Oxid de grafen – Exfolierea și dispersia ultrasonică

Oxid de graphene este solubil în apă, amfifili, non-toxice, biodegradabile și poate fi ușor dispersate în Coloids stabile. Exfolierea cu ultrasunete și dispersia este o metodă foarte eficientă, rapidă și rentabilă pentru a sintetiza, dispersa și funcționaliza oxidul de grafen pe scară industrială. În aval de prelucrare, dispersori cu ultrasunete produc de înaltă performanță grafen oxid-polimer compozite.

Cu ultrasunete exfolierea Grafenul cu oxid de

Pentru a controla dimensiunea de oxid de grafen (GO) nanosheets, metoda exfolierea joacă un factor cheie. Datorită parametrilor săi proces precis controlabile, exfolierea cu ultrasunete este cea mai larg utilizată tehnica exfolierii pentru producerea de graphene de înaltă calitate și oxid de grafen.
Pentru exfolierea ultrasonic de oxid grafena din oxid de grafit diferite protocoale sunt disponibile. Găsiți o descriere exemplară de mai jos:
Pulberea de oxid de grafit este amestecată în KOH apos cu valoarea pH-ului 10. Pentru exfoliere și dispersie ulterioară, se utilizează ultrasonicator de tip sondă UP200St (200W). Ulterior, ionii K+ sunt atașați pe planul bazal al grafenului pentru a induce un proces de îmbătrânire. Îmbătrânirea se realizează prin evaporare rotativă (2 ore). Pentru a elimina ionii K+ excesivi, pulberea este spălată și centrifugată de mai multe ori.
Amestecul obținut este centrifugat și uscat prin congelare, astfel încât o pulbere de oxid de grafen dispersabile precipită.
Prepararea unei paste conductive de oxid de grafen: Pulberea de oxid de grafen poate fi dispersată în dimetilformamidă (DMF) sub sonicare pentru a produce o pastă conductivă. (Han și colab.2014)

(Pic:.. Potts et al 2011)

Oxid de grafen – Exfolierea (Pic .: Potts et al. 2011)

Cu ultrasunete dispersării Grafenul oxid

Cu ultrasunete Funcționalizarea Grafenul oxid

Sonicarea este folosit cu succes pentru a incorpora oxid de grafen (GO) in polimeri si compozite.
Exemple:

  • oxid de grafen-compozit microsferă TiO2
  • polistiren-magnetit-grafena compozit oxid (core-shell structurate)
  • polistiren redus compozite oxid grafena
  • polianilină nanofiber acoperite cu polistiren / oxid de grafen (PANI-PS / GO) compozit core-shell
  • oxid graphene intercalatîntre-polistiren
  • oxid de grafen modificat p-fenilendiamina-4vinylbenzen-polistiren
7kW sistem de dispersare cu ultrasunete pentru productia in linie grafen (Click pentru a mari!)

Sistem cu ultrasunete pentru exfolierea oxid grafena

Cerere de informatie





Exfolierea Grafena cu dispersor ultrasonic UP400St

Sonicatoare pentru prelucrarea grafenului și oxidului de grafen

Hielscher Ultrasonics ofera sisteme cu ultrasunete de mare putere pentru exfolierea, dispersia și prelucrarea în aval de grafen și oxid de grafen. procesoare cu ultrasunete fiabile și reactoare de sofisticate livra puterea necesară, condițiile de proces ca wel un control cât mai precis, astfel încât rezultatele procesului de ultrasunete pot fi reglate exact la obiectivele de proces dorite.
Unul dintre cei mai importanți parametri de proces este amplitudinea cu ultrasunete, care este expansiunea și contracția vibrațională la sonda de ultrasunete. lui Hielscher sisteme ultrasonice industriale sunt construite pentru a oferi amplitudini foarte mari. Amplitudinile de până la 200μm pot fi ușor rulate continuu în funcționare 24/7. Pentru amplitudini chiar mai mari, Hielscher oferă sonde cu ultrasunete personalizate. Toate procesoarele noastre cu ultrasunete pot fi ajustate exact la condițiile de proces necesare și ușor de monitorizat prin intermediul software-ului încorporat. Acest lucru asigură cea mai mare fiabilitate, calitate constantă și rezultate reproductibile. Robustețea sonicatoare Hielscher permite funcționarea 24/7 la grele și în medii solicitante. Acest lucru face sonicare tehnologia de producție preferată pentru prepararea pe scară largă a grafenului, oxidului de grafen și materialelor grafitice.
Oferind o gamă largă de produse ultrasonicators și accesorii (cum ar fi sonotrodes și reactoarele cu diferite dimensiuni și geometrii), condițiile de reacție adecvate și factori (de exemplu, reactivi, aport de energie ultrasonică per volum, presiunea, temperatura, viteza de curgere, etc.) poate fi ales în scopul de a obține cea mai bună calitate. Deoarece reactoarele noastre cu ultrasunete poate fi presurizat până la câteva sute de barg, sonicare de paste foarte vâscos, cu până la 250.000 cP este nici o problemă pentru sistemele cu ultrasunete Hielschers.
Datorită acestor factori, cu ultrasunete exfolierii / exfolierea și dispersare excelează tehnicile de amestecare și de măcinare convenționale.

Contacteaza-ne! / Intreaba-ne!

Va rugam sa folositi formularul de mai jos, în cazul în care doriți să solicite informații suplimentare cu privire la omogenizare cu ultrasunete. Vom fi bucuroși să vă oferim un sistem de ultrasunete îndeplinesc cerințele dumneavoastră.









Vă rugăm să rețineți Politica de confidentialitate.


Hielscher Ultrasonics

  • de mare putere
  • forțe de forfecare înalte
  • presiuni mari aplicabile
  • un control precis
  • scalabilitate fără sudură (liniar)
  • lot și continuă
  • rezultate reproductibile
  • fiabilitate
  • robusteţe
  • eficiență energetică ridicată

 
Pentru a afla mai multe despre sinteza grafenului cu ultrasunete, dispersie și funcționalizare, vă rugăm să faceți clic aici:

 

Ce trebuie să știți

Ultrasunete și cavitație: Cum Grafit este exfoliată la Grafenul cu oxid de sub sonicare

Exfolierea cu ultrasunete a oxidului de grafit (GrO) se bazează pe forța mare de forfecare indusă de cavitația acustică. Cavitația acustică apare datorită ciclurilor alternative de înaltă presiune / joasă presiune, care sunt generate de cuplarea undelor ultrasonice puternice într-un lichid. În timpul ciclurilor de joasă presiune apar goluri foarte mici sau bule de vid, care cresc în timpul ciclurilor alternative de joasă presiune. Când bulele de vid ating o dimensiune în care nu pot absorbi mai multă energie, ele se prăbușesc violent în timpul unui ciclu de înaltă presiune. Implozia cu bule are ca rezultat forțe de forfecare cavitaționale și unde de stres, temperatură extremă de până la 6000K, rate extreme de răcire peste 1010K / s, presiuni foarte mari de până la 2000atm, diferențele de presiune extremă precum și jeturi de lichid cu pana de 1000km / h (~280m / s).
Acele forțe intense afectează stivele de grafit, care sunt destratificate în oxid de grafen cu un singur sau câteva straturi și nanosheets grafen curat.

Oxid de grafen

Cu ultrasunete Exfolierea este utilizat pentru a exfolia nanosheets mono- și câteva straturi de oxid de grafen din oxid de grafit.oxid de Grafena (GO) este sintetizat prin exfolierea oxid de grafit (GRO). In timp ce oxidul de grafit este un material 3D constând în milioane de straturi de straturi grafen cu oxigeni intercalate, oxid grafena este un mono- sau câteva straturi grafen, care este oxigenat pe ambele părți.
oxid Grafena și graphene diferă una de cealaltă în următoarele caracteristici: oxid de grafen este polar, în timp ce graphene este nepolară. oxid Grafena este hidrofil, în timp ce graphene este hidrofob.
Acest lucru înseamnă că, oxidul de graphene este, amfifilă, non-toxice, biodegradabile și forme de suspensii coloidale stabile solubile în apă. Suprafața de oxid de grafen conține epoxi, hidroxil și grupări carboxil, care sunt disponibile pentru a interacționa cu cationi și anioni. Datorită structurii lor unice organice-anorganice hibrid și proprietăți excepționale, GO-polimerice compozite oferă un potențial ridicat pentru aplicații industriale multiple. (Tolasz și colab. 2014)

Oxid de redus Grafenul

Redus de oxid de grafen (RGO) este produs prin ultrasunete, chimice sau reducerea termică a oxidului de grafen. Pe parcursul etapei de reducere, cele mai multe funcționalități de oxigen de oxid de grafen sunt eliminate, astfel încât rezultă redus oxidul grafena (RGO) are caracteristici foarte asemănătoare grafena curat. Cu toate acestea, a redus de oxid de grafen (RGO) nu este defect și fără curat ca grafen pur.

Literatura / Referințe



Vom fi bucuroși să discutăm despre procesul dvs.

Să intrăm în contact.