Nanotrombocitet grafeni të sintetizuara dhe të shpërndara nëpërmjet sonda-sonikimit

Nanotrombocitet e grafenit (GNP) mund të sintetizohen dhe shpërndahen me efikasitet dhe besueshmëri të lartë duke përdorur sonikatorë. Ultrasonikimi me intensitet të lartë përdoret për të eksfoluar grafitin dhe për të marrë grafen me pak shtresa, shpesh të referuara si nanotrombocitet grafeni. Sonication gjithashtu shkëlqen në arritjen e shpërndarjes së shkëlqyer të nanotrombociteve të grafenit si në pezullime të ulëta ashtu edhe në shumë viskoze.

Përpunimi i Nanotrombociteve të Grafenit – Rezultatet Superiore me Sonication

Për përpunimin e nanotrombociteve të grafenit, sonikatorët e tipit sonda janë mjeti më efikas, i besueshëm dhe i lehtë për t'u përdorur. Meqenëse ultratingulli mund të aplikohet për sintezën, shpërndarjen dhe funksionalizimin e nanotrombociteve të grafenit, sonikatorët përdoren për shumë aplikacione të lidhura me grafenin:

  • Eksfolimi dhe sinteza Sonikatorët e tipit sonda përdoren për të eksfoluar grafitin në nanotrombocite grafeni me pak shtresa ose grafen. Ultratingulli me intensitet të lartë ndërpret forcat ndërshtresore dhe zbërthen grafitin në fletë më të vogla, individuale të grafenit.
  • shpërndarje: Arritja e shpërndarjes uniforme të nanotrombociteve të grafenit në një mjedis të lëngshëm është thelbësor për të gjitha aplikimet e lidhura me grafenin. Sonikatorët e tipit sonda mund të shpërndajnë nanoplateletat në mënyrë të barabartë në të gjithë lëngun, duke parandaluar grumbullimin dhe duke siguruar një pezullim të qëndrueshëm.
  • Funksionalizimi: Sonicizimi lehtëson funksionalizimin e nanotrombociteve të grafenit duke nxitur lidhjen e grupeve funksionale ose molekulave në sipërfaqet e tyre. Ky funksionalizimi rrit përputhshmërinë e tyre me polimere ose materiale specifike.

Kërkesë informacioni





Disperser tejzanor MultiSonoReactor me kapacitet shpërndarës 16,000 vat për përzierjen e nanotrombociteve të grafenit në rrëshirë ekspozuese ose çimento.

Sistemi i shpërndarjes tejzanor për shpërndarjen industriale në linjë të nanotrombociteve të grafenit

Sinteza e Nanotrombociteve të Grafenit nëpërmjet Sonication

Nanotrombocitet e grafenit mund të sintetizohen nga eksfolimi i grafitit me ndihmën e ultrazërit. Prandaj, një pezullim grafiti sonikohet duke përdorur një homogjenizues tejzanor të tipit sondë. Kjo procedurë është testuar me përqendrime të ngurta shumë të ulëta (p.sh. 4 wt% ose më të ulët) në të larta (p.sh. 10 wt% ose më të larta).
 
Ghanem and Rehim (2018) report the ultrasonic exfoliation of graphite in water with the aid of sodium dodecyl benzene sulfonate (SDS) in order to prepare dispersed graphene nanoplatelets using a the probe-type sonicator UP 100H allowed for the successful preparation of defect-free few-layer graphene (>5). The following precursor was used: reduced graphene nanosheets were prepared via Hummer method and treated with two additional steps, oxidation of graphite followed by reduction of graphene oxide. Thereby, dispersed graphene nanoplatelets were obtained in water via solvent dispersion method (see scheme below). Graphite layers were exfoliated with sonication using the probe-type sonicator UP100H (100 W). 0.25 g SDS was dissolved in 150 mL deionized water and then 0.5 g of graphite was added. The graphite solution was sonicated for 12h in an ice bath and then the suspension solution was centrifuged at 686× g for 30 min to remove the large particles. The precipitate was discarded and supernatant was re-centrifuged for 90 min at 12,600× g. The obtained dispersed graphene nanoplatelets were washed well several times to get rid of the surfactant. Finally, the product was dried at 60ºC under vacuum.

Nanotrombocitet grafeni të grumbulluara me pak shtresa pa defekte prodhohen nëpërmjet sonikimit

Janë marrë imazhe me mikroskop elektronik të transmetimit me rezolucion të lartë të nanofletave të grafenit
nëpërmjet shpërndarjes së fazës ujore të asistuar me ultratinguj dhe metodës Hummer.
(Studim dhe grafik: Ghanem dhe Rehim, 2018)

 

Nanofluidet e sintetizuara me ultratinguj janë ftohës efikasë dhe lëngje shkëmbyes nxehtësie. Nanomaterialet termopërcjellëse si nanoplateletat e grafenit rrisin ndjeshëm transferimin e nxehtësisë dhe kapacitetin e shpërndarjes së nxehtësisë. Sonicizimi është i vendosur mirë në sintezën dhe funksionalizimin e nanogrimcave termopërçuese siç janë nanotrombocitet e grafenit.

Shpërndarja e CNT-ve në glikol polietileni (PEG) - Hielscher Ultrasonics

Miniatura e videos

 

Cili është ndryshimi midis fletëve të grafenit dhe nanotrombociteve?

Fletët e grafenit dhe nanotrombocitet e grafenit janë të dyja nanomateriale të përbëra nga grafeni, i cili është një shtresë e vetme e atomeve të karbonit të rregulluar në një rrjetë gjashtëkëndore. Ndonjëherë, fletët e grafenit dhe nanotrombocitet e grafenit përdoren si terma të këmbyeshëm. Por shkencërisht, ka disa ndryshime midis këtyre nanomaterialeve të grafenit: Dallimi kryesor midis fletëve të grafenit dhe nanotrombociteve të grafenit qëndron në strukturën dhe trashësinë e tyre. Fletët e grafenit përbëhen nga një shtresë e vetme atomesh karboni dhe janë jashtëzakonisht të holla, ndërsa nanotromboletat e grafenit janë më të trasha dhe të përbëra nga shtresa të shumta grafeni të grumbulluara. Këto ndryshime strukturore mund të ndikojnë në vetitë dhe përshtatshmërinë e tyre për aplikime specifike. Përdorimi i sonikatorëve të llojit të sondës është një teknikë shumë efektive dhe efikase për të sintetizuar, shpërndarë dhe funksionalizuar fletët e grafenit me një shtresë, si dhe nanotrombocitet grafeni të grumbulluara me pak shtresa.

Eksfolimi i grafitit duke përdorur sonikatorin e tipit sondë UP100H dha nanotrombocitet grafeni të pacenuar

Vizualizimi grafik i sintezës tejzanor të nanotrombociteve të grafenit duke përdorur sonikatorin UP100H
(Studim dhe grafik: Ghanem dhe Rehim, 2018)

Ultrasonikator i tipit sondë UP400St për shpërndarjen e nanogrimcave të tilla si nanotrombocitet grafeni në një suspension ujor të qëndrueshëm.

Sonicator i tipit sondë UP400St për përgatitjen e dispersioneve të nanotrombociteve të grafenit

Shpërndarja e Nanotrombociteve të Grafenit duke përdorur Sonication

Shpërndarja uniforme e nanotrombociteve të grafenit (GNP) është thelbësore në aplikime të ndryshme sepse ndikon drejtpërdrejt në vetitë dhe performancën e materialeve ose produkteve që rezultojnë. Prandaj, sonikatorët janë instaluar për shpërndarjen e nanotrombociteve të grafenit në industri të ndryshme. Industritë e mëposhtme janë shembuj të spikatur për përdorimin e ultrazërit të energjisë:
 

