Hielscher Ultrasonics
Биће нам драго да разговарамо о вашем процесу.
Позовите нас: +49 3328 437-420
Пошаљите нам е-пошту: info@hielscher.com

Наноплочице графена синтетизоване и дисперговане помоћу сонде сонде

Графенске наноплочице (ГНП) се могу синтетизовати и дисперговати са високом ефикасношћу и поузданошћу помоћу соникатора. Ултразвук високог интензитета се користи за пилинг графита и добијање графена у неколико слојева, који се често назива графенским наноплочицама. Соникација се такође истиче у постизању одличне дистрибуције наноплочица графена у ниским и високо вискозним суспензијама.

Обрада наноплателета графена – Врхунски резултати са соникацијом

За обраду нанотромбоцита графена, соникатори типа сонде су најефикаснији, најпоузданији алат који је једноставан за коришћење. Пошто се ултразвучна обрада може применити за синтезу, дисперзију и функционализацију графенских наноплочица, соникатори се користе за бројне примене у вези са графеном:

  • Пилинг и синтеза Соникатори типа сонде се користе за ексфолијацију графита у неколико слојева графена или графенских наноплочица. Ултразвучна обрада високог интензитета ремети међуслојне силе и разграђује графит на мање, појединачне листове графена.
  • дисперзија: Постизање уједначене дисперзије графенских наноплочица у течном медијуму је кључно за све примене у вези са графеном. Соникатори типа сонде могу равномерно дисперговати нанотромбоците по течности, спречавајући агломерацију и обезбеђујући стабилну суспензију.
  • Функционализација: Соникација олакшава функционализацију графенских наноплочица промовишући везивање функционалних група или молекула на њихове површине. Ова функционализација побољшава њихову компатибилност са специфичним полимерима или материјалима.

Захтев за информацијама




Обратите пажњу на наше правила о приватности.




Ултразвучни дисперзер МултиСоноРеацтор са капацитетом дисперзије од 16.000 вати за мешање графенских нано-тромбоцита у експои смоле или цемент.

Ултразвучни дисперзиони систем за индустријску инлине дисперзију графенских наноплочица

Синтеза нанотромбоцита графена путем ултразвука

Графенске наноплочице се могу синтетизовати ултразвучним пилингом графита. Због тога се графитна суспензија обрађује ултразвуком помоћу ултразвучног хомогенизатора типа сонде. Овај поступак је тестиран са веома ниским (нпр. 4% или ниже) до високим концентрацијама чврсте материје (нпр. 10% или више).
 
Преносни соникатор УП100Х за дисперзију и пилинг графенских наноплочица.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.

Вишеслојне наслагане графенске наноплочице без дефеката производе се соникацијом

Добијене су слике трансмисионог електронског микроскопа високе резолуције нанолистова графена
преко ултразвучне дисперзије водене фазе и Хамер методе.
(Студија и графика: Ганем и Рехим, 2018)

 

Ултразвучно синтетисани нанофлуиди су ефикасне расхладне течности и течности измењивача топлоте. Термопроводни наноматеријали као што су графенске наноплочице значајно повећавају пренос топлоте и капацитет одвођења топлоте. Соникација је добро успостављена у синтези и функционализацији термопроводних наночестица као што су графенске наноплочице.

Дисперговање ЦНТ у полиетилен гликолу (ПЕГ) - Хиелсцхер Ултрасоницс

Видео Тхумбнаил

 

Која је разлика између графенских плоча и наноплателета?

Графенски листови и графенске наноплочице су наноматеријали састављени од графена, који је један слој атома угљеника распоређених у хексагоналну решетку. Понекад се графенски листови и графенске наноплочице користе као заменљиви термини. Али научно, постоји неколико разлика између ових графенских наноматеријала: примарна разлика између листова графена и графенских наноплочица лежи у њиховој структури и дебљини. Графенски листови се састоје од једног слоја атома угљеника и изузетно су танки, док су наноплочице графена дебље и састављене од више наслаганих слојева графена. Ове структурне разлике могу утицати на њихова својства и погодност за специфичне примене. Употреба соникатора типа сонде је веома ефикасна и ефикасна техника за синтезу, дисперзију и функционализацију једнослојних графенских листова графена, као и вишеслојних наслаганих графенских наноплочица.

Ексфолијација графита коришћењем соникатора типа сонде УП100Х дала је нетакнуте графенске наноплочице

Графичка визуелизација ултразвучне синтезе графенских наноплочица помоћу соникатора УП100Х
(Студија и графика: Ганем и Рехим, 2018)

Ултрасоникатор типа сонде УП400Ст за дисперзију наночестица као што су наноплочице графена у стабилној воденој суспензији.

Соникатор типа сонде УП400Ст за припрему дисперзија графенских нанотромбоцита

Дисперзија наноплателета графена коришћењем ултразвука

Уједначена дисперзија графенских наноплочица (ГНП) је кључна у различитим применама јер директно утиче на својства и перформансе добијених материјала или производа. Због тога су соникатори уграђени за дисперзије графенских нанотромбоцита у различитим индустријама. Следеће индустрије су истакнути примери за коришћење ултразвука:
 

  • Нано-композити: Графенске наноплочице се могу уградити у различите нанокомпозитне материјале, као што су полимери, како би се побољшала њихова механичка, електрична и термичка својства. Соникатори типа сонде помажу у равномерној дисперзији наноплочица унутар полимерне матрице, што резултира побољшаним перформансама материјала.
  • Електроде и батерије: Графенске наноплочице се користе у развоју електрода високих перформанси за батерије и суперкондензаторе. Соникација помаже у стварању добро диспергованих материјала електрода на бази графена са повећаном површином, што побољшава могућности складиштења енергије.
  • Катализа: Соникација се може користити за припрему каталитичких материјала на бази графенских наноплочица. Уједначена дисперзија каталитичких наночестица на површини графена може побољшати каталитичку активност у различитим реакцијама.
  • Сензори: Графенске наноплочице се могу користити у производњи сензора за различите примене, укључујући детекцију гаса, биосенсинг и праћење животне средине. Соникација обезбеђује хомогену дистрибуцију нанотромбоцита у сензорским материјалима, што доводи до побољшане осетљивости и перформанси.
  • Премази и филмови: Соникатори типа сонде се користе за припрему превлака и филмова на бази графена наноплателета за примену у електроници, ваздухопловству и заштитним премазима. Уједначена дисперзија и правилно приањање на подлоге су од кључне важности за ове примене.
  • Биомедицинске апликације: У биомедицинским апликацијама, графенске наноплочице се могу користити за испоруку лекова, снимање и инжењеринг ткива. Соникација помаже у припреми наночестица и композита на бази графена који се користе у овим апликацијама.
Наноплочице графена могу се успешно синтетизовати и дисперговати ултразвучном обрадом.

СЕМ слике графенских наноплочица на (б) Кс3000 и (ц) Кс8000
(Студија и слике: ©Ализадех ет ал., 2018)

Ултразвучно синтетисани нанофлуиди су ефикасне расхладне течности и течности измењивача топлоте. Термопроводни наноматеријали значајно повећавају пренос топлоте и капацитет дисипације топлоте. Соникација је добро успостављена у синтези и функционализацији термопроводних наночестица, као и у производњи стабилних нанофлуида високих перформанси за примене у хлађењу.

Дисперговање ЦНТ-а у полиетилен гликолу (ПЕГ)

Видео Тхумбнаил

Захтев за информацијама




Обратите пажњу на наше правила о приватности.




Научно доказани резултати за ултразвучне дисперзије нанотромбоцита графена

Научници су користили Хиелсцхер соникаторе за синтезу и дисперзију графенских наноплочица у бројним студијама и снажно тестирали ефекте ултразвучне обраде. У наставку можете пронаћи неколико примера за успешно мешање графенских наноплочица у различите смеше као што су водене суспензије, експои смоле или малтер.
 
Уобичајена процедура за поуздану, брзу и једноличну дисперзију графенских наноплочица је следећа процедура:
За дисперзију, графенске наноплочице су соникиране у чистом ацетону коришћењем Хиелсцхер ултразвучног миксера УП400С скоро један сат како би се спречила агломерација листова графена. Ацетон је потпуно уклоњен испаравањем. Затим су графенске наноплочице додане у 1 тежински % епоксидног система и соникиране у епоксидној смоли на 90 В током 15 минута.
(уп. Чакир ет ал., 2016)
 
Друга студија истражује појачавање нанофлуида на бази јонске течности (јонанофлуида) додавањем графенских наноплочица. За супериорну дисперзију, мешавина графенских наноплочица, јонске течности и натријум додецил бензен сулфоната је хомогенизована коришћењем соникатора типа Хиелсцхер сонде УП200С током око 90 минута.
(уп. Ализадех ет ал., 2018)

