Нанолисты оксида рутения с помощью ультразвукового отшелушивания

Монослойные нанолисты оксида рутения могут эффективно производиться с использованием ультразвука зондового типа. Основными преимуществами ультразвукового отшелушивания нанолистов являются эффективность процесса, высокая производительность, короткая обработка и легкая, безопасная работа. Благодаря своей высокой эффективности и превосходному качеству производимых нанолистов, ультразвук используется для промышленного производства многочисленных нанолистов, включая графен и борофен.

Ультразвуковое отшелушивание нанолистов оксида рутения

Нанолисты оксида рутения (RuO2, также известный как рутенат) обладают уникальными свойствами, такими как высокая проводимость, низкое удельное сопротивление, высокая стабильность, высокая рабочая функция и хорошая восприимчивость к сухому травлению. Это делает оксид рутения хорошим материалом для электродов в устройствах памяти и транзисторах.

Ультразвуковое отшелушивание является высокоэффективным методом быстрого и простого производства монослойных нанолистов оксида рутения.

Изображения SEM отслоенных нанолистов RuO2 с использованием: а) 1 минуты и б) 7 минут ультразвука.
(исследование и фотографии: ©Kim et al., 2021)

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Высокопроизводительные ультразвуковые аппараты являются надежными и высокоэффективными для отшелушивания нетронутых нанолистов, таких как графен, монослои оксида рутения и борофен, в непрерывном поточном производстве.

Промышленная силовая ультразвуковая система для промышленных поточных отшелушивающих нанолистов оксида рутения.

Тематическое исследование: высокоэффективное отшелушивание RuO2 с использованием ультразвукового аппарата зондового типа

Ультразвуковое жидкое отшелушивание однослойных нанолистов.Kim et al. (2021) показали в своем исследовании значительное улучшение отшелушивания монослойных нанолистов оксида рутения. Исследователь создал высокие выходы тонких листов оксида металла RuO2 с использованием ультразвука. Обычный процесс интеркаляции посредством ионообменных реакций происходит медленно и производит только ограниченное количество двумерных (2D) нанолистов из-за размера молекул и химической энергии, необходимых для реакции. Чтобы ускорить процесс и увеличить количество производимых нанолистов оксида рутения, они интенсифицировали процесс отшелушивания, применяя ультразвуковую энергию к раствору оксида RuO2. Они обнаружили, что всего через 15 минут ультразвука количество листов увеличилось более чем на 50%, одновременно уменьшился боковой размер листов. Расчеты теории функционала плотности показали, что энергия активации отшелушивания значительно снижается при расщеплении слоев RuO2 на небольшой боковой размер. Это уменьшение размера происходит потому, что обработка ультразвуком помогла легче разрушить слои оксида металла. Это исследование подчеркивает, что использование ультразвука является хорошим и простым способом создания монослойных нанолистов оксида рутения. Это показывает, что процесс ионного обмена с ультразвуковой поддержкой предлагает простой и эффективный подход к изготовлению 2D-нанолистов оксида металла. Преимущества ультарзвукового отшелушивания объясняют, почему ультразвуковое отшелушивание и расслаивание широко используется в качестве технологии производства 2D-наноматериалов, также известных как ксены, включая графен и борофен.

Процесс ультразвукового отшелушивания с использованием ультразвукового аппарата HIelscher UIP1000hd значительно ускоряет и усиливает отшелушивание монослойных нанолистов оксида рутения. Нанолисты RuO2 обладают высокой проводимостью и рассматриваются как потенциальный материал для сверхпроводников.

Ультразвуковое отшелушивание способствует высокоэффективному и ускоренному производству 2D-нанолистов оксида рутения в больших масштабах
(исследование и фотографии: ©Kim et al., 2021).

Ультразвуковой аппарат UP400St для ультразвукового отшелушивания нанолистового отшелушивания оксида рутения.

Ультразвуковое отшелушивание нанолистов RuO2 также может быть выполнено в лабораторных условиях. На рисунке показан ультразвуковой аппарат зондового типа UP400St во время отшелушивания нанолиста в стакане.

Протокол ультразвукового отшелушивания оксида рутения

Следующий протокол представляет собой пошаговую инструкцию по синтезу нанолистов RuO2 с использованием процесса реакции ионного обмена с ультразвуковой поддержкой, как описано Kim et al. (2021).
 

  1. Приготовьте раствор RuO2 и интеркаланта, растворив их в растворителе (2-пропаноле) и помешивая до 3 дней.
  2. Примените ультразвуковую энергию с помощью ультразвукового аппарата зондового типа (например, ультразвуковой аппарат зондового типа UP1000hdT (1000 Вт, 20 кГц) с сонотродом BS4d22) к раствору в течение 15 минут, чтобы увеличить выход нанолистов RuO2 более чем на 50% и разделить слои RuO2 на равномерно маленький боковой размер.
  3. Используйте расчеты теории функционала плотности, чтобы подтвердить, что энергия активации отшелушивания значительно снижается.
  4. Соберите полученные нанолисты RuO2, которые можно использовать для различных применений.

