Boron nitrid Nanocevke – Piling in razpršen z uporabo sonication

Ultrasonication se uspešno uporablja za obdelavo in disperzijo boron nitrid nanocevk (BNNT). Visoko intenzivnost sonication zagotavlja homogeno detangling in porazdelitev v različnih rešitvah in je zato ključna tehnika obdelave za vključitev BNNT v rešitve in matrice.

Ultrazvočna obdelava boron nitridnih nanocevk

Za vključitev boron nitridnih nanocevk (BNNT) ali boron nitridnih nanostruktur (BNN), kot so nanosheeti in nanoribboni v tekoče raztopine ali polimerne matrice, je potrebna učinkovita in zanesljiva tehnika disperzije. Ultrazvočna disperzija zagotavlja potrebno energijo za piling, detangle, razprševanje, in funkcionalno boron nitrid nanocevke in boron nitrid nanostrukture z visoko učinkovitostjo. Natančno kontrolirani procesni parametri ultrazvoka visoke intenzivnosti (torej energije, amplitude, časa, temperature in tlaka) omogočajo individualno prilagajanje pogojev obdelave ciljnim ciljem procesa. To pomeni, da je mogoče ultrazvočno intenzivnost prilagoditi glede na specifično formulacijo (kakovost BNNT, topilo, trdna-tekoča koncentracija itd.), s čimer se pridobijo optimalni rezultati.

Boron nitride nanotubes (BNNTs) can be synthesized using sonication

Ultrazvočna pot za sintezo boron nitride nanocups
(študija in grafika: Yu et al. 2012)

Aplikacije ultrazvočne obdelave BNNT in BNN zajemajo celoten razpon od homogene disperzije dvodimenzionalnih boron nitridnih nanostruktur (2D-BNN), do njihove funkcionalnosti in kemičnega pilinga enoslojnega heksagonalnega boron nitrida. Spodaj vam predstavljamo podrobnosti o ultrazvočni disperziji, pilingu in funkcionalnosti BNNT in BNN.

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Dispersion of boron nitride nanotubes using high-intensity ultrasonicators from Hielscher Ultrasonics

Namestitev ultrazvočnih razpršilnikov (2x UIP1000hdT) za predelavo boron nitridnih nanocevk v industrijskem obsegu

Ultrazvočna disperzija boron nitride nanocevke

Kadar se boron nitridne nanocevke (BNNT) uporabljajo za krepitev polimerov ali za sintezo novih materialov, je potrebna enotna in zanesljiva disperzija v matriko. Ultrazvočni razpršilci se pogosto uporabljajo za razpršanje nano materialov, kot so CNT, kovinski nanodelci, delci jedrne školjke in druge vrste nano delcev v drugo fazo.
Ultrazvočna disperzija je bila uspešno uporabljena za detangle in porazdelitev BNNT enotno v etičnih in ne-etičnih raztopinah, vključno z etanolom, PVP etanolom, TX100 etanolom in različnimi polimeri (npr. poliuretan).
Običajno uporabljeno površinsko aktivna snov za stabilizacijo ultrazvočno pripravljene BNNT disperzije je 1%wt raztopina natrijevega dodecil sulfata (SDS). Na primer, 5 mg BNNT se ultrazvočno razprši v viali s 5 ml 1%wt. UP200St (26kHz, 200W).

Aqueous Dispersion of BNNT z ultrazvoka

Zaradi močnih interakcij van der Waals in hidrofobne površine so boron nitridne nanocevke slabo disperzibilne v vodnih raztopinah. Za rešitev teh težav je Jeon et al. (2019) uporabil Pluronic P85 in F127, ki imata tako hidrofilne skupine kot hidrofobne skupine za funkcionalnost BNNT pod sonikacijo.

Length reduction and cutting of boron nitride nanotubes (BNNTs) by high-intensity ultrasonication

SEM slike skrajšanih BNNT po različnih trajanjih sonication. Kot je prikazano, se dolžine teh BNNT zmanjšajo s povečanjem kumulativnega trajanja sonikacije.
(študija in slika: Lee et al. 2012)

Površinsko aktivna snov brez pilinga Boron Nitride Nanosheets z uporabo Sonication

Lin et al. (2011) predstavlja čisto metodo pilinga in disperzije heksagonalnega boron nitrida (h-BN). Heksagonalni boron nitrid je tradicionalno netopen v vodi. Vendar pa so lahko dokazali, da je voda učinkovita za eksfoliacijo plasti h-BN struktur z ultrasonication, ki tvorijo "čiste" vodne disperzije h-BN nanosheetov brez uporabe površinsko aktivnih snovi ali organske funkcionalnosti. Ta ultrazvočni piling proces proizvajajo nekaj plasti h-BN nanosheets, kot tudi monolayered nanosheet in nanoribbon vrste. Večina nanosheetov je bila zmanjšanih bočne velikosti, kar je bilo pripisano sekanju matičnih listov h-BN, ki jih je privedla hidroliza, ki je pomagala sonikacijo (ki jo potrjujeta test amonijaka in rezultati spektroskopije). Ultrazvočno inducirajo hidrolizo tudi spodbuja piling h-BN nanosheets v pomoč polarnosti učinek topila. Nanosheeti h-BN v teh "čistih" slednih disperzijah so s pomočjo metod raztopine, ki so obujale svoje fizikalne lastnosti, izkazile dobro predelljivost. Razpršeni nanosheeti h-BN v vodi so prav tako imeli močno afinijo do beljakovin, kot je feritin, kar kaže, da so bile površine nanosa na voljo za nadaljnje bio-konjugacije.

Ultrazvočna nano-disperzija z ultrazvočnim UP400St

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Metoda sonomehanske disperzije z uporabo ultrazvočnih kavitacij in ščipalnih sil je povsem fizični pristop mešanja, za katerega se je izkazalo, da je sposoben razrešiti BNNT in stabilizirati posamezne BNNT, hkrati pa ohranjati svoje integritete in intrinzične lastnosti. Uporaba primerne ultrazvočne energije (Ws/mL), to je prilagojeno amplitude in sonication trajanje, ultrazvočna disperzija lahko detangle in razprši BNNTS enotno. Če je treba zmanjšati dolžino nanocev boron nitrida, je mogoče uporabiti višje amplitude in daljšo sonitacijo. Preberite več o ultrazvočnem zmanjšanju velikosti in dolžini rezanja BNNT v naslednjem razdelku.

Ultrazvočno zmanjšanje velikosti in rezanje boron nitrida nanocevke

Dolžina boron nitridnih nanocevk ima ključno vlogo pri naslednji obdelavi BNNT v polimere in druge funkcionalne materiale. Zato je pomembno dejstvo, da sonication of BNNT v vehikel ne bi mogel ločiti samo BNNT posamično, ampak tudi skrajšati bambus strukturiran BNNT pod nadzorovanimi pogoji. Skrajšani BNNT imajo veliko manjše možnosti za zmnoževanje med sestavljeno pripravo. Lee at al. (2012) je pokazal, da je mogoče dolžine funkcionalnih BNNT učinkovito skrajšati z >10μm na ∼500nm z ultrasonikacijo. Njihovi poskusi kažejo, da je učinkovita ultrazvočna disperzija BNNT v raztopini potrebna za tako rezanje BNNT zmanjšanje velikosti in rezanje.

Boron nitride nanotubes can be efficiently dispersed and reduced in length using high-intensity ultrasonication

(c) Dobro razpršeni mPEG- DSPE/BNNT v vodi (po 2 h sonikacije). (d) Shematski predstavnik BNNT, ki ga funkcionalno deluje molekula mPEG-DSPE
(študija in slika: Lee et al. 2012)

Ultrasonic dispersion is a well established technique to disperse and exfoliate boron nitride nanotubes.

Ultrasonic homogenizator UP400St za disperzijo boron nitridnih nanocevk (BNNT)

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrasonicatorji visoke zmogljivosti za obdelavo BNNT

