Ultrazvočni Borophene Sinteza na industrijski lestvici

Borophene, dvodimenzionalni nanostrukturni derivat borona, je mogoče učinkovito sintetizirati preko facile in nizkocenovno ultrazvočno piling. Ultrazvočno tekoče-faza piling se lahko uporablja za proizvodnjo velikih količin visokokakovostnih borophene nanosheets. Ultrazvočna tehnika pilinga se pogosto uporablja za proizvodnjo 2D nanomaterialov (npr. grafen) in je znana po svojih prednostih visokokakovostnih nanosheetov, visokih donosov, hitrega in obraznega delovanja, pa tudi splošne učinkovitosti.

Ultrazvočni piling metoda za borophene priprava

Probe-type ultrasonicators are the preferred method for efficient borophene exfoliation.Ultrazvočno pogon tekočine-faza piling se pogosto uporablja za pripravo 2D nanosheets iz različnih razsutem stanju predhodi, vključno grafit (grafen), boron (borophene) med drugim. V primerjavi s tehniko kemičnega pilinga se ultrazvočno podprto piling v tekoči fazi šteje za bolj obetavno strategijo za pripravo 0D in 2D nanostruktur, kot so boron kvantne točke (BQD) in borophene. (prim. Wang et al., 2021)
Shema levo kaže ultrazvočno nizko temperaturo tekoči piling proces 2D malo plasti borophene listov. (Študija in slika: ©Lin et al., 2021.)

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrasonic reactor for large scale borophene exfoliation. The stainless steel reactor is equipped with a powerful industrial 2000 watts ultrasonicator (20kHz).

Sonokemični reaktor, opremljen z 2000 w industrijski ultrazvočni procesor UIP2000hdT za obsežno piling borofena.

Študije primerov ultrazvočnega borophena piling

Piling in delaminacija z uporabo električnega ultrazvoka v tekočih fazah je bila splošno raziskana in uspešno uporabljena za borofen in druge boronske derivate, kot so boron kvantne točke, boron nitrid ali magnezijev diborid.

α-Borophene

V študiji, ki sta jo izvedla Göktuna in Taşaltın (2021), je bil α borophene pripravljen prek obraznega in nizkocenovnega ultrazvočnega pilinga. Ultrazvočno sintetizirane borophene nanosheets razstavljajo α borophene kristalno strukturo.
Protokol: 100 mg mikrodelcev borona so bili soniciran v 100 ml DMF pri 200 W (npr. z uporabo UP200St s S26d14) 4h v dušiku (N2) nadzorovana kabina za preprečevanje oksidacije med ultrazvočnim postopkom pilinga v tekoči fazi. Raztopina piliranih delcev borona je bila centrifugirana s 5000 vrt/min in 12.000 vrt/min 15 min, nato pa so borophene skrbno zbirali in posušili v vakumski ambient 4h pri 50ºC. (prim. Göktuna in Taşaltın, 2021)

Process steps of borophene exfoliation using the ultrasonic delamination technique

Shematična ilustracija borofena z malo plastmi, ki jih pilira ultrazvočni solvotermalni proces solvotermalne obdelave sonde.
Študija in slika: ©Zhang et al., 2020

Nekaj-plast borophene

Zhang et al. (2020) poroča o acetonski solvotermalni tehniki pilinga v tekoči fazi, ki omogoča izdelavo visokokakovostnega borofena z veliko vodoravno velikostjo. Z uporabo učinka otekline acetona je bil predhodnik v prahu iz borona najprej zmočen v acetonu. Nato so mokro boronsko prekorjo dodatno solvotermalno zdravili v acetonu pri 200ºC, sledila je sonikacijo s sondnim sonikatorjem pri 225 W za 4h. Borophene z nekaj plastmi borona in vodoravno velikostjo do 5,05 mm je bil končno pridobljen. Za pripravo boronskih nanosheetov z velikimi vodoravnimi velikostmi in visoko kakovostjo lahko uporabimo tehniko pilinga s pomočjo acetona solvotermalne faze. (prim. Zhang et al., 2020)
Ko je XRD vzorec ultrazvočno piling borophene v primerjavi z bulk boron predhod, je mogoče opaziti podoben vzorec XRD. Večino večjih difrakcijskih vrhov lahko indeksiramo na b-rhombohedral boron, kar kaže, da je kristalna struktura skoraj ohranjena pred in po obdelavi pilinga.

Ultrasonically exfoliated borophene

SLIKE SEM z nizko ločljivostjo (a) in visoko ločljivostjo (b) borofena z malo plastmi, pridobljenimi z ultrazvočno podprtim solvotermalno pilingom v acetonu
Študija in slika: ©Zhang et al., 2020

The ultrasonic exfoliation process of borophene preserves its crystalline structure.

XRD vzorci (a) in Raman spektra (b) neobdelanega razsutega borona in borofena z malo plastmi, pridobljenimi z ultrazvočno pomočjo sonde solvotermalno piling.
Študija in slika: ©Zhang et al., 2020

Sonokemična sinteza boronskih kvantnih točk

Hao et al. (2020) je uspešno pripravil obsežno in enotno kristalno polprevodno boronsko kvantno dotoke (BQD) iz razširjenega boronskega praška v acetonitrili, visoko polarnega organskega topila, z uporabo močnega ultrazvočnega topila tipa sonde (npr. UP400St, UIP500hdT ali UIP1000hdT). Sintetiizirane boronske kvantne točke z 2,46 ±0,4 nm v bočni velikosti in 2,81 ±0,5 nm debeline.
Protokol: V tipičnem pripravu boron kvantnih točk je bilo 30 mg boronskega praška najprej dodano v tri vratno bučko, nato pa je bilo 15 ml acetonitrila dodano v steklenico pred ultrazvočnim postopkom. Piling je bil izveden z izhodno močjo 400 W (npr. z uporabo UIP500hdT), frekvenca 20kHz in ultrazvočni čas 60 min. Da bi se izognili se gretju raztopine med ultrasonikacijo, je bilo hlajenje z uporabo ledene kopeli ali laboratorijskega hladilnega stroja naneseno za stalno temperaturo. Raztopina, ki je rezultat, je bila centrifugirana pri 1500 vrt/min 60 min. Supernatant je vseboval boronske kvantne točke, ki so jih nežno izvlečli. Vsi poskusi so bili izvedeni pri sobni temperaturi. (prim. Hao et al., 2020)
V študiji Wang et al. (2021) raziskovalec pripravi boron kvantne točke z ultrazvočno tehniko pilinga tekoče faze, preveč. Dobili so monodisperzirano boron kvantno doto z ozko porazdelitvijo velikosti, odlično disperzibilnostjo, visoko stabilnostjo v IPA raztopini in dvo-foto fluorescencijo.

Ultrasonically synthesized boron quantum dots.

TEM slike in ustrezna porazdelitev premera BQD pripravljene pod različno ultrazvočnimi pogoji. (a) TEM slika BQD-2, sintetična na 400 W za 2 h. (b) TEM slika BQD-3, sintetiizirana na 550 W za 1 h. (c) TEM slika BQD-3, sintetiizirana na 400 W za 4 h. (d) Porazdelitev premera kvantnih točk, pridobljenih iz (a). (e) Porazdelitev premera kvantnih točk, pridobljenih iz (b). (f) Porazdelitev premera kvantnih točk, pridobljenih iz (c).
Študija in slika: ©Hao et al., 2020

Ultrazvočno piling magnezijevega diborida Nanosheets

Postopek pilinga je bil izveden s prekinitvi 450mg magnezijevega diborida
(MgB2) powder (approx. 100 mesh size / 149 microns) in 150 ml of water and exposing it to ultrasonication for 30 minutes. The ultrasonic exfoliation can be carried out with a probe-type ultrasonicator such as the UP200Ht ali UP400St with an amplitude of 30% and cycle mode of 10sec on/off pulses. The ultrasonic exfoliation results in a dark black suspension. The black color can being attributed to the color of pristine MgB2 powder.

