Technologia ultradźwiękowa firmy Hielscher

Ultradźwiękowy Złuszczanie dyspergowalnych w wodzie grafenu

  • Mono- i bi-warstwowe nanosheets grafenowe można szybko wytwarzana poprzez ultradźwiękowe złuszczania z wysoką wydajnością i przy niskich kosztach.
  • Ultradźwiękami złuszczony graphene może być funkcjonalizowana biopolimerów w celu uzyskania wody dyspergowalne grafenu.
  • Od kawitacji ultradźwiękowej syntetyzowane graphene mogą być dalej przetwarzane w stabilnej dyspersji na bazie wody.

 

Ultradźwiękowy Złuszczanie wysokiej jakości grafenu

Ultradźwięki jest niezawodny sposób wytwarzania warstwy grafenowych (mono-, bi- i niektóre warstwy grafenowych) z płatków grafitu lub cząstek. Podczas gdy inne techniki znane złuszczające takie jak kulkowych i młynów walcowych lub mieszalnikach zapewniających duże naprężenia ścinające są związane jest z niską jakością i stosowania agresywnych odczynników i rozpuszczalników, sposób ultradźwiękowy złuszczanie przekonuje jej produkcji wysokiej jakości, wysokiej wydajności procesu i umiarkowanych warunkach technologicznych.
Kawitacja ultradźwiękowa powoduje intensywne siły ścinające, które oddzielają stos warstw grafitu do mono-, bi- i kilka warstw o ​​bezusterkowego grafenu.

Dyspergowalny w wodzie arkusze grafenu

W normalnych warunkach jest prawie graphene dyspergowalny w wodzie i tworzą agregaty i aglomeraty, gdy jest zawieszony w środowisku wodnym. Ponieważ systemy wodne mają znaczące zalety bycia niedrogie, nietoksyczny, przyjazny dla środowiska, systemy grafenu na bazie wody są bardzo atrakcyjne dla producentów grafenu i przemysłu przetwórczego.
W celu uzyskania dyspergowalny w wodzie nanosheets grafenowych The ultradźwiękowo złuszczony graphene jest modyfikowane polisacharydy / biopolimery, takie jak pullulan, chitozan, alginian, żelatyna lub guma arabska.

Zalety:Grafen złuszczanie z ultradźwiękowym dyspergatorze UP400St

  • wysokiej jakości grafenu
  • wysoką wydajnością
  • Dyspersja wodna,
  • wysokie stężenie
  • wysoka wydajność
  • szybki proces
  • niska cena
  • wysokowydajne
  • przyjazny środowisku
7kW ultradźwiękowy układ rozpraszający do produkcji grafenu inline (kliknij aby powiększyć!)

Ultradźwiękowy system grafenu złuszczania

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Protokół Direct złuszczania grafitu

Niejonowe i anionowe alginian pullulanu (1,0 g) rozpuszczono oddzielnie w 20 ml wody destylowanej (DI), natomiast kationowa chitozanu (0,4 g) rozpuszczono w 20 ml dejonizowanej z dodatkiem 1% wagowych kwasu octowego. Proszek grafitowy zdyspergowano w wodnych roztworach biopolimerów i potraktowano stosując ultradźwiękowe UP200S procesor (Maksymalna moc 200 W, częstotliwość 24 kHz Hielscher Ultrasonics, Niemcy) wyposażonego w sonotrodę stożka ściętego tytanu (model mikrokońcówką S3 średnicy końcówki 3 mm, maksymalna 210μm amplitudy akustyczne gęstości prądu lub natężenia powierzchniowej 460 W CM-2) W następujących warunkach: 0,5 cyklu i 50% amplitudy, przez okres co najmniej 10, 20, 30 i 60 minut, odpowiednio. Najlepsze wyniki uzyskano w 30min ultradźwiękami. Sonikację stosuje się w ilości mocy 16,25 W przez 30 minut, a zużycie energii (energii wyjściowej na jednostkę objętości) 731 ml Ws-1.
Następnie, mieszaniny odwirowano przy 1500 obrotach na minutę przez 60 minut w celu usunięcia unexfoliated cząstki grafitu, a następnie przemyto 5 razy, a ponownie wiruje się przy 5000 obrotach na minutę przez 20 minut w celu usunięcia nadmiaru biopolimerów. Uzyskane ciemnoszare roztwory suszono pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 40 ° C aż do utraty masy nie. Uzyskane proszki polimerowe-graphene były ponownie zdyspergować w wodzie (mg 1 ml-1 na pullulan i chitozanu; 0,18 mg ml-1 dla alginianu) dla scharakteryzowania. Arkusze GRAPHENE otrzymane pullulan-, alginate- i chitozanu wspomagane ultradźwiękami zostały oznaczone jako odpowiednio pull-G-G, alg i przkąsić-G.
Z trzech układów, pullulan i chitozan są bardziej skuteczne w złuszczania grafitu niż alginianu. Ta metoda dała złuszczony mono-, bi-, i kilka arkuszy grafenowych warstwowego z tylko niskim bocznych (krawędzi) defektów. Adsorpcja biopolimerów na powierzchni grafenu zapewnia długotrwałą stabilność (ponad 6 miesięcy) w wodnej dyspersji.
(Unalan i wsp. 2015)

