Hielscher ultrasunete tehnologie

Cu ultrasunete Exfolierea apei dispersabile Grafenul

  • Mono- și nanosheets grafen bi-strat poate fi produs rapid prin exfolierea ultrasonic cu randament ridicat și la costuri reduse.
  • Ultrasunetelor grafen exfoliat poate fi funcționalizată cu biopolimeri, în scopul de a obține grafen dispersabile în apă.
  • Prin cavitatie cu ultrasunete, grafen sintetizat poate fi prelucrată în continuare într-o dispersie pe bază de apă stabilă.

 

Cu ultrasunete Exfolierea de înaltă calitate Grafenul

Ultrasonication este o metodă sigură de a produce straturi grafen (mono-, bi- și câteva straturi grafenice) din fulgi de grafit sau particule. În timp ce alte tehnici comune, cum ar fi exfolierea ball- și rola mori sau mixerele sunt legate de calitate scăzută și utilizarea reactivilor agresivi și solvenți, metoda exfolierea ultrasonic convinge de ieșire de înaltă calitate, capacitatea sa de proces ridicate și în condiții de procesare blânde.
cavitatie cu ultrasunete creează forțe de forfecare intense, care separă straturile de grafit stivuite în mono-, bi- și câteva straturi de grafen fara defecte.

-Apa dispersabil Foi grafena

În condiții normale, graphene este greu dispersabil în apă și formează agregate și aglomerate dispersate în mediu apos. Deoarece sistemele apoase au avantaje semnificative de a fi ieftin, non-toxic, ecologic, sistemele grafen pe bază de apă sunt extrem de atractive pentru producătorii de grafen și industria în aval.
Pentru a obține nanosheets grafen dispersabil în apă, grafen ultrasunetelor exfoliate este modificat cu polizaharide / biopolimeri cum ar fi pullulan, chitosan, alginat, gelatină sau gumă arabică.

avantaje:Exfolierea Grafena cu dispersor ultrasonic UP400St

  • Grafenul de înaltă calitate
  • randament ridicat
  • dispersie pe bază de apă
  • concentrație mare
  • Eficiență ridicată
  • proces rapid
  • cost scăzut
  • High-throughput
  • prietenos cu mediul
7kW sistem de dispersare cu ultrasunete pentru productia in linie grafen (Click pentru a mari!)

Sistem cu ultrasunete pentru exfolierea grafen

Cerere de informatie





Protocol de Exfolierea Direct de grafit

pullulan non-ionic și alginat anionic (1,0 g) au fost dizolvate separat în 20 ml de apă distilată (DI), în timp ce chitosan cationic (0,4 g) a fost dizolvat în 20 ml DI cu acid acetic 1% în greutate. Pudră de grafit a fost dispersat în soluțiile apoase de biopolimeri și tratate cu ajutorul unui UP200S procesor cu ultrasunete (Putere maxima 200 W, frecvență de 24 kHz, Hielscher Ultrasonics, Germania) echipat cu un sonotrod con tronconic titan (modelul micro vârf S3, diametrul vârfului 3 mm, 210μm maximă amplitudine, densitate de putere acustică sau intensitate suprafață de 460 W cm-2 de) În următoarele condiții: 0,5% ciclu și amplitudinea de 50, pentru o perioadă de 10, 20, 30 și respectiv 60 min. Cele mai bune rezultate au fost obținute la sonicare 30min. Sonicare a fost aplicat la puterea 16.25 W timp de 30 minute, cu un consum de energie (producția de energie pe unitatea de volum) de 731 ml Ws-1 de.
Ulterior, amestecurile au fost centrifugate la 1500 rpm timp de 60 min, pentru a îndepărta particulele de grafit unexfoliated și apoi se spală de 5 ori și din nou centrifugate la 5000 rpm timp de 20 min pentru a îndepărta excesul de biopolimeri. Rezultante Soluțiile gri închis au uscat sub vid la 40 ° C până când nu mass-loss. Pulberile rezultate-polimer graphene au fost redispersat în apă (1 mg ml-1 de pentru pullulan și chitosan; 0,18 mg ml-1 de pentru alginat) pentru caracterizare. Foi grafenice obținute prin ultrasonare pullulan-, alginate- și asistate de chitosan au fost indicate ca pull-G, ALG-G, și G-pici, respectiv.
Dintre cele trei sisteme, pullulan și chitosanul au fost mai eficiente în exfolierea grafitului decât alginat. Această metodă a dat mono- exfoliate, bi- și foi de grafen câteva straturi cu (muchii) defecte numai joase laterale. Adsorbția biopolimeri pe suprafața grafena conferă o stabilitate de lungă durată (mai mult de 6 luni) a dispersiei apoase.
(Unalan și colab. 2015)