Ultrasonicator UP200St (200W) piling borophen v acetonitril

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrasonic graphene exfoliation in water

Hitro zaporedje (od a do f) okvirjev, ki prikazujejo sono-mehansko piling grafitnega kosmiča v vodi z uporabo UP200S, ultrasonicator 200W 3mm sonotrode. Puščice prikazujejo mesto razcepa (pilinga) s kavitacijo mehurčki, ki se penetracijo razcepi.
© Tyurnina et al. 2020

Močan Ultrasonicators za Borophene piling na kateri koli lestvici

Hielscher ultrasonicators can be remotely controlled via browser control. Sonication parameters can be monitored and adjusted precisely to the process requirements.Hielscher Ultrasonics modeli, izdelave, in distribuira robustne in zanesljive ultrazvočnikov v kateri koli velikosti. Od kompaktnih laboratorijskih ultrazvočnih naprav do industrijskih ultrazvočnih sond in reaktorjev, Hielscher ima idealen ultrazvočni sistem za vaš proces. Z dolgotrajnimi izkušnjami v aplikacijah, kot sta nanomaterijska sinteza in disperzija, vam bo naše dobro usposobljeno osebje priporočilo najbolj primeren setup za zahteve po ipourju. Hielscher industrijski ultrazvočni predelovalci so znani kot zanesljivi delovni konji v industrijskih objektih. Zmožen zagotoviti zelo visoke amplitude, Hielscher ultrasonicators so idealni za visoko zmogljivost aplikacije, kot so borophene ali grafene piling, kot tudi nanomaterijske disperzije. Amplitude do 200μm je mogoče brez težav neprekinjeno izvajati v 24/7 operaciji. Za še višje amplitude so na voljo prilagojeni ultrazvočni sonotrodi.
Vsa oprema je zasnovana in izdelana v našem sedežu v Nemčiji. Pred dostavo kupcu se vsaka ultrazvočna naprava skrbno testira pod polno obremenitvijo. Prizadevamo si za zadovoljstvo strank, naša proizvodnja pa je strukturirana tako, da izpolnjuje najvišje zagotavljanje kakovosti (npr. iso certificiranje).

Zakaj Hielscher Ultrazvočna?

  • visoka učinkovitost
  • Najmotejša tehnologija
  • zanesljivost & robustnost
  • serije & v vrsti
  • za vsako količino
  • Inteligentna programska oprema
  • pametne funkcije (npr. protokoliranje podatkov)
  • CIP (čisto mesto)

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

Borophene

Borophene je kristalni atomski monolayer borona, to je dvodimenzionalni alotrop borona (imenovan tudi boron nanosheet). Njegove edinstvene fizikalne in kemijske lastnosti spremenijo borofen v dragocen material za številne industrijske aplikacije.
Borophenine izjemne fizikalne in kemične lastnosti vključujejo edinstvene mehanske, toplotne, elektronske, optične in superprevodne facete.
To odpira možnosti uporabe borofena za uporabo v alkalnih kovinskih ionskih baterijah, Li-S baterijah, shranjevanju vodika, superkapacitorju, zmanjšanju kisika in evoluciji ter reakciji co2 elektroredukcije. Še posebej veliko zanimanje gre v borophene kot anodnega materiala za baterije in kot material za shranjevanje vodika. Zaradi visokih teoretičnih specifičnih zmogljivosti, elektronskih prevodnosti in ionsko transportnih lastnosti, borophene kvalificira kot velik anodni material za baterije. Zaradi visoke adsorbcije vodika do borofena ponuja velik potencial za shranjevanje vodika – s stroažno zmogljivostjo nad 15% njegove teže.

Borophene za shranjevanje vodika

Dvodimenzionalni (2D) materiali na osnovi boronov prejemajo veliko pozornosti kot H2 shranjevanje medijev zaradi nizke atomske mase borona in stabilnosti okraševanja alkalnih kovin na površini, ki krepijo interakcije s H2. Dvodimenzionalni borophene nanosheeti, ki jih je mogoče enostavno sintetizovati z ultrazvočnim pilingom v tekoči fazi, kot je opisano zgoraj, so pokazali dobro afiniteto za različne atome, ki okrasijo kovine, v katerih lahko pride do grozdja kovinskih atomov. Z uporabo različnih kovinskih okraskov, kot so Li, Na, Ca in Ti na različnih borofenskih polimorfih, so bile pridobljene impresivne gravimetrične gostote H2, ki segajo od 6 do 15 wt %, kar presega zahtevo ministrstva ZDA za energijo (DOE) za shranjevanje na krovu 6,5wt% H2. (prim. Habibi et al., 2021)


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.


(function ($) { const $searchForms = $('form[role="search"].hi-sf'); $.each($searchForms, function (index, searchForm) { const $searchForm = $(searchForm); const label = $searchForm.find('.hi-sf__lab').text(); $searchForm.find('.hi-sf__in').attr('placeholder', label); }); }(jQuery));