Exfoliación ultrasónica grafeno dispersable jar dehe

• Ya nanohojas grafeno monocapa ne bicapa ar xi producir rápidamente ir nge ya exfoliación ultrasónica ko 'nar mar hñets'i rendimiento ne hñets'i'i ar coste.
• Grafeno exfoliado ya ultrasonidos to funcionalizar ar ko biopolímeros pa da grafeno dispersable jar dehe.
• Ir nge ya cavitación ultrasónica, ar grafeno sintetizado to procesar ar 'mefa ja 'nar dispersión hingi mpa̲ti a base de ar dehe.

Exfoliación ultrasónica grafeno mextha ar hño

Ar ultrasonicación ge 'nar nt'ot'e fiable pa producir capas grafeno (grafeno mono, bicapa ne poca) a partir de escamas wa partículas grafito. Mente ne ma'ra técnicas ar exfoliación habituales, komongu ya molinos bolas ne rodillos wa ya mezcladores mar hñets'i cizallamiento, gi vinculadas xí hñets'i'i ar hño ne da njapu'befi ya reactivos ne disolventes agresivos, ar nt'ot'e exfoliación ultrasónica convence ya mextha nthehu ngatho jar producción, ár mextha mfeni proceso ne yá suaves nkohi procesamiento.
Ar cavitación ultrasónica crea hmä ndu nzafi ar cizallamiento, da separan ya capas ar grafito apiladas jar mono, yoho ne tx'u̲tho capas ar grafeno hinda defectos.

Láminas ar grafeno dispersables jar dehe ir nge ya sonicación

Ar ultrasonicación ge 'nar nt'ot'e xi hño ko resultados repetibles pa desenredar nanotubos carbono jar dehe wa disolventes orgánicos. [/caption] Jar nkohi normales, ar grafeno xí difícilmente dispersable jar dehe ne ngetho ge agregados ne aglomerados nu'bu̲ dispersa da medio acuoso. Dado ya sistemas acuosos pe̲ts'i ventajas significativas ar da baratos, hingi tóxicos ne respetuosos ko ar nt'uni mbo jar ximha̲i, ya sistemas grafeno a base de ar dehe ya na atractivos pa ya fabricantes grafeno ne ar industria 'mefa ár njäts'i Tange'u.
Pa da nanoláminas ar grafeno dispersables jar dehe, ar grafeno exfoliado ya ultrasonidos ar modifica ko polisacáridos yá biopolímeros komongu ar pululano, quitosano, alginato, gelatina wa goma arábiga.

Nthuts'i nkohi Exfoliación Directa Grafito ir nge ya Ultrasonidos

Ar pululano hingi iónico ne ar alginato aniónico (1,0 g) bí disolvieron ya hñe̲gi jar 20 ml ar dehe destilada, mente ke ar quitosano catiónico (0,4 g) bí disolvió jar 20 ml ar dehe destilada ko ácido acético jar ar 1% jar be̲xu. Polvo grafito dispersó ja ya soluciones acuosas biopolímero ne bí bí za̲pi bí hñut'u̲wi ko 'nar ultrasonido ar klase sonda UP200S (nts'edi máxima 200 W, frecuencia 24 kHz, Hielscher Ultrasonics, nu Alemäña) equipado ko 'nar sonotrodo titanio (micropunta S3, diámetro ár nts'ä 3 mm( (, amplitud máxima 210 μm, densidad nts'edi acústica wa intensidad superficial 460 W cm – 2) jar nuya ya nkohi: ciclo 0,5 ne amplitud ar 50%, Nxoge 'nar período 10, ar 20, ya 30 ne ya 60 min, respectivamente. Ya mpädi mäs xi resultados ar obtuvieron ja ya 30 t'olo ora ar sonicación. Ar sonicación ar aplicó da ár nts'edi 16,25 W Nxoge 30 t'olo ora, ko 'nar consumo energía (producción ar energía ir nge ar xe̲ni volumen) ar 731 Ws ml – 1.
'Mefa, ya mezclas ar centrifugaron bí 1500 ar rpm Nxoge 60 min pa da hñäki ya partículas grafito hinda exfoliar ne gem'bu̲ bí lavaron 5 ar bes ne 'ñätho ar centrifugaron bí 5000 ar rpm Nxoge 20 ar min pa da hñäki ya exceso biopolímeros. Ya soluciones ar njät'i gris nk'a'mi da t'ot'e 'na bí secaron ja ar vacío da 40ºC asta da 'ñotho pérdida masa. Ya polvos ar polímero – grafeno da t'ot'e 'na bí redispersaron jar dehe (1 mg ml – 1 pa pululano ne quitosano; 0,18 mg ml – 1 pa alginato) pa ár caracterización. Ya láminas ar grafeno obtenidas ya ultrasonidos asistidos ya pululano, ar alginato ne ar quitosano bí indicaron komongu pull – G, alg – G ne chit – G, respectivamente.
Ar ya hñu sistemas, ar pululano ne ar quitosano bi mäs hño ja ar exfoliación ar grafito nä'ä ar alginato. Nuna ar nt'ot'e produjo láminas ar grafeno exfoliadas ar sola 'nar capa, yoho ne tx'u̲tho capas ko ho̲ntho defectos laterales (bordes) bajos. Adsorción biopolímeros jar superficie ar grafeno proporciona 'nar nzäm'bu duradera (mäs ar 6 ya zänä) ar dispersión ar acuosa.
(cf. Unalan et jar el. 2015)

'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.(estudio ne imágenes: © Tyurnina et jar el. 2020)

Ultrasonidos pa exfoliación ko grafeno

Ya procesadores ultrasónicos mextha nts'edi Hielscher ar utilizan jar nga̲tho ar ximha̲i pa jar exfoliación ne dispersión exitosas ya grafito ne ya grafeno. HMUNTS'UJE dispersores ultrasónicos gi 'bu̲hu̲ da 'mui ndezu̲ unidades laboratorio ne sobremesa asta unidades ar producción industrial completas. 'Nehe ár robustez, ár funcionamiento 24 yá 7 ne ár hñets'i'i nja, ya ultrasonidos Hielscher convencen ir nge ár Nar dätä hño facilidad procesamiento ne ár escalabilidad ar lineal.
Ya procesos ar xi probar ne optimizar hingi hembi da ja ar laboratorio. 'Mefa, nga̲tho ya resultados ar proceso ar xi escalar ya nt'ot'e completamente lineal ja ar producción yá 'ma. 'Me̲hna thogi ne ar sonicación da 'nar nt'ot'e producción xi hño ne ya nt'ot'e xi hño pa ár Nar dätä hño volumen láminas grafeno mextha ar hño.
Ya procesadores ultrasónicos industriales ar Hielscher Ultrasonics ar xi suministrar amplitudes xi altas. 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 reactores ultrasonidos 'bui garantizan mfeni ya producción jar masa fiable ne segura nanoláminas grafeno mextha ar hño, nja'bu ngu dispersiones estables ar nanoláminas.

The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
Xtí tabla bí xta ar 'nar indicación ya mfeni ya procesamiento aproximada ar HMUNTS'UJE ultrasonidos: