Hielscher Ultrasonics
Z przyjemnością omówimy Twój proces.
Zadzwoń do nas: +49 3328 437-420
Napisz do nas: info@hielscher.com

Ultradźwiękowe dyspergowanie nanorurek węglowych (CNT)

Nanorurki węglowe są mocne i elastyczne, ale bardzo spoiste. Trudno je rozproszyć w cieczach, takich jak woda, etanol, olej, polimer lub żywica epoksydowa. Ultradźwięki są skuteczną metodą uzyskiwania dyskretnych nanorurek węglowych. – pojedynczo rozproszony – nanorurki węglowe.

Nanorurki węglowe (CNT) są stosowane w klejach, powłokach i polimerach oraz jako elektrycznie przewodzące wypełniacze w tworzywach sztucznych do rozpraszania ładunków elektrostatycznych w sprzęcie elektrycznym oraz w elektrostatycznie malowanych panelach karoserii samochodowych. Dzięki zastosowaniu nanorurek, polimery mogą być bardziej odporne na temperatury, agresywne chemikalia, środowiska korozyjne, ekstremalne ciśnienia i ścieranie. Istnieją dwie kategorie nanorurek węglowych: nanorurki jednościenne (SWNT) i nanorurki wielościenne (MWNT).

Zapytanie o informacje







Przemysłowy dyspergator ultradźwiękowy do równomiernego rozprowadzania CNT w wodzie lub rozpuszczalnikach.

Przemysłowy homogenizator ultradźwiękowy UIP1500hdT do dyspergowania nanorurek węglowych (CNT) i innych nanomateriałów.

Homogenizatory ultradźwiękowe są wydajne i niezawodne w dyspersji nanorurek węglowych w wodzie lub rozpuszczalnikach organicznych.Nanorurki węglowe są ogólnie dostępne jako suchy materiał, np. od firm takich jak Badania SES Ltd. lub CNT Co. Aby maksymalnie wykorzystać potencjał nanorurek, potrzebny jest prosty, niezawodny i skalowalny proces deaglomeracji. W przypadku cieczy o ciśnieniu do 100 000cP ultradźwięki są bardzo skuteczną technologią rozpraszania nanorurek w wodzie, oleju lub polimerach o niskim lub wysokim stężeniu. Strumienie cieczy wynikające z Kawitacja ultradźwiękowaprzezwyciężają siły wiążące między nanorurkami i oddzielają rurki. Ze względu na generowane ultradźwiękowo siły ścinające i mikroturbulencje ultradźwięki mogą również pomagać w powlekaniu powierzchni i reakcji chemicznej nanorurek z innymi materiałami.

Ultradźwięki to skuteczna procedura z powtarzalnymi wynikami do rozplątywania nanorurek węglowych w wodzie lub rozpuszczalnikach organicznych.Ogólnie rzecz biorąc, gruboziarnista dyspersja nanorurek jest najpierw wstępnie mieszana za pomocą standardowego mieszadła, a następnie homogenizowana w ultradźwiękowym reaktorze przepływowym. Poniższy film przedstawia próbę laboratoryjną (sonikacja wsadowa przy użyciu UP400S) dyspergujących wielościenne nanorurki węglowe w wodzie o niskim stężeniu. Ze względu na chemiczną naturę węgla zachowanie dyspergujące nanorurek w wodzie jest raczej trudne. Jak pokazano na filmie, można łatwo wykazać, że ultradźwięki są w stanie skutecznie rozproszyć nanorurki.

Ultradźwiękowa dyspersja nanorurek węglowych: Hielscher ultrasonicator UP400S (400W) rozprasza i detangles CNTs szybko i skutecznie do pojedynczych nanorurek.

Dyspergowanie nanorurek węglowych w wodzie przy użyciu UP400S

Miniatura wideo

Dyspersja ultradźwiękowa jest wysoce skuteczna w rozpraszaniu nanowypełniaczy w polimerach i żywicach epoksydowych.

Porównanie różnych nanowypełniaczy zdyspergowanych w utwardzaczu za pomocą ultradźwięków typu sondowego): (a) 0,5% wag. nanowłókien węglowych (CNF); (b) 0,5% wag. CNToxid; (c) 0,5% wag. nanorurek węglowych (CNT); (d) 0,5% wag. CNT w stanie półrozproszonym.
Badanie i zdjęcie: ©Zanghellini et al., 2021

Dyspersja pojedynczych SWNT o dużej długości

Głównym problemem w przetwarzaniu i manipulacji SWNT jest ich nierozpuszczalność w powszechnie stosowanych rozpuszczalnikach organicznych i wodzie. Funkcjonalizacja ściany bocznej nanorurek lub otwartych końców w celu stworzenia odpowiedniego interfejsu między SWNT a rozpuszczalnikiem prowadzi najczęściej tylko do częściowego złuszczenia sznurów SWNT.
W rezultacie SWNT są zazwyczaj rozproszone jako wiązki, a nie w pełni odizolowane pojedyncze obiekty. Gdy podczas dyspersji stosowane są zbyt surowe warunki, SWNT są skracane do długości od 80 do 200 nm. Chociaż jest to przydatne w niektórych testach, długość ta jest zbyt mała dla większości praktycznych zastosowań, takich jak półprzewodnikowe lub wzmacniające SWNT. Kontrolowana, łagodna obróbka ultradźwiękowa (np. przez UP200Ht z sonotrodą 40 mm) jest skuteczną procedurą przygotowania wodnych dyspersji długich pojedynczych SWNT. Sekwencje łagodnych ultradźwięków minimalizują skracanie i pozwalają na maksymalne zachowanie właściwości strukturalnych i elektronicznych.

Oczyszczanie SWNT za pomocą ultradźwięków wspomaganych polimerem

Prosty sposób na chemiczną reakcję jednościennych nanorurek węglowych z materiałami organicznymi przy użyciu ultradźwięków. Koshio et al., 2001Trudno jest badać chemiczną modyfikację SWNT na poziomie molekularnym, ponieważ trudno jest uzyskać czyste SWNT. Wyhodowane SWNT zawierają wiele zanieczyszczeń, takich jak cząstki metalu i amorficzne węgle. Ultradźwięki SWNT w roztworze monochlorobenzenu (MCB) poli (metakrylanu metylu) PMMA, a następnie filtracja są skutecznym sposobem oczyszczania SWNT. Ta metoda oczyszczania wspomagana polimerem pozwala skutecznie usuwać zanieczyszczenia z wyhodowanych SWNT. (Yudasaka i in.) Dokładna kontrola amplitudy ultradźwięków pozwala ograniczyć uszkodzenia SWNT.

Hielscher's Szeroki zakres urządzeń ultradźwiękowych i akcesoria do skutecznego rozpraszania nanorurek.

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Skorzystaj z poniższego formularza, aby uzyskać dodatkowe informacje na temat procesorów ultradźwiękowych, dyspersji CNT i ceny. Będziemy zadowoleni, aby omówić proces nanorurek z wami i zaoferować ultradźwiękowy system spełniający Twoje wymagania!









Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.






Literatura


Ultradźwięki o wysokiej wydajności! Asortyment produktów firmy Hielscher obejmuje pełne spektrum, od kompaktowych ultrasonografów laboratoryjnych, poprzez urządzenia stołowe, aż po w pełni przemysłowe systemy ultradźwiękowe.

Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do rozmiar przemysłowy.

Z przyjemnością omówimy Twój proces.

Bądźmy w kontakcie.