

Graphene

Graphene lapa Graphene ir monoslāni no SP2-ar oglekli sasaistīti oglekļa atomi. Graphene piedāvā unikālas materiāla īpašības, piemēram, neparastu lielu specifisku virsmas laukumu (2620 m2G-1), izcilas mehāniskas īpašības ar Young ' s moduli 1 TPA un raksturīgo izturību 130 GPA, ļoti augsta elektroniska vadītspēja (istabas temperatūras elektronu mobilitāte 2,5 x 105 cm2 V-1Asv-1), ļoti augsta siltumvadītspēja (virs 3000 W m K-1), lai nosaukt svarīgākās īpašības. Pateicoties tā izcilo materiālu īpašībām, Grafēns ir stipri izmantots, attīstot un ražojot augstas veiktspējas baterijas, kurināmā elementus, saules baterijas, suprakondensētus, ūdeņraža krātuvēm, elektromagnētiskajiem vairogiem un elektroniskām ierīcēm. Turklāt Grafēns ir iestrādāts daudzos nanokompozītu un kompozītmateriālos, kas ir stiprinoša piedeva, piemēram, polimēriem, keramikas un metāla matricēm. Pateicoties tā augstajai vadītspējai, Grafēns ir svarīga vadošu krāsu un tinšu sastāvdaļa.
Ātrā un drošā Ultraskaņas sagatavošana defektu-Free Graphene lielos apjomos ar zemām izmaksām, ir iespējams paplašināt grafēna pielietojumu arvien vairāk un vairāk nozarēs.

Literatūra / Literatūras saraksts


Augstas veiktspējas ultrasonics! Hielscher produktu klāsts aptver visu spektru no kompaktā laboratorijas ultrasonikatora virs stenda vienībām līdz pilnas rūpniecības ultraskaņas sistēmām.

Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Laboratorija lai rūpnieciskais izmērs.


Mēs priecāsimies apspriest jūsu procesu.

Sazināsimies.