Hielscher Ultrasonics
Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj.
Na telefononi: +49 3328 437-420
Na dërgoni me postë: info@hielscher.com

oksid grafeni – Eksfolimi dhe dispersioni me ultratinguj

Eksfolimi tejzanor është një teknikë e përdorur gjerësisht për të prodhuar oksid grafeni duke zbërthyer oksidin e grafitit në fletë grafeni të hollë, me një ose disa shtresa. Sonicers Hielscher krijojnë kavitacion intensiv akustik, ku valët ultrasonike të dendura me energji gjenerojnë mikroflluska me energji të lartë në një mjedis të lëngshëm. Këto flluska që shemben krijojnë forca prerëse që ndajnë shtresat e oksidit të grafitit, duke i eksfoluar ato në mënyrë efektive në nanofletë oksid grafeni. Përfitoni nga ultrasonikët me performancë të lartë për të sjellë aplikacionin tuaj të bazuar në oksid grafeni në nivelin tjetër!

Eksfolimi tejzanor i oksidit të grafenit

Oksidi i grafenit është i tretshëm në ujë, amfifil, jo toksik, i biodegradueshëm dhe mund të shpërndahet lehtësisht në koloidet e qëndrueshme. Eksfolimi dhe shpërndarja tejzanor është një metodë shumë efikase, e shpejtë dhe me kosto efektive për sintetizimin, shpërndarjen dhe funksionalizimin e oksidit të grafenit në shkallë industriale. Në përpunimin në rrjedhën e poshtme, dispersuesit tejzanor prodhojnë kompozita oksid grafeni-polimer me performancë të lartë.

Avantazhet e eksfolimit me ultratinguj

Eksfolimi tejzanor ofron disa avantazhe, duke përfshirë thjeshtësinë, shkallëzueshmërinë dhe mirëdashjen mjedisore, pasi zakonisht nuk kërkon kimikate të ashpra ose përpunim kompleks. Për më tepër, ai mundëson kontroll të saktë mbi madhësinë dhe trashësinë e nanofletave të oksidit të grafenit, thelbësore për akordimin e vetive të tyre në aplikacione të ndryshme.

Kërkesë informacioni







Konfigurimi i sonikatorit industrial për eksfolimin dhe shpërndarjen e grafenit: Valët ultrasonike me intensitet të lartë krijojnë forca kavitacioni që zbërthejnë grafitin në nanofletë oksidi grafeni, ideale për prodhim të shkallëzuar në ruajtjen e energjisë, elektronikë dhe aplikime të materialeve të avancuara.

Sonicator industrial UIP16000hdT për eksfolimin e oksidit të grafenit me fuqi të lartë

Videoja tregon përzierjen dhe shpërndarjen tejzanor të Grafitit në 250 ml rrëshirë epokside (Toolcraft L), duke përdorur një homogjenizues tejzanor (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics prodhon pajisje për të shpërndarë grafitin, grafinin, nanotubat e karbonit, nanotelat ose mbushësit në laborator ose në proceset e prodhimit me volum të lartë. Aplikimet tipike janë shpërndarja e nano materialeve dhe mikro materialeve gjatë procesit të funksionalizimit ose për shpërndarjen në rrëshira ose polimere.

Përzieni rrëshirën epokside me mbushës grafiti duke përdorur homogjenizuesin tejzanor UP400St (400 Watts)

Miniatura e videos

 

Protokolli: Eksfolimi me ultratinguj i oksidit të grafenit

Ekrani dixhital me prekje i sonikatorit të tipit sondë Hielscher UP200HTPër të kontrolluar madhësinë e nanofletave të oksidit të grafenit (GO), metoda e eksfolimit luan një faktor kyç. Për shkak të parametrave të tij të procesit të kontrollueshëm saktësisht, eksfolimi me ultratinguj është teknika e delaminimit më e përdorur për prodhimin e grafenit dhe oksidit të grafenit me cilësi të lartë.
Për eksfolimin tejzanor të oksidit të grafenit nga oksidi i grafitit janë në dispozicion protokolle të ndryshme. Gjeni një protokoll shembullor për eksfolimin tejzanor të oksidit të grafenit më poshtë:
Pluhuri i oksidit të grafitit përzihet në KOH ujor me vlerë pH 10. Për eksfolimin dhe shpërndarjen e mëvonshme, përdoret ultrasonikatori i tipit sondë UP200St (200W). Më pas, jonet K+ ngjiten në rrafshin bazal të grafenit për të nxitur një proces plakjeje. Plakja arrihet me avullim rrotullues (2 orë). Për të hequr jonet e tepërta të K+, pluhuri lahet dhe centrifugohet disa herë.
Përzierja e fituar centrifugohet dhe thahet në ngrirje, në mënyrë që të precipitojë një pluhur oksid grafeni që shpërndahet.
Përgatitja e një paste përçuese të oksidit të grafenit: Pluhuri i oksidit të grafenit mund të shpërndahet në dimetilformamid (DMF) nën sonikacion në mënyrë që të prodhojë një paste përçuese. (Han et al.2014)

Eksfolimi tejzanor përdoret gjerësisht për të prodhuar nanofletë grafeni dhe oksid grafeni. Sistemet ultrasonike të Hielscher bindin si një teknikë shumë efikase, me kosto efektive dhe të shpejtë të sintezës së grafenit, të cilat përdoren për rrjedha të mëdha slurit dhe përdoren për prodhimin masiv të grafenit. Burimi i figurës: Potts JR, Dreyer DR, Bielawski Ch. W., Ruoff RS (2011): Nanokompozitet polimer me bazë grafeni. Polymer Vol. 52, Issue 1, 2011. 5–25.

Mekanizmi i eksfolimit tejzanor të oksidit të grafenit
(Foto: Potts et al. 2011)

Funksionalizimi me ultratinguj i oksidit të grafenit

Sonication përdoret me sukses për të inkorporuar oksid grafeni (GO) në polimere dhe kompozita.
Shembuj:

  • Kompozit i mikrosferës oksid grafeni-TiO2
  • kompozit polistiren-magnetit-oksid grafeni (i strukturuar bërthama-lëvozhgë)
  • Kompozitat e oksidit të grafenit të reduktuar me polistiren
  • Kompozit i mbështjellës së bërthamës së polistirenit/oksidit të grafenit të veshur me nanofibra polianiline (PANI-PS/GO)
  • oksid grafeni i ndërthurur me polistiren
  • oksid grafeni i modifikuar p-fenilendiamin-4vinilbenzen-polistiren
Ultrasonikator i tipit sondë UP400St për shpërndarjen e nanogrimcave të tilla si nanotrombocitet grafeni në një suspension ujor të qëndrueshëm.

Ultrasonikator UP400St për përgatitjen e dispersioneve të nanotrombociteve të grafenit

Aplikimet e oksidit të grafenit të prodhuar nga eksfolimi me ultratinguj

Oksidi i grafenit i prodhuar nëpërmjet eksfolimit tejzanor ka aplikime të gjera në fusha të ndryshme. Në elektronikë, përdoret në filma dhe sensorë fleksibël përçues; në ruajtjen e energjisë, rrit performancën e baterive dhe superkondensatorëve. Vetitë antibakteriale të oksidit të grafenit e bëjnë atë të vlefshëm në aplikimet biomjekësore, ndërsa sipërfaqja e lartë dhe grupet funksionale të tij janë të favorshme në katalizim dhe riparim mjedisor. Në përgjithësi, eksfolimi tejzanor lehtëson prodhimin efikas të oksidit të grafenit me cilësi të lartë për përdorim në teknologjitë e fundit.

Sonicators për përpunimin e grafenit dhe oksidit të grafenit

Hielscher Ultrasonics ofron sisteme ultrasonike me fuqi të lartë për eksfolimin, shpërndarjen dhe përpunimin e grafenit dhe oksidit të grafenit. Procesorë tejzanor të besueshëm dhe reaktorë të sofistikuar ofrojnë kontroll të saktë, duke mundësuar akordimin e proceseve tejzanor drejt qëllimeve të dëshiruara.
Një parametër vendimtar është amplituda tejzanor, e cila përcakton zgjerimin vibrues dhe tkurrjen e sondës tejzanor. Ultrasonikët industrialë Hielscher ofrojnë amplituda të larta, deri në 200µm, të cilat funksionojnë vazhdimisht në funksionim 24/7. Për amplituda edhe më të larta, ofrohen sonda tejzanor të personalizuara. Të gjithë procesorët mund të rregullohen me saktësi për kushtet e procesit dhe të monitorohen nëpërmjet softuerit të integruar, duke siguruar besueshmëri, cilësi të qëndrueshme dhe rezultate të riprodhueshme.
Sonicers Hielscher janë të fortë dhe mund të funksionojnë vazhdimisht në mjedise të rënda, duke e bërë sonikimin teknologjinë e preferuar të prodhimit për përgatitjen e grafenit, oksidit të grafenit dhe materialit grafit në shkallë të gjerë.
Një gamë e gjerë produktesh me ultratinguj dhe aksesorë, duke përfshirë sonotrode dhe reaktorë me madhësi dhe gjeometri të ndryshme, lejon zgjedhjen e kushteve dhe faktorëve optimalë të reagimit, si reagentët, futja e energjisë tejzanor, presioni, temperatura dhe shpejtësia e rrjedhës, për të arritur cilësinë më të lartë. . Reaktorët ultrasonikë të Hielscher mund të bëjnë presion deri në disa qindra barg, duke mundësuar sonikimin e pastave shumë viskoze me viskozitet që tejkalojnë 250,000 centipoise.
Delamination tejzanor dhe eksfolimi shquhen teknikat konvencionale për shkak të këtyre faktorëve.

Na kontaktoni! / Na pyesni!

Ju lutemi përdorni formularin e mëposhtëm, nëse dëshironi të kërkoni informacion shtesë rreth homogjenizimit me ultratinguj. Ne do të jemi të lumtur t'ju ofrojmë një sistem tejzanor që plotëson kërkesat tuaja.









Ju lutemi vini re tonë Politika e privatësisë.




Hielscher Ultrasonics

  • fuqi të lartë
  • forca të larta prerëse
  • presione të larta të aplikueshme
  • kontroll i saktë
  • shkallëzueshmëri pa probleme (lineare)
  • grumbull dhe i vazhdueshëm
  • rezultate të riprodhueshme
  • besueshmëria
  • qëndrueshmëri
  • efikasitet të lartë të energjisë
Sistemi shpërndarës tejzanor 7 kW për prodhimin inline të grafenit (Kliko për ta zmadhuar!)

Sistemi tejzanor për eksfolimin e oksidit të grafenit

 
Për të mësuar më shumë rreth sintezës, shpërndarjes dhe funksionalizimit të grafenit tejzanor, ju lutemi klikoni këtu:

 

Fakte që ia vlen të dihen

Ultratinguj dhe kavitacion: Si eksfoliohet grafiti në oksid grafeni duke përdorur sonication?

Eksfolimi tejzanor i oksidit të grafitit (GrO) bazohet në forcën e lartë prerëse të shkaktuar nga kavitacioni akustik. Kavitacioni akustik lind për shkak të cikleve alternative të presionit të lartë / presionit të ulët, të cilat krijohen nga bashkimi i valëve të fuqishme ultratinguj në një lëng. Gjatë cikleve të presionit të ulët ndodhin zbrazëti shumë të vogla ose flluska vakumi, të cilat rriten gjatë cikleve të alternuara të presionit të ulët. Kur flluskat e vakumit arrijnë një madhësi ku nuk mund të thithin më shumë energji, ato shemben me dhunë gjatë një cikli me presion të lartë. Shpërthimi i flluskës rezulton në forca prerëse kavitacionale dhe valë stresi, temperaturë ekstreme deri në 6000K, shkallë ekstreme të ftohjes mbi 1010K/s, presione shumë të larta deri në 2000 atm, diferenciale të presionit ekstrem si dhe avionë të lëngshëm deri në 1000 km/h (~280 m/s).
Ato forca intensive ndikojnë në pirgjet e grafitit, të cilat janë të shtrembëruara në oksid grafeni me një ose disa shtresa dhe nanofletë të paprekura grafeni.

Çfarë është oksidi i grafenit?

Si të prodhohet oksid grafeni? Hielscher Ultrasonics furnizon procesorë të fuqishëm tejzanor për eksfolimin e materialit të madh të oksidit të grafitit në oksid grafeni. www.hielscher.comOksidi i grafenit (GO) sintetizohet duke eksfoluar oksidin e grafitit (GrO). Ndërsa oksidi i grafitit është një material 3D i përbërë nga miliona shtresa shtresash grafeni me oksigjen të ndërthurur, oksidi i grafitit është një grafen me një ose me pak shtresa që është i oksigjenuar në të dyja anët.
Oksidi i grafenit dhe grafeni ndryshojnë nga njëri-tjetri në karakteristikat e mëposhtme: oksidi i grafenit është polar, ndërsa grafeni është jopolar. Oksidi i grafenit është hidrofil, ndërsa grafeni është hidrofobik.
Kjo do të thotë, oksidi i grafenit është i tretshëm në ujë, amfifilik, jo toksik, i biodegradueshëm dhe formon pezullime të qëndrueshme koloidale. Sipërfaqja e oksidit të grafenit përmban grupe epoksi, hidroksil dhe karboksil, të cilët janë të disponueshëm për të bashkëvepruar me kationet dhe anionet. Për shkak të strukturës së tyre unike hibride organike-inorganike dhe vetive të jashtëzakonshme, kompozitat GO-polimer ofrojnë potencial të lartë për aplikime industriale të shumëfishta. (Tolasz et al. 2014)

Çfarë është oksidi i reduktuar i grafenit?

Oksidi i reduktuar i grafenit (rGO) prodhohet nga reduktimi tejzanor, kimik ose termik i oksidit të grafenit. Gjatë hapit të reduktimit, shumica e funksioneve të oksigjenit të oksidit të grafenit hiqen në mënyrë që oksidi i reduktuar i grafenit (rGO) që rezulton të ketë karakteristika shumë të ngjashme me grafinin e paprekur. Sidoqoftë, oksidi i reduktuar i grafenit (rGO) nuk është pa defekte dhe i pacenuar si grafeni i pastër.

Literatura/Referencat



Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj.

Let's get in contact.