Boron Nitride Nanotube – Eksfoliran i raspršen koristeći Sonication

Ultrazvuka se uspešno primenjuje na obradu i raspršivanje boron nitridnih nanocevi (BNNTs). Sonication visokog intenziteta obezbeđuje homogeno detangiranje i distribuciju u različitim rešenjima i time je ključna tehnika obrade kako bi se BNNTs ugradio u rešenja i matrice.

Ultrazvučna obrada Boron Nitride Nanotube

U cilju uključivanja boron nitridnih nanocevi (BNNTs) ili boron nitridnih nanostruktura (BNNS) kao što su nanosheets i nanoribbons u tečna rešenja ili polimeričke matrice, potrebna je efikasna i pouzdana tehnika raspršivanja. Ultrazvučno raspršivanje obezbeđuje potrebnu energiju za eksfolijaciju, detangle, raspršivanje i funkcionalizaciju boron nitridnih nanocevi i boron nitridnih nanostruktura sa visokom efikasnošću. Precizno kontrolni parametri obrade ultrazvuka visokog intenziteta (tačnije energije, amplitude, vremena, temperature i pritiska) omogućavaju individualno prilagođavanje uslova obrade ciljanom cilju procesa. To znači da se ultrazvučni intenzitet može prilagoditi u pogledu specifične formulacije (kvalitet BNNT-a, rastvarača, solid-tečne koncentracije itd.), čime se dobijaju optimalni rezultati.

Boron nitride nanotubes (BNNTs) can be synthesized using sonication

Ultrazvučna staza za sintezu boron nitrida nanocups
(study and graphic: Yu et al. 2012)

Primena ultrazvučnih BNNT i BNN obrada pokriva ceo opseg od homogenog raspršivanja dvodimenzionalnih boron nitridnih nanostruktura (2D-BNNS), do njihove funkcionalizacije i hemijske eksfolijacije monoslojnog heksagonalnog bora nitrida. U nastavku vam predstavljamo detalje o ultrazvučnom raspršivanju, eksfolijanaciji i funkcionalizaciji BNN-a i BNN-a.

Захтев за информације




Obratite pažnju na naše Правила о приватности.


Dispersion of boron nitride nanotubes using high-intensity ultrasonicators from Hielscher Ultrasonics

Ugradnja ultrazvučnih raspršivača (2x УИП1000хдТ) za preradu boron nitrida nanocevi na industrijskoj skali

Ultrazvučno raspršivanje Boron Nitride Nanotube

Kada se boron nitride nanocevi (BNNTs) koriste za ojačavanje polimera ili za sintezu novih materijala, potrebna je uniforma i pouzdano raspršivanje u matricu. Ultrazvučni raspršivači se široko koriste za rasterivanje nano materijala kao što su CNTs, metalik nanočestice, čestice jezgra i druge vrste nano čestica u drugu fazu.
Ultrazvučno raspršivanje je uspešno primenjeno na detangle i ravnomerno distribuiranje BNNT-a u aqueous i non-aqueous rešenja uključujući etanol, PVP etanol, TX100 etanol kao i razne polimere (npr. poliuretan).
Uobičajeni korišćeni surfaktant za stabilizaciju ultrazvučno pripremljenog BNNT disperzione je rastvor od 1%wt sodium dodecyl sulfata (SDS). Na primer, 5 mg BNNT se ultrasonično raspršuje u bočicu sa 5 mL od 1%wt. SDS rastvora koristeći ultrazvučni raspršivač tipa sonde kao što je UP200St (26kHz, 200W).

Aqueous Dispersion of BNNTs using Ultrasound

Zbog svojih jakih van der Waals interakcija i hidrofobne površine, boron nitride nanotube su slabo raspršene u rastvorima na bazi vode. Za rešavanje ovih problema, Jeon et al. (2019) je koristio Pluronic P85 i F127, koji imaju i hidrofilne grupe i hidrofobične grupe za funkcionalizaciju BNNT pod sonicijom.

Length reduction and cutting of boron nitride nanotubes (BNNTs) by high-intensity ultrasonication

SEM slike kraćih BNN-a posle raznih trajanja sonicationa. Kao što je prikazano, dužine ovih BNN-ova se smanjuju sa povećanjem kumulativnog trajanja sonication.
(studija i slika: Lee et al. 2012)

Surfactant-Free Exfoliation of Boron Nitride Nanosheets using Sonication

Lin et al. (2011) present a clean method of exfoliation and dispersion of hexagonal boron nitride (h-BN). Heksagonalni boron nitrid se tradicionalno smatra nerešivom u vodi. Međutim, uspeli su da pokažu da je voda efikasna za eksfolijaciju slojevitih h-BN struktura pomoću ultrazvučnosti, formirajući "čiste" aqueous disperzije h-BN nanosheta bez upotrebe surfaktanta ili organske funkcionalnosti. Ovaj ultrazvučni proces eksfolijacije proizveo je maloslojne h-BN nanoshete, kao i monolayered nanosheet i nanoribbon vrste. Većina nanosheta bila je smanjene lateralne veličine, što se pripisuje sečenju roditeljskih h-BN listova izazvanih hidrolizom uz pomoć sonication-a (potvrđeno rezultatima testa amonijaka i spektroskopije). Ultrazvučno izazvana hidroliza takođe je promovisala eksfolijaciju h-BN nanosheta kao pomoć u polaritetnom efektu rastvarača. H-BN nanosheti u ovim "čistim" aqueous disperzijama ispoljali su dobru procesivost putem metoda rešenja zadržavajući svoje fizičke karakteristike. Raspršeni h-BN nanosheti u vodi takođe su ispoljali snažne afinitete prema proteinima kao što je feritin, sugerišući da su površine nanošeta dostupne za dalje bio-konjugacije.

Ultrazvučna nano-disperzija sa ultrazvučnim УП400Ст

Захтев за информације




Obratite pažnju na naše Правила о приватности.


Metod sono-mehaničkog raspršivanja pomoću ultrazvučne kavitacije i čistih sila je čisto fizički spojni pristup, za koji je dokazano da je sposoban da debituje BNNT-ovima i stabilizuje pojedinačne BNN-ove, uz istovremeno održavanje njihovog integriteta i suštinskih svojstava. Primenjujući odgovarajuću ultrazvučnu energiju (Ws/mL), ili prilagođenu amplitude i trajanje sonication, ultrazvučno raspršivanje može ravnomerno da detonira i rastera BNNTS. Veće amplitude i duža sonicija mogu se primeniti ako treba smanjiti dužinu boron nitride nanocevi. Više o ultrazvučnom smanjenju veličine i dužini sečenja BNNT-a pročitajte u sledećem odeljku.

Ultrazvučna veličina Redukcija i sečenje boron Nitride Nanotube

Dužina boron nitride nanotube igra presudnu ulogu kada je u pitanju naknadna obrada BNN-a u polimere i druge funkcionalne materijale. Stoga je važna činjenica da je sindikacija BNN-ova u rastvaračima mogla ne samo da razdvoji BNN-ove pojedinačno, već i da skrati bambus strukturirane BNNT-ove pod kontrolisanim uslovima. Skraćeni BNN-i imaju mnogo manje šanse da se zamotaju tokom kompozitne pripreme. Lee at al. (2012) je pokazao da se dužine funkcionalnih BNNT-a mogu efikasno skratiti sa >10μm na ∼500nm ultrazvučno. Njihovi eksperimenti sugerišu da je efikasno ultrazvučno raspršivanje BNNT-a u rastvoru neophodno za takvo sečenje BNNT veličine smanjenja i sečenja.

Boron nitride nanotubes can be efficiently dispersed and reduced in length using high-intensity ultrasonication

(c) Dobro razuđeni mPEG- DSPE/BNNTs u vodi (posle 2 h sonication). (d) Šematski predstavnik BNNT-a koji je funkcionalan od strane mPEG-DSPE molekula
(studija i slika: Lee et al. 2012)

Ultrasonic dispersion is a well established technique to disperse and exfoliate boron nitride nanotubes.

Ultrasonični homogenizer УП400Ст za raspršivanje borovih nitrida nanocevi (BNNTs)

Захтев за информације




Obratite pažnju na naše Правила о приватности.


