Síntesis ultrasónica borofeno escala industrial

Ar borofeno, 'nar derivado nanoestructurado bidimensional ar boro, pe sintetizar ar 'mui nt'ot'e xi hño ir nge 'nar exfoliación ultrasónica sencilla ne hñets'i'i ar coste. Exfoliación ultrasónica jar fase líquida to utilizar ar pa producir ar dätä cantidades nanohojas borofeno mextha ar hño. Técnica exfoliación ultrasónica ar gi japu̲'be̲fi ampliamente pa producir nanomateriales 2D (nt'udi, grafeno) ne xí hño conocida ja yá ventajas nanohojas ar mextha ar hño, altos rendimientos, operación ngut'a ne hei, nja'bu Komo dätä nt'ot'e Nxoge.

Nt'ot'e exfoliación ultrasónica pa jar nt'ot'e borofeno

Ar exfoliación fase líquida impulsada ya ultrasonidos ar gi japu̲'be̲fi ampliamente pa ndi hoki nanohojas 2D a partir de varios precursores granel, komongu grafito (grafeno), boro (borofeno), ja ma 'ra. Ja ar comparación ko ar técnica exfoliación química, exfoliación jar fase líquida asistida ya ultrasonidos nu'u̲ t'uni ar estrategia xí prometedora pa ndi hoki nanoestructuras 0D ne 2D, komongu ya puntos cuánticos boro (BQD) ne ar borofeno. (cf. Wang et jar el., 2021)
Ar esquema ar izquierda gi 'ñudi proceso ya exfoliación líquida ar ultrasónica da xí hñets'i'i mpat'i láminas borofeno 2D ar tx'u̲tho ya capas. (Estudio ne ya tsita: ©Lin et jar el., 2021).

Casos estudio exfoliación ultrasónica ko borofeno

Ar exfoliación ne ar delaminación ir nge ya ultrasonidos nts'edi ja 'nar proceso fase líquida xi xi ampliamente estudiada ne aplicada ko ya éxito jar borofeno ne ma'ra derivados ar ar boro komongu ya puntos cuánticos boro, nitruro boro wa ar diboruro magnesio.

α — borofeno

En el estudio realizado por Göktuna y Taşaltın (2021), α borofeno da hyoki ir nge 'nar exfoliación ultrasónica hei ne hñets'i'i ar costo. Ya nanoláminas ar borofeno sintetizadas ya ultrasonidos presentan 'nar estructura cristalina α borofeno.
Nthuts'i nkohi: Ar sonicaron 100 mg micropartículas boro jar 100 ml DMF 200 W (ya ejemplo, utilizando ar UP200St S26d14) Nxoge 4 h jar nitrógeno (N₂) cabina flujo controlado pa nu'bu ar oxidación Nxoge ar proceso exfoliación ultrasónica jar fase líquida. Ár njäts'i ya partículas ar boro exfoliadas ar centrifugaba 5000 ar rpm ne ar 12.000 rpm Nxoge 15 ar min respectivamente, xu̲ki ar recolectó cuidadosamente ar borofeno ne ar secó ja 'nar mbo jar ximha̲i ja ar vacío durante 4 h a 50ºC. (cf. Göktuna y Taşaltın, 2021)

Ilustración esquemática ar borofeno ko tx'u̲tho capas exfoliadas ya proceso ár nt'ot'e solvotérmico asistido ya ultrasonidos ko ya sonda.
Estudio ne ya tsita: ©Zhang et jar el., 2020

