Ogljikove nanocevke so močne in prilagodljive, a zelo kohezivne. Težko se razpršijo v tekočine, kot so voda, etanol, olje, polimer ali epoksi smola. Ultrazvok je učinkovita metoda za pridobitev diskretnih – enojna dispergirani – ogljikovih nanocevk.

Ogljikove nanocevke (CNT) se uporabljajo v lepilih, premazih in polimerih ter kot električno prevodna polnila v plastiki za disipatiranje statičnih nabojev v električni opremi in v elektrostatično poslikanih avtomobilskih telesnih ploščah. Z uporabo nanocevk se lahko polimeri naredijo bolj odporni proti temperaturam, krutim kemikalijam, jedkim okoljom, ekstremnim pritiskom in odrgnitvi. Obstajata dve kategoriji ogljikovih nanocevk: enostenske nanocevke (SWNT) in večstenske nanocevke (MWNT).

Ogljikove nanocevke so na splošno na voljo kot suh material, npr. Raziskave SES ali CNT co., Ltd. Potreben je preprost, zanesljiv in prilagodljiv postopek za deaglomeracijo, da bi izkoristili nanocevi na njihov največji potencial. Za tekočine do 100, 000cp ultrazvok je zelo učinkovita tehnologija za dispergirno nanocevke v vodi, olju ali polimerov pri nizkih ali visokih koncentracijah. Tekoči reaktivni tokovi, ki izhajajo iz Ultrasonic kavitacija, Premagovanje vezave sile med nanocevke, in ločevanje cevi. Zaradi ultrazvočno ustvarjenih strižnih sil in mikro pretresov ultrazvoka lahko pomaga pri reakciji površinskim premazom in kemijsko nanocevk z drugimi materiali, tudi.

Na splošno je nanocevsko disperzijo najprej namoči standardni stirrer, nato pa homogeniziran v reaktorju ultrazvočnih pretoknih celic. Spodnji videoposnetek prikazuje laboratorijsko preskušanje (sonication serije z uporabo UP400S) razpršitev večzidnih ogljikovih nanocevk v vodi pri nizki koncentraciji. Zaradi kemijske narave ogljika je razpršeno vedenje nanocevk v vodi precej težko. Kot je prikazano v videu, lahko enostavno dokažemo, da je ultrasonication sposoben učinkovito razpršiti nanocevke.

Razpršenost posameznih SWNTs Visokega Dolžina

Velik problem za predelavo in manipulacijo SWNTs je neločljivo netopnosti cevi v skupnih organskih topil in vode. Funkcionalizacijo nanocevk stranske stene ali odprtimi konci ustvariti ustrezno vmesnik med SWNTs in vehikel večinoma vodijo do delnega piling od SWNT vrvi, samo.
Kot rezultat so SWNTs običajno razpršena svežnjev in ne v celoti izolirane posamezne predmete. Kadar uporabimo tudi ostre pogoje med disperzijo, so SWNTs skrajša, da se dolžine med 80 in 200 nm. Čeprav je to koristno za nekatere teste, ta dolžina je premajhna za večino praktičnih aplikacij, kot so polprevodnih ali krepijo SWNTs. Controlled, blago ultrazvočni obdelavi (na primer z UP200Ht z 40mm sonotrode) Je učinkovit postopek za pripravo vodne disperzije dolgih posameznih SWNTs. Zaporedja blage ultrazvokom zmanjšali skrajšanje in omogočajo maksimalno ohranitev strukturnih in elektronskih lastnosti.

Čiščenje SWNT s polimerom podprto Ultrasonication

Težko je študija kemično spremembo SWNTs na molekularni ravni, ker je težko dobiti čisto SWNTs. Kot gojena SWNTs vsebuje veliko nečistoče, kot so kovinski delci in amorfnih ogljikov. Ultrasonication od SWNTs v raztopini monoklorbenzen (MCB) poli (metil metakrilata) PMMA sledi filtriranje je učinkovit način za čiščenje SWNTs. Ta polimer pomočjo Postopek za čiščenje omogoča učinkovito odstranitev nečistoč iz as-vzgojene SWNTs. (Yudasaka sod.) Natančno krmiljenje amplitude ultrazvočni omogoča, da omejijo škodo na SWNTs.

Hielscher je široko paleto ultrazvočnih naprav in pribor za učinkovito razprševanje nanocevk.

• Kompaktne laboratorijske naprave do 400 w ultrazvočna moč za razprševanje v manjših količinah do 2 litra
• UIP500hdT, UIP1000hdT in UIP1500hdT so ultrazvočni procesorji, ki lahko obdelajo večje volumne.
• Ultrazvočni sistemi 2kW (UIP2000hdT) in 4kW (UIP4000hdT) se lahko uporablja za razpršanje ogljikovih nanocevk. V UIP10000 (10 kilovatov) in UIP16000 (16 kilovatov) se lahko uporablja v grozdih več posameznih enot za obsežno obdelavo ogljikovih nanocevk.”

literatura

• Koshio, A., Yudasaka, M., Zhang, M., Iijima, S. (2001): A Simple Way to Chemically React Single-Wall Crabon Nanotubes with Organic Materials Using Ultrasonication; in Nano Letters, Vol. 1, No. 7, 2001, p. 361-363.
• Yudasaka, M., Zhang, M., Jabs, C. et al. (2000): Effect of an organic polymer in purification and cutting of single-wall carbon nanotubes. Appl Phys A 71, 449–451 (2000).
• Paredes, J. I., Burghard, M. (2004): Dispersions of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes of High Length, in: Langmuir, Vol. 20, No. 12, 2004, 5149-5152, American Chemical Society.