Графеновый пилинг на водной основе

Ультразвуковое отшелушивание позволяет производить малослойный графен без использования суровых растворителей только с использованием чистой воды. Высокой мощности sonication delaminates графен листов в течение короткого лечения. Избегание растворителей превращает графен отшелушивание в зеленый, устойчивый процесс.

Производство графена с помощью отшелушивания жидкой фазы

Ultrasonic disperser UIP4000hdT for commercial graphene exfoliation in continuous flowГрафен производится на коммерческой основе с помощью так называемого отшелушивания жидкой фазы. Отшелушивание графена жидкой фазой требует использования токсичных, вредных для окружающей среды и дорогих растворителей, которые используются в качестве химической предварительной обработки или в сочетании с механической дисперсией. Для механической дисперсии графеновых листов ультразвук был установлен как высоко надежная, эффективная и безопасная техника производства высококачественных графеновых листов в больших количествах на полностью промышленном уровне. Поскольку использование суровых растворителей всегда сопровождается издержками, загрязнением, сложным удалением и удалением, соображениями безопасности, а также экологическим бременем, нетоксичная и безопасная альтернатива является значительно выгодной. Графен пилинг с использованием воды в качестве растворителя и мощности ультразвука для механического delamination нескольких слоя графеновых листов поэтому весьма перспективным методом для зеленого графена производства.
Общие растворители, которые часто используются в качестве жидкой фазы для разгона графеновых нанолистов, включают Диметил сульфоксид (DMSO), N,N-dimethylformamide (DMF), N-метил-2-пирролидон (NMP), Tetramethylurea (TMU), Tetrahydrofuran (THF), пропилена карбонатеацетон (PC), этанол.
Как уже давно установленный метод отшелушивания графена в коммерческих масштабах, ультразвук позволяет производить высококачественный графен высокой чистоты по низкой цене. Поскольку ультразвуковое графеновое отшелушивание может быть полностью линейно масштабировано до любого объема, выход высококачественных графеновых хлопьев может быть легко реализован для массового производства графена.

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Ultrasonic disperser UIP2000hdT, a 2000 watts powerful sonic system, for graphene exfoliation and dispersion.

Teh UIP2000hdT является 2 кВт мощный ультразвуковой дислозор для графена пилинг и дисперсии.

Ультразвуковое отшелушивание графена в воде

Tyurnina et al. (2020) исследовали влияние интенсивности амплитуды и звуковой связи на чистые водно-графитовые растворы и полученное в результате отшелушивание графена. В исследовании они использовали Hielscher UP200S (200W, 24 кГц). Ультразвуковое отшелушивание с использованием воды было применено в качестве одного шага процесса для нескольких пластов графена delamination. Короткая обработка 2h было достаточно для того чтобы произвести немногий слой графен в открытой установке sonication стакана.

Ultrasonic graphene exfoliation in water

Высокоскоростная последовательность (от а до f) кадров, иллюстрирующих сономеханическое отшелушивание графитового хлопья в воде с использованием UP200s, ультразвуковой 24 кГц с 3-мм сонотроном. Стрелки показывают место расщепления (отшелушивания) с пузырьками кавитации, проникающими в раскол.
© Тюрнина и др.CC BY-NC-ND 4.0)

Оптимизация ультразвуковой графеновой отшелушивания

Ультразвуковой процессор UP200St с волновод и притертой сустава.Ультразвуковая установка, используемая Tyurnina et al. (2020), может быть легко оптимизирована для повышения эффективности и более быстрого отшелушивания с помощью закрытого ультразвукового реактора в режиме протекания. Ультразвуковая рядная обработка позволяет значительно более равномерной ультразвуковой обработки всего графитового сырья: кормление графит / водный раствор непосредственно в ограниченном пространстве ультразвуковой кавитации, весь графит становится равномерно sonicated в результате чего высокий выход высококачественных графеновых хлопьев.
Системы Hielscher Ultrasonics позволяют точно контролировать все важные параметры обработки, такие как амплитуда, время/удержание, ввод энергии (Ws/mL), давление и температура. Установка оптимальных ультразвуковых параметров приводит к высокой урожайности, качеству и общей эффективности.

Как ультразвук способствует отшелушиванию графена

Когда высокой мощности ультразвуковых волн в сочетании с шламом графитового порошка и воды или любого растворителя, сономеханические силы, такие как высокий сл, интенсивные турбулентности и высокого давления и температуры дифференциалы создают энергоемкие условия. Эти энергоемкости являются результатом явления акустической кавитации. Узнайте больше об ультразвуковой кавитации здесь!
Силовое УЗИ инициирует расширение графитового порошка, так как между графеновыми слоями нажаты жидкости, из которых состоит графит. Ультразвуковой свяжение заставляет раздать одиночные листы графена и разогнать их как графеновые хлопья в растворе. Для получения долгосрочной стабильности графена в воде необходим сурфактант.

Ультразвуковая дисперсия углеродных нанотрубок: ультразвуковой звукоизолятор Hielscher UP400S (400Вт) быстро и эффективно рассеивает CNT с одними нанотрубками.