Ultrazvučnici visokih performansi za BNNT obradu

Pametne karakteristike Hielscher ultrazvučnih uređaja dizajnirane su da garantuju pouzdan rad, reproduktivne ishode i user-friendliness. Operativnim postavkama se može lako pristupiti i birati poziv putem intuitivnog menija, kojem se može pristupiti putem digitalnog prikaza boja osetljivog na dodir i daljinskog upravljača pregledača. Zbog toga se svi uslovi obrade kao što su neto energija, ukupna energija, amplitude, vreme, pritisak i temperatura automatski beleže na ugrađenoj SD kartici. To vam omogućava da preispitate i uporedite prethodne sonicijalne nizove i da optimizujete proces eksfolijacije i raspršivanja boron nitrida nanocevi i nanomaterijala sa najvećom efikasnošću.
Hielscher Ultrasonics sistemi se koriste širom sveta za proizvodnju visokokvalitetnih BNNT-ova. Hielscher industrijski ultrazvučni sistemi lako mogu da pokreću visoke amplitude u kontinuiranom radu (24/7/365). Amplitude do 200μm se mogu lako kontinuirano generisati standardnim sonotrodama (ultrazvučne sonde / rogovi). Za još veće amplitude dostupni su prilagođeni ultrazvučni sonotrodi. Zbog svoje robusnosti i slabog održavanja, naši ultrazvučni sistemi za eksfolijaciju i disperziju se obično postavljaju za teške dežurne aplikacije i u zahtevnim okruženjima.
Хиелсцхер Ултрасонична терапија’ industrijski ultrazvučni procesori mogu da isporuče veoma visoke amplitude. Amplitude do 200μm se mogu lako neprekidno pokrenuti u 24/7 operaciji. Za još veće amplitude dostupni su prilagođeni ultrazvučni sonotrodi.
Hielscher ultrazvučni procesori za disperziju i eksfolijaciju boron nitridnih nanocevi kao i CNTs i grafena već su instalirani širom sveta u komercijalnim razmerama. Kontaktirajte nas odmah da razgovaramo o vašem BNNT procesu proizvodnje! Naše dobro iskusno osoblje će rado podeliti više informacija o procesu eksfolijacije, ultrazvučnim sistemima i cenama!
Табела испод показује приближни капацитет обраде наших ултразвучних уређаја:

батцх tom Проток Препоручени уређаји
1 до 500 мл 10 до 200мЛ / мин УП100Х
10 до 2000мЛ 20 до 400мЛ / мин УП200Хт, УП400Ст
0.1 до 20Л 0.2 до 4Л / мин УИП2000хдТ
10 до 100Л 2 до 10Л / мин UIP4000hdT
Н.А. 10 до 100Л / мин УИП16000
Н.А. веће кластер УИП16000

Контактирајте нас! / Питајте нас!

Traži više informacija

Koristite donji obrazac da biste zatražili dodatne informacije o Ultrason, procesorima, aplikacijama i ceni. Biće nam drago da razgovaramo o vašem procesu sa vama i da vam ponudimo ultrasonični sistem koji ispunjava vaše zahteve!









Molimo vas da zabeležite naše Правила о приватности.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za mešanje aplikacija, raspršivanje, emulzifikaciju i vađenje na laboratorijskoj, pilotskoj i industrijskoj skali.

Literatura/reference



Чињенице вреди знати

Boron Nitride Nanotube i Nanomaterijali

Boron nitride nanotube nude jedinstvenu atomsku strukturu sastavljenu od atoma bora i azota raspoređenih u heksagonalnu mrežu. Ova struktura daje BNNT-u brojna odlična unutrašnja svojstva kao što su superiorna mehanička snaga, visoka toplotna provodljivost, električno izolovano ponašanje, piezoelektrična svojina, neutronska sposobnost štita i otpornost na oksidaciju. Razmak od 5 eV opsega takođe se može podesiti korišćenjem poprečnih električnih polja, što BNNTs čini interesantnim za elektronske uređaje. Pored toga, BNN-i imaju visoku otpornost na oksidaciju do 800°C, pokazuju odličnu piezoelektričnost, a mogu biti i dobar materijal za skladištenje vodonika na sobnoj temperaturi.

BNNTs vs Graphene: BNNTs su strukturni analozi grafena. Glavna razlika između nanomaterijala na bora Nitrida i njihovih kolega na bazi ugljenika je priroda veza između atoma. Veza C-C u ugljeničnim nanomaterijalima ima čist kovalentni karakter, dok B-N obveznice predstavljaju delimično jonski karakter zbog e−parova u SP2 hibridizovanog B-N. (cf. Emanet et al. 2019)

BNNTs vs. Carbon Nanotubes: Boron nitride nanotube (BNNTs) ispoljavaju sličnu tubularnu nanostrukturu nanocevi ugljenika (CNTs) u kojoj su atomi bora i azota raspoređeni u heksagonalnu mrežu.


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 proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od Лаб до industrijske veličine.