  • Nano-përbërësit: Nanotrombocitet e grafenit mund të inkorporohen në materiale të ndryshme nanokompozite, të tilla si polimere, për të përmirësuar vetitë e tyre mekanike, elektrike dhe termike. Sonikatorët e tipit sonda ndihmojnë në shpërndarjen e njëtrajtshme të nanotrombociteve brenda matricës polimer, duke rezultuar në përmirësimin e performancës së materialit.
  • Elektrodat dhe bateritë: Nanotrombocitet e grafenit përdoren në zhvillimin e elektrodave me performancë të lartë për bateritë dhe superkondensatorët. Sonicizimi ndihmon në krijimin e materialeve elektrodë me bazë grafeni të shpërndarë mirë me sipërfaqe të rritur, gjë që përmirëson aftësitë e ruajtjes së energjisë.
  • Kataliza: Sonication mund të përdoret për të përgatitur materiale katalitike të bazuara në nanotrombocitet grafen. Shpërndarja uniforme e nanogrimcave katalitike në sipërfaqen e grafenit mund të rrisë aktivitetin katalitik në reaksione të ndryshme.
  • Sensorët: Nanotromboletat e grafenit mund të përdoren në fabrikimin e sensorëve për aplikime të ndryshme, duke përfshirë sensorin e gazit, biosensingun dhe monitorimin e mjedisit. Sonication siguron shpërndarje homogjene të nanotrombociteve në materialet sensor, duke çuar në përmirësimin e ndjeshmërisë dhe performancës.
  • Veshje dhe filma: Sonicatorët e tipit sonda përdoren për të përgatitur veshje dhe filma me bazë nanotrombocitare grafeni për aplikime në elektronikë, hapësirën ajrore dhe veshjet mbrojtëse. Shpërndarja uniforme dhe ngjitja e duhur në nënshtresa janë thelbësore për këto aplikime.
  • Aplikimet biomjekësore: Në aplikimet biomjekësore, nanotrombocitet e grafenit mund të përdoren për shpërndarjen e barnave, imazherinë dhe inxhinierinë e indeve. Sonication ndihmon në përgatitjen e nanogrimcave me bazë grafeni dhe përbërjeve të përdorura në këto aplikime.
Nanotrombocitet e grafenit mund të sintetizohen dhe shpërndahen me sukses nëpërmjet përpunimit me ultratinguj.

Imazhet SEM të nanotrombociteve të grafenit në (b) X3000 dhe (c) X8000
(Studim dhe imazhe: ©Alizadeh et al., 2018)

Nanofluidet e sintetizuara me ultratinguj janë ftohës efikasë dhe lëngje shkëmbyes nxehtësie. Nanomaterialet termopërçues rrisin ndjeshëm transferimin e nxehtësisë dhe kapacitetin e shpërndarjes së nxehtësisë. Sonicizimi është i vendosur mirë në sintezën dhe funksionalizimin e nanogrimcave termopërçuese, si dhe në prodhimin e nanofluideve të qëndrueshme me performancë të lartë për aplikime ftohëse.

Shpërndarja e CNT-ve në polietilen glikol (PEG)

Miniatura e videos

Kërkesë informacioni





Rezultatet e provuara nga shkenca për shpërndarjet tejzanor të nanotrombociteve të grafenit

Shkencëtarët kanë përdorur sonikatorët Hielscher për sintezën dhe shpërndarjen e nanotrombociteve të grafenit në studime të shumta dhe kanë testuar fuqishëm efektet e ultrazërit. Më poshtë, mund të gjeni disa shembuj për përzierjen e suksesshme të nanotrombociteve të grafenit në përzierje të ndryshme, si p.sh. llucë ujore, rrëshira ekspozuese ose llaç.
 
Një procedurë e zakonshme për një shpërndarje të besueshme dhe të shpejtë uniforme të nanotrombociteve të grafenit është procedura e mëposhtme:
Për shpërndarje, nanotrombocitet e grafenit u sonikuan brenda acetonit të pastër duke përdorur mikserin tejzanor Hielscher UP400S për gati një orë në mënyrë që të parandalohej një grumbullim i fletëve të grafenit. Acetoni u hoq plotësisht nga avullimi. Më pas, nanotrombocitet e grafenit u shtuan në 1 % wt të sistemit epoksi dhe u sonikuan në rrëshirën epoksi në 90 W për 15 minuta.
(krh. Cakir et al., 2016)
 
Një tjetër studim heton përforcimin e nanofluideve jonike me bazë të lëngshme (ionanofluids) duke shtuar nanotrombocitet grafeni. Për shpërndarje superiore, përzierja e nanotrombociteve të grafenit, lëngut jonik dhe dodecil benzen sulfonatit të natriumit u homogjenizua duke përdorur sonikatorin e tipit sondë Hielscher UP200S për rreth 90 minuta.
(krh. Alizadeh et al., 2018)

 
Tragazikis etj. (2019) raportojnë përfshirjen efektive të nanotrombociteve të grafenit në llaç. Prandaj, suspensionet ujore të grafenit u prodhuan nga shtimi i nanotrombociteve - në pesha të përfshira nga përmbajtja e dëshirueshme e synuar në materialet rezultuese - në përzierjet e ujit të rregullt të rubinetit dhe plastifikuesit dhe trazimin pasues magnetik për 2 minuta. Pezullimet u homogjenizuan me anë të ultrazërit për 90 minuta në temperaturën e dhomës, duke përdorur një pajisje Hielscher UP400S (Hielscher Ultrasonics GmbH) e pajisur me një sonotrode 22 mm që jep një xhiro energjie prej 4500 J/min në një frekuencë prej 24 kHz. Kombinimi specifik i shkallës së energjisë dhe kohëzgjatjes së sonikimit u vendos si optimale pas një hetimi të përpiktë të efektit të parametrave të ultrazërit të cilësisë së pezullimit.
(krh. Tragazikis et al., 2019)
 
Zainal et al. (2018) deklarojnë në kërkimin e tyre se një teknikë e duhur e dispersionit si sonikimi siguron që nanomaterialet si nanoplateletat e grafenit mund të përmirësojnë vetitë e materialeve mbushëse. Kjo për faktin se dispersioni është një nga faktorët më të rëndësishëm për prodhimin e nanokompoziteve me cilësi të lartë siç është fino epoksi.

Nanotrombocitet e grafenit përmirësojnë karakteristikat termike të nanofluideve jonike. Për rezultatet më të mira të shpërndarjes, nanotrombocitet u shpërndanë në mënyrë ultrasonike në nanofluid duke përdorur sonikatorin e tipit Hielscher UP400S

Mostra e BMIM-PF6 e pastër (majtas) dhe jonanofluid i përgatitur me ultratinguj në 2% wt. (djathtas).
(Studim dhe imazhe: ©Alizadeh et al., 2018)

Kërkesë informacioni





Sonicatorë me performancë të lartë për përpunimin e nanotrombociteve të grafenit

Hielscher Ultrasonics është lider në treg kur bëhet fjalë për ultrasonikë me performancë të lartë për përpunimin e nanomaterialeve. Sonikatorët e tipit sondë Hielscher përdoren në mbarë botën në laboratorë dhe mjedise industriale për aplikime të ndryshme, duke përfshirë përpunimin e nanotrombociteve të grafenit.
Teknologjia e fundit, mjeshtëria dhe inxhinieria gjermane, si dhe përvoja e gjatë teknike e bëjnë Hielscher Ultrasonics partnerin tuaj të preferuar për aplikim të suksesshëm me ultratinguj.

Pse Hielscher Ultrasonics?

  • efikasitet te larte
  • Teknologjia më e fundit
  • seriozitet & Fuqia
  • kontroll i rregullueshëm, i saktë i procesit
  • grumbull & në rradhë
  • për çdo vëllim
  • softver inteligjent
  • veçoritë inteligjente (p.sh., të programueshme, protokollimi i të dhënave, telekomanda)
  • Lehtë dhe e sigurt për të vepruar
  • mirëmbajtje të ulët
  • CIP (i pastër në vend)

Dizajn, Prodhim dhe Konsulencë – Cilësi e prodhuar në Gjermani

Ultrasonikët Hielscher janë të njohur për cilësinë e tyre më të lartë dhe standardet e dizajnit. Fortësia dhe funksionimi i lehtë lejojnë integrimin e qetë të ultrasonikëve tanë në objektet industriale. Kushtet e vështira dhe mjediset kërkuese trajtohen lehtësisht nga ultrasonikët Hielscher.

Hielscher Ultrasonics është një kompani e certifikuar ISO dhe i kushton theks të veçantë ultratingujve me performancë të lartë që paraqesin teknologjinë më të fundit dhe lehtësinë ndaj përdorimit. Sigurisht, ultrasonikët Hielscher janë në përputhje me CE dhe plotësojnë kërkesat e UL, CSA dhe RoHs.

Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonicators tonë:

Vëllimi i SerisëShkalla e rrjedhjesDevices rekomanduara
05 deri në 1.5mLnaVialTweeter
1 deri 500mL10 deri 200mL / minUP100H
10 deri në 2000 ml20 deri 400mL / minUP200Ht, UP400St
0.1 deri në 20L0.2 deri në 4L / minUIP2000hdT
10 deri në 100L2 deri në 10L / minUIP4000hdT
15 deri në 150 litra3 deri në 15 l/minUIP6000hdT
na10 deri në 100L / minUIP16000
namë e madhegrup i UIP16000

Na kontaktoni! / Pyet Na!

Pyesni për më shumë informacion

Ju lutemi përdorni formularin e mëposhtëm për të kërkuar informacion shtesë në lidhje me procesorët tejzanor, aplikacionet dhe çmimin. Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj me ju dhe t'ju ofrojmë një sistem tejzanor që përmbush kërkesat tuaja!









Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.


Homogjenizuesit tejzanor me prerje të lartë përdoren në përpunim laboratorik, në tavolinë, pilot dhe në përpunim industrial.

Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë për përzierjen e aplikacioneve, shpërndarjen, emulsifikimin dhe nxjerrjen në shkallë laboratorike, pilot dhe industriale.



Literatura / Referencat

Fakte të vlefshme

Fletët e grafenit kundër Nanotrombociteve të Grafenit

Të dyja, fletët e grafenit dhe nanotrombocitet e grafenit janë nanostruktura që rrjedhin nga grafiti. Tabela më poshtë nxjerr në pah ndryshimet më të spikatura midis fletëve të grafenit dhe nanotrombociteve të grafenit.
 

Diferencimifletë grafeniNanotrombocitet grafeni
StrukturaFletët e grafenit janë zakonisht shtresa të vetme grafeni me një strukturë dy-dimensionale. Ato mund të jenë shumë të mëdha dhe të vazhdueshme, duke u shtrirë në zona makroskopike.Nanotrombocitet e grafenit janë më të vogla dhe më të trasha në krahasim me fletët individuale të grafenit. Ato përbëhen nga shtresa të shumta grafeni të vendosura mbi njëra-tjetrën, duke formuar struktura të ngjashme me trombocitet. Numri i shtresave në një nanotrombocite mund të ndryshojë, por zakonisht është në rangun nga disa deri në disa dhjetëra shtresa
TrashësiaKëto janë struktura grafeni me një shtresë, kështu që ato janë jashtëzakonisht të holla, zakonisht me trashësi vetëm një atom.Këto janë më të trasha se fletët e grafenit me një shtresë, sepse ato përbëhen nga shtresa të shumta grafeni të grumbulluara së bashku. Trashësia e nanotrombociteve të grafenit varet nga numri i shtresave që ato përmbajnë.
VetitëFletët e grafenit me një shtresë kanë veti të jashtëzakonshme, të tilla si përçueshmëri e lartë elektrike, përçueshmëri termike dhe forcë mekanike. Ata gjithashtu shfaqin veti unike elektronike, si efektet e izolimit kuantik.Nanotrombocitet e grafenit ruajnë disa nga vetitë e shkëlqyera të grafenit, si përçueshmëria e lartë elektrike dhe termike, por ato mund të mos jenë aq të jashtëzakonshme sa grafeni me një shtresë në këto aspekte për shkak të pranisë së shtresave të shumta. Megjithatë, ato ende ofrojnë përparësi ndaj materialeve tradicionale të karbonit.
aplikimetFletët e grafenit me një shtresë kanë një gamë të gjerë aplikimesh të mundshme, duke përfshirë elektronikën, nanokompozitët, sensorët dhe më shumë. Ato përdoren shpesh për vetitë e tyre të jashtëzakonshme elektronike.Nanotrombocitet e grafenit përdoren në aplikime të ndryshme, të tilla si materiale përforcuese në përbërje, lubrifikantë, pajisje për ruajtjen e energjisë dhe si aditivë për të përmirësuar vetitë e materialeve të tjera. Struktura e tyre më e trashë i bën më të lehtë për t'u shpërndarë në matrica të caktuara në krahasim me grafenin me një shtresë.

Ultrasonikë me performancë të lartë! Gama e produkteve Hielscher mbulon spektrin e plotë nga aparati ultratingullor kompakt laboratorik mbi njësitë e sipërme të stolit deri te sistemet tejzanor të plotë industrial.

Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë nga laboratormadhësia industriale.


Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj.

Le të kontaktojmë.