Borofeno tx'u̲tho ya capas

Zhang et jar ar. (2020) informan 'nar técnica exfoliación ja ya fase líquida ar solvotérmica ko ar acetona, da permite ar producción borofeno mextha hño ko 'nar Nar dätä hño tamaño horizontal. Usando ntsoni hinchazón ar acetona, ar precursor ar polvo boro ar humedeció 'me̲t'o jar acetona. Tso̲kwa continuación, precursor boro húmedo se trató solvothermalmente en acetona a 200ºC, seguido de sonicación con un sonicador tipo sonda a 225 W durante 4 h. Ngäts'i ar obtuvo borofeno ko 'ra ya tx'u̲tho capas boro ne 'nar tamaño horizontal asta 5,05 mm. Técnica exfoliación jar fase líquida asistida ya acetona solvotérmica ar tsa̲ da utilizar pa ndi hoki nanoláminas boro ko ar dätä tamaños horizontales ne mextha ar hño. (cf. Zhang et jar el., 2020)
Nu'bu̲ ar gi hye̲ki ár hmu XRD ar borofeno exfoliado ya ultrasonidos ko ar precursor boro granel, ar tsa̲ da observar 'nar hmu XRD similar. Kasu̲ nga̲tho ya ndu'mi picos difracción ar xi indexar jar boro romboédrico, nä'ä sugiere ne ar estructura cristalina xi kasu̲ conservada nu'bu̲ ne 'mefa xta ar nt'ot'e ya exfoliación.

Imágenes SEM xí hñets'i'i resolución (a) ne mextha resolución (b) ar borofeno ko tx'u̲tho capas obtenidas ya exfoliación solvotermal asistida ya ultrasonidos jar acetona
Estudio ne ya tsita: ©Zhang et jar el., 2020

Patrones XRD (a) ne espectros Raman (b) ya boro ne ya borofeno granel hinda japi ko tx'u̲tho capas obtenidos ya exfoliación solvotérmica asistida ya ultrasonidos ko ya sonda.
Estudio ne ya tsita: ©Zhang et jar el., 2020

Síntesis sonoquímica puntos cuánticos boro

Hao et jar ar. (2020) prepararon ko éxito puntos cuánticos boro (BQD) semiconductores cristalinos uniformes ne tso̲kwa gran escala a partir de polvo boro expandido jar acetonitrilo, 'nar disolvente orgánico altamente polar, utilizando 'nar potente ultrasonido ar klase sonda (hne. ej., UP400St, UIP500hdT o UIP1000hdT). Ya puntos cuánticos ar boro sintetizados pe̲ts'i 'nar tamaño lateral 2,46 ±0,4 nm ne 'nar grosor 2,81 ±0,5 ar nm.
Nthuts'i nkohi: 'nar nt'ot'e típica puntos cuánticos boro, 'me̲t'o bí añadieron 30 ar mg polvo boro ja 'nar matraz hñu ya cuellos ne gem'bu̲ bí añadieron ar 15 ma mL acetonitrilo ja ar frasco 'bu̲ 'be̲tho ar proceso ultrasonidos. Ar exfoliación ar realizó ja 'nar nts'edi salida 400 W (hne. ej., utilizando ar) UIP500hdT), frecuencia ar 20 ar kHz ne ar pa ultrasónico 60 min. Pa nu'bu sobrecalentamiento ár njäts'i Nxoge jar ultrasonicación, bí aplicó 'nar enfriamiento ir nge 'nar nsaha hielo wa 'nar enfriador laboratorio 'nar mpat'i nzäm'bu̲. Ár njäts'i resultante ar centrifugó bí 1500 ar rpm Nxoge 60 min. Ar sobrenadante da contenía puntos cuánticos boro ar extrajo suavemente. Ya experimentos bí duts'i t'ot'e mpat'i ambiente. (cf. Hao et jar el., 2020)
Ja ar estudio Wang et jar ar. (2021), ar investigador 'nehe hyoki puntos cuánticos boro utilizando ar técnica exfoliación ultrasónica jar fase líquida. Obtuvieron puntos cuánticos boro monodisperso ko 'nar NTHEGE ar tamaño estrecha, excelente dispersabilidad, mextha nzäm'bu njäts'i ya IPA ne fluorescencia yoho ya fotos.