Pametne funkcije Ultrasonicators Hielscher so zasnovane tako, da zagotavljajo zanesljivo delovanje, ponovljive rezultate in prijaznost uporabnika. Do operativnih nastavitev je mogoče enostavno dostopati in klicati preko intuitivnega menija, do katerega lahko dostopate prek digitalnega barvnega zaslona na dotik in daljinskega upravljalnika brskalnika. Zato se vsi pogoji obdelave, kot so neto energija, skupna energija, amplituda, čas, tlak in temperatura, samodejno zapišejo na vgrajeno SD kartico. To vam omogoča, da revidirati in primerjati prejšnje sonication teče in optimizirati piling in disperzijo proces boron nitrid nanocev in nanomaterialov na najvišjo učinkovitost.
Hielscher Ultrasonics sistemi se uporabljajo po vsem svetu za proizvodnjo visokokakovostnih BNNT. Hielscher industrijski ultrasonicatorji lahko enostavno vodijo visoke amplitude v neprekinjenem delovanju (24/7/365). Amplitude do 200μm je mogoče enostavno neprekinjeno ustvarjati s standardnimi sonotrodi (ultrazvočne sonde / rogovi). Za še višje amplitude so na voljo prilagojeni ultrazvočni sonotrodi. Zaradi svoje robustnosti in nizkega vzdrževanja so naši ultrazvočni sistemi za piling in disperzijo običajno nameščeni za težke aplikacije in v zahtevnih okoljih.
Hielscher Ultrazvočna’ industrijski ultrazvočni predelovalci lahko dostavijo zelo visoke amplitude. Amplitude do 200μm je mogoče enostavno neprekinjeno izvajati v 24/7 operaciji. Za še višje amplitude so na voljo prilagojeni ultrazvočni sonotrodi.
Hielscher ultrazvočni procesorji za disperzijo in piling boron nitrid nanocevke, kot tudi CNT in grafen so že nameščeni po vsem svetu v komercialnem merilu. Kontaktirajte nas zdaj, da razpravljate o vašem BNNT proizvodnem procesu! Naše dobro izkušeno osebje bo z veseljem deliti več informacij o postopku pilinga, ultrazvočnih sistemov in cen!
V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators:

serija Volume Pretok Priporočena naprave
1 do 500ml 10 do 200 ml / min UP100H
10 do 2000 ml 20 do 400ml / min UP200Ht, UP400St
00,1 do 20L 00,2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10L / min UIP4000hdT
ni podatkov 10 do 100L / min UIP16000
ni podatkov večja gruča UIP16000

Kontaktiraj nas! / Vprašajte nas!

Vprašajte za več informacij

Prosimo, uporabite spodnji obrazec, da zahteva dodatne informacije o ultrazvočni procesorji, aplikacije in ceno. Mi bo z veseljem razpravljali vaš proces z vami in vam ponudimo ultrazvočni sistem, ki izpolnjuje vaše zahteve!









Prosimo, upoštevajte naše Politika zasebnosti.


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

Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljivost ultrazvočnih homogenizatorjev za mešanje aplikacij, disperzijo, emulgiranje in ekstrakcijo na lab, pilot in industrijske lestvice.

Literatura/reference



Dejstva je treba vedeti

Boron nitrid Nanocevke in nanomateriali

Boron nitridne nanocevke ponujajo edinstveno atomsko strukturo, sestavljeno iz boron in dušikovih atomov, razporejenih v heksagonalno omrežje. Ta struktura daje BNNT številne odlične intrinzične lastnosti, kot so vrhunska mehanska trdnost, visoka toplotna prevodnost, električno izolacijsko vedenje, piezoelektrična lastnost, sposobnost nevtronskega ščita in odpornost na oksidacijo. Vrzel v pasu 5 eV je mogoče utišati tudi z uporabo prečnih električnih polj, zaradi česar so BNNT zanimivi za elektronske naprave. Poleg tega imajo BNNT visoko odpornost na oksidacijo do 800°C, kažejo odlično piezoelektričnost, in bi lahko bil dober sobno-temperaturni material za shranjevanje vodika.

BNNT proti Grafenu: BNNT so strukturni analogi grafena. Glavna razlika med nanomateriali na osnovi boron nitrida in njihovimi nasprotnimi strankami na osnovi ogljika je narava vezi med atomi. Vez C-C v ogljikovih nanomaterialih ima čisti kovalentni značaj, medtem ko B-N vezi predstavljajo delno ionski značaj zaradi e−parov v sp2 hibridiziranem B-N. (prim. Emanet et al. 2019)

BNNT proti ogljikovim nanocevkam: Boron nitridne nanocevke (BNNT) imajo podobno cevato nanostrukturo kot ogljikove nanocevke (CNT), v katerih so atomi borona in dušika razporejani v heksagonalno omrežje.


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljivost ultrazvočnih homogenizatorjev iz laboratorij do industrijske velikosti.