 
Простота этого протокола для ультразвукового отшелушивания нанолистов RuO2 подчеркивает преимущества ультразвукового производства нанолистов. Обработка ультразвуком является высокоэффективным методом производства высококачественных монослойных нанолистов RuO2 толщиной около 1 нм. Также было обнаружено, что протокол является масштабируемым и воспроизводимым, что делает его пригодным для крупномасштабного производства нанолистов RuO2 для различных применений в электронике, катализе и хранении энергии.

Ультразвуковое отшелушивание графена в воде

Высокоскоростная последовательность (от a до f) кадров, иллюстрирующих сономеханическое отшелушивание графитовой чешуйки в воде с использованием UP200S, ультразвукового аппарата мощностью 200 Вт с 3-мм сонотродом. Стрелками показано место расщепления (отшелушивания) с проникающими в расщепление кавитационными пузырьками.
(исследование и фотографии: © Tyurnina et al. 2020

Интенсивная ультразвуковая обработка с использованием ультразвукового зонда (сонотрода) является высокоэффективным методом расслаивания и отшелушивания графеновых нанолистов.

Механизм ультразвукового отшелушивания 2D нанолистов.
(исследование и график: Тюрнина и др., 2020)

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Высокопроизводительные ультразвуковые аппараты для отшелушивания RuO2

Промышленный ультразвуковой аппарат UIP6000hdT обеспечивает 6000 Вт высокоинтенсивного ультразвука через зонд (сонотрод) для гомогенизации, диспергирования, эмульгирования и экстракции.Для производства высококачественных нанолистов оксида рутения и других ксенов требуется надежное высокопроизводительное ультразвуковое оборудование. Амплитуда, давление и температура являются основными параметрами, которые имеют решающее значение для воспроизводимости и однородности продукта. Ультразвуковые процессоры Hielscher представляют собой мощные и точно управляемые системы, которые позволяют точно настраивать параметры процесса и непрерывно выводить ультразвуковой сигнал высокой мощности. Промышленные ультразвуковые аппараты Hielscher могут обеспечивать очень высокие амплитуды. Амплитуды до 200 мкм могут легко непрерывно работать в режиме 24/7. Для еще более высоких амплитуд доступны индивидуальные ультразвуковые сонотроды. Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет работать в режиме 24/7 в тяжелых условиях и в сложных условиях.
Наши клиенты довольны исключительной прочностью и надежностью ультразвуковых систем Hielscher. Установка в тяжелых условиях эксплуатации (например, крупномасштабная обработка наноматериалов), в сложных условиях и работа в режиме 24/7 обеспечивают эффективную и экономичную обработку. Ультразвуковая интенсификация процесса сокращает время обработки и позволяет достичь лучших результатов, т.е. более высокого качества, более высоких выходов, инновационных продуктов.

Проектирование, производство и консалтинг – Качество Сделано в Германии

Ультразвуковые аппараты Hielscher хорошо известны своим высочайшим качеством и стандартами дизайна. Надежность и простота в эксплуатации обеспечивают плавную интеграцию наших ультразвуковых аппаратов в промышленные объекты. Жесткие условия и требовательные условия легко обрабатываются ультразвуковыми аппаратами Hielscher.

Hielscher Ultrasonics является компанией, сертифицированной ISO, и уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым аппаратам, оснащенным самыми современными технологиями и удобством для пользователя. Конечно, ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют требованиям CE и соответствуют требованиям UL, CSA и RoHs.

В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов:

Объем партии Скорость потока Рекомендуемые устройства
0.5 до 1,5 мл не доступно VialTweeter
От 1 до 500 мл От 10 до 200 мл / мин UP100H
От 10 до 2000 мл От 20 до 400 мл / мин Uf200 ः т, UP400St
0.1 до 20L 0.2 до 4L / мин UIP2000hdT
От 10 до 100 литров От 2 до 10 л / мин UIP4000hdT
от 15 до 150 л от 3 до 15 л/мин UIP6000hdT
не доступно От 10 до 100 л / мин UIP16000
не доступно больше кластер UIP16000

Свяжитесь с нами! / Спросите нас!

Запросить дополнительную информацию

Пожалуйста, используйте форму ниже, чтобы запросить дополнительную информацию об ультразвуковых процессорах, приложениях и цене. Мы будем рады обсудить ваш процесс с Вами и предложить вам ультразвуковую систему, отвечая вашим требованиям!









Пожалуйста, обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Ультразвуковые высокопоточные гомогенизаторы используются в лабораторной, настольной, пилотной и промышленной обработке.

Hielscher Ultrasonics производит высокую производительность ультразвуковых гомогенизаторов для смешивания приложений, дисперсии, эмульгации и экстракции в лабораторных, пилотных и промышленных масштабах.



Литература / Ссылки


Высокоэффективный ультразвук! Ассортимент продукции Hielscher охватывает весь спектр от компактного лабораторного ультразвукового аппарата до полностью промышленных ультразвуковых систем.

Hielscher Ultrasonics производит высокую производительность ультразвуковых гомогенизаторов из лаборатория в промышленного размера.


Мы будем рады обсудить ваш процесс.

Давайте свяжемся.