Imágenes TEM ne jar Nthege diamétrica correspondiente ya BQD preparados ja ya 'na'ño ya nkohi ultrasónicas. (a) tsita TEM ar BQDs — 2 sintetizados bí 400 ar W Nxoge 2 h. (b) tsita TEM ar BQDs — 3 sintetizados bí 550 ar W Nxoge 1 h. (c) tsita TEM ar BQDs — 3 sintetizados bí 400 ar W Nxoge 4 h. (d) NTHEGE diámetro ya puntos cuánticos adquiridos ar (a). (e) NTHEGE diamétrica ya puntos cuánticos adquiridos a partir de b). (f) jar Nthege diamétrica ya puntos cuánticos ar adquiere a partir de (c).
Estudio ne ya tsita: ©Hao et jar el., 2020

Exfoliación ultrasónica nanohojas diboruro magnesio

Ar proceso ar exfoliación bí zits'i da t'ot'e xi hño ir nge ar suspensión 450 mg diboruro magnesio
(MgB₂) jar polvo (aprox. 100 tamaño malla yá 149 ya micras) jar 150 ml ar dehe ne exponiendo nä'ä da ultrasonidos Nxoge 30 t'olo ora. Ar exfoliación ultrasónica to da da t'ot'e ko 'nar ultrasonido ar klase sonda Komo ar UP200Ht o UP400St 'Nar amplitud 30% ne 'nar modo ciclo 10 ya 'na̲te ya mfe̲ts'i ar pulsos encendido yá apagado. Ar exfoliación ultrasónica xta komongu ar nt'uni 'nar suspensión ar njät'i mpothe nk'a'mi. Ár njät'i mpothe ar tsa̲ da atribuir ya njät'i polvo prístino MgB2.

'Nar secuencia mextha velocidad (ar ár a ja ar f) ar fotogramas da ilustran ar exfoliación sonomecánica 'nar escama grafito jar dehe utilizando ar UP200S, 'nar ultrasonido 200 W ko sonotrodo 3 mm. Ya flechas muestran lugar ar división (exfoliación) ko burbujas cavitación da penetran ar división.
© Tyurnina et jar el. 2020

Potentes ultrasonidos pa ar exfoliación borofeno 'na escala

Hielscher Ultrasonics diseña, fabrica ne distribuye ultrasonidos robustos ne fiables ja 'nar tamaño. Ndezu̲ ar dispositivos ultrasónicos compactos ar laboratorio asta ar sondas ne ar reactores ultrasónicos industriales, Hielscher pe̲ts'i ko ya ultrasónico ideal pa ár proceso. Ko 'nar maku̲nzaki mfeni jar aplicaciones komongu ar síntesis ne ar dispersión nanomateriales, ma jä'i xi hño capacitado bí recomendará ar configuración xí adecuada pa yá requisitos. Ya procesadores ultrasónicos industriales ar Hielscher ya conocidos komongu fani ar hñäki fiables ja ya instalaciones industriales. Mar tsa̲ ndi ofrecer amplitudes xi altas, ya ultrasonidos Hielscher ya ideales pa aplicaciones mar hñets'i rendimiento komongu ar exfoliación ko borofeno wa grafeno, nja'bu komongu pa dispersiones nanomateriales. Las amplitudes de hasta 200 μm se pueden ejecutar fácilmente de forma continua en funcionamiento 24/7. Pa amplitudes aún mi pe̲ts'i, mahyoni da 'mui sonotrodos ultrasónicos personalizados.
Ya equipos ar diseñan ne fabrican ma 'mui central nu Alemäña. 'Bu̲ 'be̲tho ar entrega 'na jar cliente, nu'bu̲ dispositivo ultrasónico ar prueba cuidadosamente bí plena ar carga. Ga esforzamos ya satisfacción jar cliente ne ma producción xi estructurada pa da tsoni ko ar mäs mextha garantía hño (nt'udi, ar certificación ISO).

Xtí tabla bí xta ar 'nar indicación ya mfeni ya procesamiento aproximada ar HMUNTS'UJE ultrasonidos: