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

Prodhimi i grafenit me ultratinguj

Sinteza tejzanor e grafenit nëpërmjet eksfolimit të grafitit është metoda më e besueshme dhe më e favorshme për të prodhuar fletë grafeni me cilësi të lartë në shkallë industriale. Procesorët tejzanor me performancë të lartë Hielscher janë saktësisht të kontrollueshëm dhe mund të gjenerojnë amplituda shumë të larta në funksionimin 24/7. Kjo lejon përgatitjen e vëllimeve të larta të grafenit të paprekur në një mënyrë të lehtë dhe të kontrollueshme nga madhësia.

Përgatitja me ultratinguj e Grafenit

Fletë grafeniMeqenëse janë të njohura karakteristikat e jashtëzakonshme të grafitit, janë zhvilluar disa metoda për përgatitjen e tij. Krahas prodhimit kimik të grafeneve nga oksidi i grafenit në procese me shumë hapa, për të cilat nevojiten agjentë shumë të fortë oksidues dhe reduktues. Për më tepër, grafeni i përgatitur në këto kushte të vështira kimike shpesh përmban një sasi të madhe defektesh edhe pas reduktimit në krahasim me grafenet e marra nga metoda të tjera. Megjithatë, ultratingulli është një alternativë e provuar për të prodhuar grafen me cilësi të lartë, gjithashtu në sasi të mëdha. Studiuesit kanë zhvilluar mënyra paksa të ndryshme duke përdorur ultratinguj, por në përgjithësi prodhimi i grafenit është një proces i thjeshtë me një hap.

Eksfolimi tejzanor i grafenit në ujë

Një sekuencë me shpejtësi të lartë (nga a në f) kornizash që ilustron shtresimin sono-mekanik të një flake grafiti në ujë duke përdorur UP200S, një ultrasonikator 200 W me sonotrode 3 mm. Shigjetat tregojnë vendin e ndarjes (eksfolimit) me flluska të kavitacionit që depërtojnë në çarje.
(studim dhe foto: © Tyurnina et al. 2020

Kërkesë informacioni







UIP2000hdT - Ultrasonikator 2kW për përpunim të lëngshëm.

UIP2000hdT – Ultrasonikator i fuqishëm 2 kW për eksfolimin e grafenit

Avantazhet e Eksfolimit me Grafen me ultratinguj

Ultrasonikët dhe reaktorët e tipit sondë Hielscher e kthejnë eksfolimin e grafenit në një proces shumë efikas të përdorur për të prodhuar grafin nga grafiti përmes aplikimit të valëve të fuqishme ultratinguj. Kjo teknikë ofron disa përparësi ndaj metodave të tjera të prodhimit të grafenit. Përfitimet kryesore të eksfolimit të grafenit me ultratinguj janë si më poshtë:

  • Efikasitet i lartë: Eksfolimi i grafenit nëpërmjet ultrazërit të tipit sonda është një metodë shumë efikase e prodhimit të grafenit. Mund të prodhojë sasi të mëdha grafeni me cilësi të lartë në një periudhë të shkurtër kohe.
  • Çmim i ulët: Pajisjet e nevojshme për eksfolimin tejzanor në prodhimin industrial të grafenit janë relativisht të lira në krahasim me metodat e tjera të prodhimit të grafenit, të tilla si depozitimi i avullit kimik (CVD) dhe eksfolimi mekanik.
  • Shkallëzueshmëria: Grafeni eksfolues nëpërmjet aparatit ultrasonik mund të rritet lehtësisht për prodhimin në shkallë të gjerë të grafenit. Eksfolimi tejzanor dhe shpërndarja e grafenit mund të kryhet në grup, si dhe në proces të vazhdueshëm inline. Kjo e bën atë një opsion të zbatueshëm për aplikime në shkallë industriale.
  • Kontrolli mbi vetitë e grafenit: Eksfolimi dhe shtrembërimi i grafenit duke përdorur ultratinguj të tipit sondë lejon kontroll të saktë mbi vetitë e grafenit të prodhuar. Kjo përfshin madhësinë, trashësinë dhe numrin e shtresave.
  • Ndikimi minimal mjedisor: Eksfolimi i grafenit duke përdorur një ultratingull të provuar është një metodë e gjelbër e prodhimit të grafenit, pasi mund të përdoret me tretës jo toksikë, të mirë për mjedisin, si uji ose etanoli. Kjo do të thotë që shtrembërimi tejzanor i grafenit ju lejon të shmangni ose reduktoni përdorimin e kimikateve të ashpra ose temperaturave të larta. Kjo e bën atë një alternativë miqësore me mjedisin ndaj metodave të tjera të prodhimit të grafenit.

Në përgjithësi, eksfolimi i grafenit duke përdorur ultrasonikë dhe reaktorë të tipit sondë Hielscher ofron një metodë me kosto efektive, të shkallëzueshme dhe miqësore me mjedisin e prodhimit të grafenit me kontroll të saktë mbi vetitë e materialit që rezulton.

Shembull për Prodhimin e Thjeshtë të Grafenit duke përdorur Sonication

Grafiti shtohet në një përzierje të acidit organik të holluar, alkoolit dhe ujit, dhe më pas përzierja ekspozohet ndaj rrezatimit tejzanor. Acidi funksionon si një “pykë molekulare” i cili ndan fletët e grafenit nga grafiti mëmë. Me këtë proces të thjeshtë, krijohet një sasi e madhe grafeni i padëmtuar dhe me cilësi të lartë, i shpërndarë në ujë. (An et al. 2010)
 

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

 

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)

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

 

Eksfolimi i drejtpërdrejtë me grafen

Ultratingulli lejon përgatitjen e grafeneve në tretës organikë, surfaktantë/tretësira uji ose lëngje jonike. Kjo do të thotë se përdorimi i agjentëve të fortë oksidues ose reduktues mund të shmanget. Stankovich et al. (2007) prodhoi grafen me eksfolim nën ultratinguj.
Imazhet AFM të oksidit të grafenit të eksfoluara nga trajtimi me ultratinguj në përqendrime prej 1 mg/mL në ujë zbuluan gjithmonë praninë e fletëve me trashësi uniforme (~ 1 nm; shembulli tregohet në foton më poshtë). Këto mostra të eksfoluara mirë të oksidit të grafenit nuk përmbanin asnjë fletë më të trashë ose më të hollë se 1 nm, duke çuar në një përfundim se eksfolimi i plotë i oksidit të grafenit deri në fletë individuale të oksidit të grafenit u arrit vërtet në këto kushte. (Stankovich et al. 2007)

Sondat dhe reaktorët tejzanor të fuqisë së lartë Hielscher janë mjeti ideal për përgatitjen e grafenit - si në shkallë laboratorike ashtu edhe në procese të plota komerciale

Imazhi AFM i fletëve GO të eksfoluara me tre profile lartësie të marra në vende të ndryshme
(foto dhe studim: ©Stankovich et al., 2007)

Përgatitja e Fletëve të Grafenit

Stengl et al. kanë treguar përgatitjen e suksesshme të fletëve të grafenit të pastër në sasi të mëdha gjatë prodhimit të nanokompozitit grafen jo-stoikometrik TiO2 me hidrolizë termike të suspensionit me nanofletë grafeni dhe kompleks titania perokso. Nanofletët e pastër të grafenit u prodhuan nga grafiti natyror duke përdorur një fushë kavitacioni me intensitet të lartë të krijuar nga procesori ultrasonik Hielscher UIP1000hd në një reaktor ultrasonik nën presion në 5 bar. Fletët e grafenit të marra, me sipërfaqe të lartë specifike dhe veti elektronike unike, mund të përdoren si një mbështetje e mirë për TiO2 për të rritur aktivitetin fotokatalitik. Grupi hulumtues pretendon se cilësia e grafenit të përgatitur me ultratinguj është shumë më e lartë se grafeni i marrë me metodën e Hummer-it, ku grafiti shtresohet dhe oksidohet. Meqenëse kushtet fizike në reaktorin tejzanor mund të kontrollohen saktësisht dhe me supozimin se përqendrimi i grafenit si dopant do të ndryshojë në intervalin 1 – 00,001%, prodhimi i grafenit në një sistem të vazhdueshëm në shkallë komerciale instalohet lehtësisht. Ekspertët industrialë ultrasonikë dhe reaktorë të linjës për eksfolimin efikas të grafenit me cilësi të lartë janë lehtësisht të disponueshëm.

Reaktor tejzanor për eksfolimin e grafenit.

Reaktor tejzanor për eksfolimin dhe shpërndarjen e grafenit.

Përgatitja me anë të trajtimit me ultratinguj të oksidit të grafenit

Oh et al. (2010) kanë treguar një rrugë përgatitore duke përdorur rrezatim ultrasonik për të prodhuar shtresa të oksidit të grafenit (GO). Prandaj, ata pezulluan njëzet e pesë miligramë pluhur oksid grafeni në 200 ml ujë të dejonizuar. Duke i përzier ata përftuan një suspension kafe johomogjene. Pezullimet që rezultuan u sonikuan (30 min, 1.3 × 105 J) dhe pas tharjes (në 373 K) u prodhua oksidi i grafenit i trajtuar me ultratinguj. Një spektroskopi FTIR tregoi se trajtimi me ultratinguj nuk ndryshoi grupet funksionale të oksidit të grafenit.

Nanofletë oksid grafeni të eksfoluara me ultratinguj

Imazhi SEM i nanofletave të paprekura grafeni të marra me ultratinguj (Oh et al., 2010)

Funksionalizimi i Fletëve të Grafenit

Xu dhe Suslick (2011) përshkruajnë një metodë të përshtatshme me një hap për përgatitjen e grafitit të funksionalizuar me polistiren. Në studimin e tyre, ata përdorën thekon grafit dhe stiren si lëndë të parë bazë. Duke sonikuar thekonet e grafitit në stiren (një monomer reaktiv), rrezatimi me ultratinguj rezultoi në eksfolimin mekanik kimik të thekoneve të grafitit në fletë grafeni me një shtresë dhe me pak shtresa. Njëkohësisht është arritur funksionalizimi i fletëve të grafenit me zinxhirët e polistirenit.
I njëjti proces funksionalizimi mund të kryhet me monomerët e tjerë të vinilit për përbërjet e bazuara në grafen.

Ultrasonikët me performancë të lartë janë eksfolim i besueshëm dhe shumë efikas i nanofletave të paprekura grafeni në prodhim të vazhdueshëm në linjë.

Sistemi i ultrazërit me fuqi industriale për eksfolimin industrial të grafenit në linjë.

Kërkesë informacioni







Dispersionet e Grafenit

Shkalla e dispersionit të grafenit dhe oksidit të grafenit është jashtëzakonisht e rëndësishme për të përdorur potencialin e plotë të grafenit me karakteristikat e tij specifike. Nëse grafeni nuk shpërndahet në kushte të kontrolluara, polidispersiteti i shpërndarjes së grafenit mund të çojë në sjellje të paparashikueshme ose joideale pasi të përfshihet në pajisje pasi vetitë e grafenit ndryshojnë në funksion të parametrave të tij strukturorë. Sonication është një trajtim i provuar për të dobësuar forcat ndërshtresore dhe lejon një kontroll të saktë të parametrave të rëndësishëm të përpunimit.
“Për oksidin e grafenit (GO), i cili zakonisht shtresohet si fletë me një shtresë, një nga sfidat kryesore të polidispersitetit lind nga variacionet në zonën anësore të thekoneve. Është treguar se madhësia mesatare anësore e GO mund të zhvendoset nga 400 nm në 20 μm duke ndryshuar materialin fillestar të grafitit dhe kushtet e sonikimit. (Green et al. 2010)
Shpërndarja tejzanor e grafenit që rezulton në llum të imët dhe madje koloidal është demonstruar në studime të tjera të ndryshme. (Liu et al. 2011/ Baby et al. 2011/ Choi et al. 2010)
Zhang et al. (2010) kanë treguar se me përdorimin e ultrazërit arrihet një shpërndarje e qëndrueshme e grafenit me një përqendrim të lartë prej 1 mg·mL-1 dhe fletë grafeni relativisht të pastër, dhe fletët e grafenit të përgatitura siç tregojnë një përçueshmëri të lartë elektrike prej 712 S· m−1. Rezultatet e ekzaminimit të spektrit infra të kuqe të transformuar nga Fourier dhe spektrit Raman treguan se metoda e përgatitjes me ultratinguj ka më pak dëmtime në strukturat kimike dhe kristalore të grafenit.

Ultrasonikë me Performancë të Lartë për Eksfolimin e Grafenit

Ultrasonikator me performancë të lartë UIP4000hdT për aplikime industriale. Sistemi ultrasonik me fuqi të lartë UIP4000hdT përdoret për eksfolimin e vazhdueshëm në linjë të grafenit. Për prodhimin e nano-fletave të grafenit me cilësi të lartë, nevojiten pajisje ultrasonike të besueshme me performancë të lartë. Amplituda, presioni dhe temperatura janë parametra thelbësorë, të cilët janë thelbësorë për riprodhueshmërinë dhe cilësinë e qëndrueshme të produktit. Hielscher Ultrasonikë’ Procesorët ultrasonikë janë sisteme të fuqishme dhe të kontrollueshme saktësisht, të cilat lejojnë vendosjen e saktë të parametrave të procesit dhe daljen e vazhdueshme të ultrazërit me fuqi të lartë. Procesorët tejzanor industrial Hielscher Ultrasonics mund të japin amplituda shumë të larta. Amplituda deri në 200µm mund të ekzekutohen lehtësisht vazhdimisht në funksionim 24/7. Për amplituda edhe më të larta, ofrohen sonotrode tejzanor të personalizuara. Fortësia e pajisjeve ultrasonike të Hielscher lejon funksionimin 24/7 në punë të rënda dhe në mjedise kërkuese.
Klientët tanë janë të kënaqur nga qëndrueshmëria dhe besueshmëria e jashtëzakonshme e sistemeve Hielscher Ultrasonics. Instalimi në fushat e aplikimit për punë të rënda, mjediset kërkuese dhe funksionimi 24/7 sigurojnë përpunim efikas dhe ekonomik. Intensifikimi i procesit tejzanor redukton kohën e përpunimit dhe arrin rezultate më të mira, pra cilësi më të lartë, rendiment më të lartë, produkte inovative.
Tabela e mëposhtme ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonikëve tanë:

Vëllimi i grupit Shkalla e rrjedhjes Pajisjet e rekomanduara
0.5 deri në 1.5mL na VialTweeter
1 deri në 500 ml 10 deri në 200 ml/min UP100H
10 deri në 2000 ml 20 deri në 400 ml/min UP200Ht, UP400 St
0.1 deri në 20L 0.2 deri në 4L/min UIP2000hdT
10 deri në 100 litra 2 deri në 10 l/min UIP4000hdT
na 10 deri në 100 l/min UIP16000
na më të mëdha grumbull i UIP16000

Na kontaktoni! / Na pyesni!

Kërkoni më shumë informacion

Ju lutemi përdorni formularin e mëposhtëm për të kërkuar informacion shtesë në lidhje me ultrasonikët për eksfolimin e grafenit, protokollet dhe çmimet. Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë me ju procesin tuaj të prodhimit të grafenit dhe t'ju ofrojmë një sistem tejzanor që plotëson kërkesat tuaja!









Ju lutemi vini re tonë Politika e privatësisë.




Përgatitja e Nanorrotullave të Karbonit

Nanosrollet e karbonit janë të ngjashme me nanotubat e karbonit me shumë mure. Dallimi nga MWCNT është majat e hapura dhe aksesi i plotë i sipërfaqeve të brendshme ndaj molekulave të tjera. Ato mund të sintetizohen në mënyrë kimike të lagësht duke ndërthurur grafitin me kaliumin, duke eksfoluar në ujë dhe duke sonikuar suspensionin koloidal. (krh. Viculis et al. 2003) Ultratingulli ndihmon në lëvizjen lart të monoshtresave të grafenit në nanorrotullime karboni (shih grafikun më poshtë). Është arritur një efikasitet i lartë i konvertimit prej 80%, që e bën prodhimin e nanosrolls interesante për aplikime komerciale.

Sinteza e asistuar tejzanor e nanorrotullimeve të karbonit

Sinteza tejzanor e Nanoscrolls Karboni (Viculis et al. 2003)

Përgatitja e Nanoshiritave

Grupi hulumtues i Hongjie Dai dhe kolegëve të tij nga Universiteti Stanford gjetën një teknikë për të përgatitur nanoshirita. Shiritat e grafenit janë shirita të hollë grafeni që mund të kenë karakteristika edhe më të dobishme se fletët e grafenit. Në gjerësi prej rreth 10 nm ose më të vogël, sjellja e shiritave të grafenit është e ngjashme me një gjysmëpërçues pasi elektronet detyrohen të lëvizin për së gjati. Kështu, mund të jetë interesante të përdoren nanoshirita me funksione të ngjashme me gjysmëpërçuesit në elektronikë (p.sh. për çipa kompjuterikë më të vegjël dhe më të shpejtë).
Dai et al. Përgatitja e nanoshiritave të grafenit bazohet në dy hapa: së pari, ata liruan shtresat e grafenit nga grafiti me një trajtim termik prej 1000ºC për një minutë në hidrogjen 3% në gaz argon. Më pas, grafeni u nda në shirita duke përdorur ultratinguj. Nanoshiritat e përftuara nga kjo teknikë karakterizohen nga shumë 'më të buta’ buzë se ato të bëra me mjete litografike konvencionale. (Jiao et al. 2009)

Shkarkoni artikullin e plotë si PDF këtu:
Prodhimi i Grafenit me Asistencë Ultrasonike


Fakte që ia vlen të dihen

Çfarë është Grafeni?

Grafiti përbëhet nga fletë dydimensionale të atomeve të karbonit të rregulluar në mënyrë gjashtëkëndore të hibridizuar sp2 - grafeni - që grumbullohen rregullisht. Fletët e hollë si atomi të grafenit, të cilat formojnë grafit nga ndërveprimet jo-lidhëse, karakterizohen nga një sipërfaqe ekstreme më e madhe. Grafeni tregon një forcë dhe qëndrueshmëri të jashtëzakonshme përgjatë niveleve të tij bazale që arrin me përafërsisht. 1020 GPa pothuajse vlera e forcës së diamantit.
Grafeni është elementi bazë strukturor i disa alotropeve, duke përfshirë, përveç grafitit, edhe nanotuba karboni dhe fullerene. I përdorur si aditiv, grafeni mund të përmirësojë në mënyrë dramatike vetitë elektrike, fizike, mekanike dhe penguese të përbërjeve të polimerit në ngarkesa jashtëzakonisht të ulëta. (Xu, Suslick 2011)
Për nga vetitë e tij, grafeni është një material superlativësh dhe në këtë mënyrë premtues për industritë që prodhojnë kompozita, veshje ose mikroelektronikë. Geim (2009) e përshkruan grafenin si supermaterial në mënyrë koncize në paragrafin e mëposhtëm:
“Është materiali më i hollë në univers dhe më i forti i matur ndonjëherë. Transportuesit e tij të ngarkesës shfaqin lëvizshmëri gjigante të brendshme, kanë masën më të vogël efektive (është zero) dhe mund të përshkojnë distanca të gjata mikrometrash pa u shpërndarë në temperaturën e dhomës. Grafeni mund të mbajë dendësi rryme 6 rend më të larta se bakri, tregon përçueshmëri termike dhe ngurtësi rekord, është i papërshkueshëm nga gazrat dhe pajton cilësi të tilla kontradiktore si brishtësia dhe duktiliteti. Transporti i elektroneve në grafen përshkruhet nga një ekuacion i ngjashëm me Dirakun, i cili lejon hetimin e fenomeneve kuantike relativiste në një eksperiment në tavolinë.
Për shkak të këtyre karakteristikave të jashtëzakonshme të materialit, grafeni është një nga materialet më premtuese dhe qëndron në fokusin e kërkimit të nanomaterialeve.

Aplikime të mundshme për Grafenin

Aplikimet biologjike: Një shembull për përgatitjen e grafenit me ultratinguj dhe përdorimin e tij biologjik është dhënë në studimin “Synthesis of Graphene-Gold Nanocomposites via Sonochemical Reduction” nga Park et al. (2011), ku një nanokompozit nga nanogrimcat e reduktuara të oksidit të grafenit-ari (Au) u sintetizua duke reduktuar njëkohësisht jonet e arit dhe duke depozituar nanogrimca ari në sipërfaqen e oksidit të reduktuar të grafenit në të njëjtën kohë. Për të lehtësuar reduktimin e joneve të arit dhe gjenerimin e funksionaliteteve të oksigjenit për ankorimin e nanogrimcave të arit në oksidin e reduktuar të grafenit, rrezatimi me ultratinguj u aplikua në përzierjen e reaktantëve. Prodhimi i biomolekulave të modifikuara me peptid-lidhje ari tregon potencialin e rrezatimit tejzanor të grafenit dhe përbërjeve të grafenit. Prandaj, ultrazëri duket të jetë një mjet i përshtatshëm për të përgatitur biomolekula të tjera.
Elektronika: Grafeni është një material shumë funksional për sektorin elektronik. Për shkak të lëvizshmërisë së lartë të bartësve të ngarkesës brenda rrjetit të grafenit, grafeni është me interesin më të lartë për zhvillimin e komponentëve elektronikë të shpejtë në teknologjinë me frekuencë të lartë.
Sensorët: Grafeni i eksfoluar në mënyrë tejzanor mund të përdoret për prodhimin e sensorëve konduktometrikë shumë të ndjeshëm dhe selektiv (rezistenca e të cilëve ndryshon me shpejtësi >10 000% në avujt e ngopur të etanolit) dhe ultrakondensatorë me kapacitet specifik jashtëzakonisht të lartë (120 F/g), densitet fuqie (105 kW/kg) dhe densitet energjie (9,2 Wh/kg). (An et al. 2010)
Alkooli: Për prodhimin e alkoolit: Një aplikim anësor mund të jetë përdorimi i grafenit në prodhimin e alkoolit, aty mund të përdoren membranat e grafenit për të distiluar alkoolin dhe për t'i bërë më të forta pijet alkoolike.
Si materiali më i fortë, më përçues elektrik dhe një nga materialet më të lehta dhe më fleksibël, grafeni është një material premtues për qelizat diellore, katalizën, ekranet transparente dhe emetuese, rezonatorët mikromekanikë, transistorët, si katodë në bateritë litium-ajër, për detektorë kimikë ultrasensitive. , veshjet përçuese si dhe përdorimi si aditiv në komponime.

Parimi i punës së ultrazërit me fuqi të lartë

Gjatë sonikimit të lëngjeve me intensitet të lartë, valët e zërit që përhapen në median e lëngshme rezultojnë në cikle alternative të presionit të lartë (ngjeshje) dhe presionit të ulët (rrallimi), me shpejtësi në varësi të frekuencës. Gjatë ciklit të presionit të ulët, valët ultrasonike me intensitet të lartë krijojnë flluska të vogla vakumi ose zbrazëti në lëng. Kur flluskat arrijnë një vëllim në të cilin nuk mund të thithin më energji, ato shemben me dhunë gjatë një cikli me presion të lartë. Ky fenomen quhet kavitacion. Gjatë shpërthimit arrihen temperatura shumë të larta (rreth 5,000 K) dhe presione (rreth 2,000 atm). Shpërthimi i flluskës së kavitacionit rezulton gjithashtu në avionë të lëngshëm me shpejtësi deri në 280 m/s. (Suslick 1998) Kavitacioni i krijuar në mënyrë ultrasonike shkakton efekte kimike dhe fizike, të cilat mund të aplikohen në procese.
Sonokimia e induktuar nga kavitacioni siguron një ndërveprim unik midis energjisë dhe materies, me pika të nxehta brenda flluskave prej ~ 5000 K, presione prej ~ 1000 bar, shpejtësi të ngrohjes dhe ftohjes së >1010K s-1; këto kushte të jashtëzakonshme lejojnë aksesin në një gamë të hapësirës së reaksioneve kimike që normalisht nuk është e aksesueshme, gjë që lejon sintezën e një shumëllojshmërie të gjerë materialesh të pazakonta me nanostrukturë. (Bang 2010)

Literatura / Referencat

  • FactSheet: Ultrasonic Graphene Exfoliation and Dispersion – Hielscher Ultrasonics – english version
  • FactSheet: Exfoliación y Dispersión de Grafeno por Ultrasonidos – Hielscher Ultrasonics – spanish version
  • Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue1. January 9, 2020.
  • Anastasia V. Tyurnina, Iakovos Tzanakis, Justin Morton, Jiawei Mi, Kyriakos Porfyrakis, Barbara M. Maciejewska, Nicole Grobert, Dmitry G. Eskin 2020): Ultrasonic exfoliation of graphene in water: A key parameter study. Carbon, Vol. 168, 2020.
  • Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue1. January 9, 2020.
  • Stengl, V.; Popelková, D.; Vlácil, P. (2011): TiO2-Graphene Nanocomposite as High Performance Photocatalysts. In: Journal of Physical Chemistry C 115/2011. pp. 25209-25218.
  • An, X.; Simmons, T.; Shah, R.; Wolfe, C.; Lewis, K. M.; Washington, M.; Nayak, S. K.; Talapatra, S.; Kar, S. (2010): Stable Aqueous Dispersions of Noncovalently Functionalized Graphene from Graphite and their Multifunctional High-Performance Applications. Nano Letters 10/2010. pp. 4295-4301.
  • Baby, T. Th.; Ramaprabhu, S. (2011): Enhanced convective heat transfer using graphene dispersed nanofluids. Nanoscale Research Letters 6:289, 2011.
  • Bang, J. H.; Suslick, K. S. (2010): Applications of Ultrasound to the Synthesis of Nanostructured Materials. Advanced Materials 22/2010. pp. 1039-1059.
  • Choi, E. Y.; Han, T. H.; Hong, J.; Kim, J. E.; Lee, S. H.; Kim, H. W.; Kim, S. O. (2010): Noncovalent functionalization of graphene with end-functional polymers. Journal of Materials Chemistry 20/ 2010. pp. 1907-1912.
  • Geim, A. K. (2009): Graphene: Status and Prospects. Science 324/2009. pp. 1530-1534.
  • Green, A. A.; Hersam, M. C. (2010): Emerging Methods for Producing Monodisperse Graphene Dispersions. Journal of Physical Chemistry Letters 2010. pp. 544-549.
  • Guo, J.; Zhu, S.; Chen, Z.; Li, Y.; Yu, Z.; Liu, Z.; Liu, Q.; Li, J.; Feng, C.; Zhang, D. (2011): Sonochemical synthesis of TiO2 nanoparticles on graphene for use as photocatalyst
  • Hasan, K. ul; Sandberg, M. O.; Nur, O.; Willander, M. (2011): Polycation stabilization of graphene suspensions. Nanoscale Research Letters 6:493, 2011.
  • Liu, X.; Pan, L.; Lv, T.; Zhu, G.; Lu, T.; Sun, Z.; Sun, C. (2011): Microwave-assisted synthesis of TiO2-reduced graphene oxide composites for the photocatalytic reduction of Cr(VI). RSC Advances 2011.
  • Malig, J.; Englert, J. M.; Hirsch, A.; Guldi, D. M. (2011): Wet Chemistry of Graphene. The Electrochemical Society Interface, Spring 2011. pp. 53-56.
  • Oh, W. Ch.; Chen, M. L.; Zhang, K.; Zhang, F. J.; Jang, W. K. (2010): The Effect of Thermal and Ultrasonic Treatment on the Formation of Graphene-oxide Nanosheets. Journal of the Korean Physical Society 4/56, 2010. pp. 1097-1102.
  • Sametband, M.; Shimanovich, U.; Gedanken, A. (2012): Graphene oxide microspheres prepared by a simple, one-step ultrasonication method. New Journal of Chemistry 36/2012. pp. 36-39.
  • Savoskin, M. V.; Mochalin, V. N.; Yaroshenko, A. P.; Lazareva, N. I.; Konstanitinova, T. E.; Baruskov, I. V.; Prokofiev, I. G. (2007): Carbon nanoscrolls produced from acceptor-type graphite intercalation compounds. Carbon 45/2007. pp. 2797-2800.
  • Stankovich, S.; Dikin, D. A.; Piner, R. D.; Kohlhaas, K. A.; Kleinhammes, A.; Jia, Y.; Wu, Y.; Nguyen, S. T.; Ruoff, R. S. (2007): Synthesis of graphene-based nanosheets via chemical reduction of exfoliated graphite oxide. Carbon 45/2007. pp. 1558-1565.
  • Viculis, L. M.; Mack, J. J.; Kaner, R. B. (2003): A Chemical Route To Carbon Nanoscrolls. Science, 299/1361; 2003.
  • Xu, H.; Suslick, K. S. (2011): Sonochemical Preparation of Functionalized Graphenes. In: Journal of American Chemical Society 133/2011. pp. 9148-9151.
  • Zhang, W.; He, W.; Jing, X. (2010): Preparation of a Stable Graphene Dispersion with High Concentration by Ultrasound. Journal of Physical Chemistry B 32/114, 2010. pp. 10368-10373.
  • Jiao, L.; Zhang, L.; Wang, X.; Diankov, G.; Dai, H. (2009): Narrow graphene nanoribbons from carbon nanotubes. Nature 458/ 2009. pp. 877-880.
  • Park, G.; Lee, K. G.; Lee, S. J.; Park, T. J.; Wi, R.; Kim, D. H. (2011): Synthesis of Graphene-Gold Nanocomposites via Sonochemical Reduction. Journal of Nanoscience and Nanotechnology 7/11, 2011. pp. 6095-6101.
  • Zhang, R.Q.; De Sakar, A. (2011): Theoretical Studies on Formation, Property Tuning and Adsorption of Graphene Segments. In: M. Sergey (ed.): Physics and Applications of Graphene – Theory. InTech 2011. pp. 3-28.


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 prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë nga laboratori te madhësia industriale.

Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj.

Let's get in contact.