Exfolierea cu ultrasunete nanosheets grafen dispersabil în apă (Unalan et al. 2015)

Imagini TEM pull-G pentru: (a) 10 min; (B) 20 min; (C) 30 min; (D) 60 min; (E) G-pici timp de 30 min; (F) alg-G timp de 30 min. (Unalan și colab. 2015)

Sisteme cu ultrasunete

procesoare cu ultrasunete de mare putere Hielscher sunt utilizate în întreaga lume pentru exfolierea cu succes și dispersia de grafit și de grafen. dispersanți noastre cu ultrasunete sunt disponibile de la laborator si bench-top până la unități complete de producție industriale. Pe lângă robustețea, 24/7 și de întreținere, ultrasonicators Hielscher convinge de înaltă ușurința de prelucrare și scalabilitate liniară.
Procesele pot fi ușor testate și optimizate în laborator. Ulterior, toate rezultatele de proces pot fi scalate complet liniar la nivelul producției comerciale. Acest lucru face ca sonicare o metodă eficientă și eficientă de producție pentru volumul mare de foi de grafen de înaltă calitate.
Hielscher Ultrasonics’ procesoare cu ultrasunete industriale pot furniza amplitudini foarte mari. Amplitudini de până la 200um poate fi ușor rula în mod continuu în funcțiune 24/7. Pentru amplitudini chiar mai mari, sonotrodes cu ultrasunete personalizate sunt disponibile. Matching reactoare cu ultrasunete asigura capacitatea de producție de masă fiabilă și sigură a nanosheets grafen de înaltă calitate.

Cu ultrasunete sunt disponibile de la un dispersor mic dispozitiv portabil pentru banc-top si full-industriale Sisteme cu ultrasunete pentru prelucrare volum mare (Click pentru a mari!)

cu ultrasunete omogenizatoare de mare putere Hielscher sunt disponibile pentru orice scară de proces – de la laborator la producție.

Robustetea echipamentelor cu ultrasunete Hielscher permite pentru funcționare 24/7 la grele și în medii solicitante.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității de procesare aproximativă a ultrasonicators noastre:

volum lot Debit Aparate recomandate
10 la 2000ml 20 până la 400ml / min Uf200 ः t. UP400St
0.1 la 20L 0.2 4L / min UIP2000hdT
10 100L 2 până la 10L / min UIP4000
N / A. 10 la 100L / min UIP16000
N / A. mai mare grup de UIP16000

Cere mai multe informații

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.


Literatura / Referințe

  • U.I. Unalan, Wan C., Trabattoni S., Piergiovannia L., Farris S. (2015): polizaharidic-asistata exfolierea rapida a plachetelor de grafit în foi grafen dispersabile în apă de înaltă calitate. RSC Avansuri 5, 2015. 26482-26490.


Ce trebuie să știți

Grafenul

foaie Grafenul Grafenul este un monostrat de sp2atomi de carbon -bonded. Grafenul oferă caracteristici unice ale materialului, cum ar fi o zonă extraordinar de mare suprafață specifică (2620 m2g-1 de), Proprietăți mecanice superioare, cu modul Young de 1 TPA ​​și o tărie intrinsecă de 130 GPa, o conductivitate electrică extrem de mare (mobilitate electroni temperatura camerei de 2,5 x 105 cm2 V-1 des-1 de), O conductivitate termică foarte ridicată (peste 3000 W m K-1 de), Pentru a numi cele mai importante proprietăți. Datorita proprietatilor sale materiale superioare, grafen este foarte utilizat în dezvoltarea și producția de baterii de înaltă performanță, pile de combustie, celule solare, Supercapacitor, depozite de hidrogen, scuturi electromagnetice și dispozitive electronice. Mai mult, graphene este încorporată în multe nanocompozite și materiale compozite ca aditiv de ranforsare, de exemplu în polimeri, ceramică și matrici metalice. Datorită conductivității sale ridicate, grafen este o componentă importantă a vopselelor conductoare și cerneluri.
Rapid și în condiții de siguranță preparare cu ultrasunete graphene fara defecte la volume mari la costuri reduse permite extinderea aplicațiilor de grafen la tot mai multe industrii.