Ультразвуковоз UP200St (200W) рассеивая углерод черный в воде, используя 1%wt Tween80 в качестве сурфактанта

 

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Высокотреновые ультразвуковые средства для отшелушивания графена

Интеллектуальные функции ультразвуковых систем Hielscher призваны гарантировать надежную работу, воспроизводимые результаты и удобство для пользователей. К оперативным настройкам можно легко получить доступ и набрать через интуитивно понятное меню, к которому можно получить доступ с помощью цифрового цветного сенсорного дисплея и пульта дистанционного управления браузера. Таким образом, все условия обработки, такие как чистая энергия, общая энергия, амплитуда, время, давление и температура автоматически регистрируются на встроенной SD-карте. Это позволяет пересмотреть и сравнить предыдущие запуски sonication и оптимизировать процесс отшелушивания графена до максимальной эффективности.
Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Ультразвуковые системы Hielscher используются во всем мире для производства высококачественных графеновых листов и оксидов графена. Промышленные ультразвуковые системы Hielscher могут легко запускать высокие амплитуды в непрерывной эксплуатации (24/7/365). Амплитуды до 200 мкм могут быть легко непрерывно генерируется со стандартными сонотродами (ультразвуковые зонды / рога и cascatrodesТм). Для еще более высоких амплитуд доступны индивидуальные ультразвуковые сонотроды. Из-за их надежности и низкого технического обслуживания, наши ультразвуковые системы отшелушивания обычно устанавливаются для тяжелых приложений и в сложных условиях.

Ультразвуковые процессоры Hielscher для отшелушивания графена уже установлены по всему миру в коммерческих масштабах. Свяжитесь с нами сейчас, чтобы обсудить ваш процесс производства графена! Наши опытные сотрудники будут рады поделиться дополнительной информацией о процессе пилинга, ультразвуковых системах и ценах!

В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов:

Объем партии Скорость потока Рекомендуемые устройства
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
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,


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

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

Литература / Ссылки

  • Анастасия В. Тюрнина, Яковос Цанакис, Джастин Мортон, Цзявэй Ми, Кириакос Порфиракис, Барбара М. Мацеевска, Николь Гроберт, Дмитрий Г. Эскин (2020): Ультразвуковое отшелушивание графена в воде: ключевое исследование параметров. Углеродный Том. 168, 2020. 737-747.
    (Доступно в соответствии с Атрибуции Creative Commons 4.0: CC BY-NC-ND 4.0. Смотрите полные условия здесь.)
  • Стенгл В., Henych Дж М. справедливой, Ecorchard П. (2014): Ультразвуковое отшелушивание неорганических аналогов графена, Наномасштабные исследовательские письма 9 (1), 2014.
  • Unalan м.ед., Ван С., Trabattoni С., Piergiovannia Л., Фэррис С. (2015): полисахарид при содействии быстрому отшелушиванию графитовых пластинок в высококачественные диспергируемые в воде графеновых листов. RSC Авансы 5, 2015 26482-26490.
  • Взрывы, Дж Н .; Суслик, К. С. (2010): Применение ультразвука синтеза наноструктурированных материалов. Дополнительные материалы 22/2010. стр. 1039-1059.
  • Стенгл, В .; Popelková, D .; Vlácil, P. (2011): TiO 2-Графен Нанокомпозитные Фотокатализаторы, как высокая производительность. В: Журнал физической химии C 115/2011. стр. 25209-25218.



Полезные сведения

Графен

Графен лист Графен представляет собой монослой зр2-bonded атомов углерода. Графен предлагает уникальные характеристики материала, такие как экстраординарной большой удельной площадью поверхности (2620 м2г-1), Улучшенные механические свойства с модулем Юнга 1 ТПа и внутренней прочности 130 ГПа, чрезвычайно высокой электронной проводимостью (при комнатной температуре подвижность электронов 2,5 × 105 см2 В-1s-1), Очень высокая теплопроводность (свыше 3000 Вт м K-1), Назвать наиболее важные свойства. Благодаря своим превосходным свойствам материала, графен активно используется в разработке и производстве высококачественных батарей производительности, топливных элементов, солнечных элементов, суперконденсаторов, хранилищ водорода, электромагнитных экранов и электронных устройств. Кроме того, графен включены во многие нанокомпозитов и композиционных материалов в качестве армирующих добавок, например, полимеры, керамика и металлические матрицы. Из-за его высокой проводимости, графен является важным компонентом проводящих краски и чернила.
Быстрое и безопасное ультразвуковая подготовка бездефектного графена при больших объемах при низких затратах позволяет расширить приложения графены больше и больше отраслей промышленности.
Графен представляет собой слой углерода с одним атомом, который можно описать как однослойную или двумерную структуру графена (однослойный графен = SLG). Графен имеет чрезвычайно большую удельную поверхность и превосходные механические свойства (модуль Юнга 1 ТПа и внутренняя прочность 130 ГПа), обеспечивает большую электронную и теплопроводность, мобильность носителей заряда, прозрачность и непроницаем для газов. Из-за этих характеристик материала графен используется в качестве усиливающей добавки для придания композитам прочности, проводимости и т. Д. Чтобы объединить характеристики графена с другими материалами, графен должен быть диспергирован в составе или наносится в виде тонкопленочного покрытия на подложку.


Hielscher Ultrasonics supplies high-performance ultrasonic homogenizers from lab to industrial size.

Высокая производительность ультразвуковой! Ассортимент продукции Hielscher охватывает весь спектр от компактного лабораторного ультразвукового устройства над скамейками до полностью промышленных ультразвуковых систем.