Ultradźwiękowy złuszczenie dyspergowalny w wodzie nanosheets grafenu (Unalan i wsp. 2015)

Obrazy TEM pociągowych g przez: (a) 10 min; (B) 20 min; (C) 30 min; (D) 60 min; (E) drobina-G przez 30 min; (F) alg-G przez 30 minut. (Unalan i wsp. 2015)

Systemy ultradźwiękowe

Procesory ultradźwiękowe o dużej mocy Hielscher są wykorzystywane na całym świecie do pomyślnego złuszczania i dyspersji grafitu i grafenu. Nasze ultradźwiękowe rozpraszacze są dostępne od laboratorium i ławki-top w górę do pełnych jednostek produkcyjnych w przemyśle. Poza wytrzymałością, 24/7 pracy i łatwej konserwacji, ultrasonicators Hielscher przekonać się dużą łatwość przetwarzania oraz liniowego skalowalności.
Procesy mogą być łatwo testowane i optymalizowane w laboratorium. Następnie, wszystkie wyniki procesu mogą być skalowane całkowicie liniowe dla komercyjnego poziomu produkcji. To sprawia, że ​​sonikacja skuteczny i wydajny sposób produkcji na dużą ilość wysokiej jakości arkuszy grafenu.
Hielscher Ultrasonics’ przemysłowych procesory ultradźwiękowe mogą przynieść bardzo wysokie amplitudy. Amplitud do 200 urn może być łatwo prowadzony w sposób ciągły pracy 24/7. Dla jeszcze większych amplitudach, dostosowanych ultradźwiękowe sonotrody są dostępne. Dopasowany reaktory ultradźwiękowe zapewnienia możliwości niezawodnego i bezpiecznego masowej produkcji wysokiej jakości nanosheets grafenu.

Ultradźwiękowy rozprowadzający są dostępne w małym urządzeniu przenośnym do bench-top i pełnym przemysłowych systemów ultradźwiękowych o dużej objętości przetwarzania (kliknij aby powiększyć!)

homogenizatory ultradźwiękowe o dużej mocy Hielscher są dostępne dla każdej skali procesowej – z laboratorium do produkcji.

Odporność urządzenia ultradźwiękowe Hielscher pozwala do pracy 24/7 w ciężkich i środowisk wymagających.
Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators:

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10-100L 2 do 10L/min UIP4000
b.d. 10-100L/min UIP16000
b.d. większe klaster UIP16000

Poproś o więcej informacji

Skorzystaj z formularza poniżej, jeśli chcesz zażądać dodatkowych informacji na temat ultradźwiękowej homogenizacji. Chętnie zaoferujemy Państwu system ultradźwiękowy, spełniający Państwa wymagań.









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Literatura / Referencje

  • Unalan IU Wan C Trabattoni S. Piergiovannia L. Farris S. (2015): polisacharyd wspomagane szybkie łuszczenie płytek grafitowych w wysokiej jakości dyspergowalnych w wodzie arkusze grafenu. RSC Advances 5, 2015 26482-26490.


Fakty Warto wiedzieć

Grafen

arkuszy grafenu Grafen jest jednowarstwową SP2związany wiązaniem atomów węgla. Graphene oferuje wyjątkowe właściwości materiału, na przykład w trybie nadzwyczajnym dużej powierzchni właściwej (2620 m2sol-1), Lepsze właściwości mechaniczne z modułu Younga 1 TPA ​​i wytrzymałość wewnętrzną 130 GPa, bardzo wysokie przewodnictwo elektronicznego (ruchliwość pokojowej temperaturze 2,5 x 105 cm2 V-1s-1), Bardzo wysoką przewodność cieplną (powyżej 3000 W mK-1), Aby wymienić tylko najważniejsze właściwości. Ze względu na swoje znakomite właściwości materiałowych graphene jest powszechnie używane w projektowaniu i produkcji wysokiej wydajności baterie, ogniwa paliwowe, ogniw słonecznych, superkondensator, magazyny wodoru, osłon elektromagnetycznych i urządzeń elektronicznych. Ponadto graphene wprowadza się wiele nanokompozytów i materiałów kompozytowych jako dodatki wzmacniające, np polimerów, materiałów ceramicznych oraz matrycy metalu. Ze względu na wysoką przewodność, graphene jest ważnym składnikiem przewodzących farb i tuszów.
Szybki i bezpieczny ultradźwiękowy Wytwarzanie bezusterkowego grafenu w dużych ilościach przy niskich kosztach pozwala na poszerzenie zastosowań grafenu do coraz większej ilości branż.