 
Трагазикис и др. (2019) извештавају о ефикасном уграђивању графенских наноплочица у малтер. Због тога су водене суспензије графена произведене додавањем наноплочица - у тежинама које су уписане пожељним циљним садржајем у резултујућим материјалима - у мешавине обичне воде из славине и пластификатора и накнадним магнетним мешањем током 2 мин. Суспензије су хомогенизоване ултразвучном обрадом у трајању од 90 минута на собној температури, коришћењем уређаја Хиелсцхер УП400С (Хиелсцхер Ултрасоницс ГмбХ) опремљеног сонотродом од 22 мм која даје пропусну моћ од 4500 Ј/мин на фреквенцији од 24 кХз. Специфична комбинација брзине енергије и трајања ултразвучне обраде установљена је као оптимална након детаљног испитивања утицаја параметара ултразвучне обраде на квалитет суспензије.
(уп. Трагазикис ет ал., 2019)
 
Заинал ет ал. (2018) наводе у свом истраживању да одговарајућа техника дисперзије, као што је соникација, осигурава да наноматеријали као што су наноплочице графена могу побољшати својства материјала за пуњење. То је због чињенице да је дисперзија један од најважнијих фактора за производњу висококвалитетних нанокомпозита као што је епоксидна маса.

Графенске наноплочице побољшавају термичке карактеристике јонских нанофлуида. За најбоље резултате дисперзије, наноплатците су ултразвучно дисперговане у нанофлуид користећи соникатор типа Хиелсцхер сонде УП400С

Узорак чистог БМИМ-ПФ6 (лево) и ултразвучно припремљеног јонофлуида са 2% теж. (јел тако).
(Студија и слике: ©Ализадех ет ал., 2018)

Захтев за информацијама




Обратите пажњу на наше правила о приватности.




Соникатори високих перформанси за обраду наноплателета графена

Хиелсцхер Ултрасоницс је лидер на тржишту када су у питању ултрасоникатори високих перформанси за обраду наноматеријала. Соникатори типа Хиелсцхер сонде се користе широм света у лабораторијама и индустријским окружењима за различите примене, укључујући обраду графенских наноплочица.
Најсавременија технологија, немачко умеће и инжењеринг, као и дугогодишње техничко искуство чине Хиелсцхер Ултрасоницс вашим омиљеним партнером за успешну ултразвучну примену.

Зашто Хиелсцхер Ултрасоницс?

  • висока ефикасност
  • најсавременија технологија
  • поузданост & робусност
  • подесива, прецизна контрола процеса
  • батцх & у реду
  • за било коју запремину
  • интелигентни софтвер
  • паметне функције (нпр. програмирање, протоколирање података, даљинско управљање)
  • једноставан и сигуран за рад
  • минимално одржавање
  • ЦИП (чишћење на месту)

Дизајн, производња и консалтинг – Квалитет Маде ин Германи

Хиелсцхер ултрасоникатори су познати по свом највишем квалитету и стандардима дизајна. Робусност и једноставан рад омогућавају несметану интеграцију наших ултразвучних апарата у индустријске објекте. Хиелсцхер ултрасоникатори се лако носе са тешким условима и захтевним окружењима.

Хиелсцхер Ултрасоницс је ИСО сертификована компанија и ставља посебан нагласак на ултрасоникаторе високих перформанси са најсавременијом технологијом и једноставношћу за коришћење. Наравно, Хиелсцхер ултрасоникатори су усаглашени са ЦЕ и испуњавају захтеве УЛ, ЦСА и РоХ.

Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата:

Батцх Волуме Проток Препоручени уређаји
0.5 до 1.5 мЛ на ВиалТвеетер
1 до 500 мл 10 до 200 мл/мин УП100Х
10 до 2000 мл 20 до 400 мл/мин УП200Хт, УП400Ст
0.1 до 20Л 0.2 до 4Л/мин УИП2000хдТ
10 до 100 л 2 до 10 л/мин УИП4000хдТ
15 до 150Л 3 до 15 л/мин УИП6000хдТ
на 10 до 100 л/мин УИП16000
на већи кластер оф УИП16000

Контактирајте нас! / Питајте нас!

Питајте за више информација

Молимо користите образац испод да затражите додатне информације о ултразвучним процесорима, апликацијама и цени. Биће нам драго да разговарамо о вашем процесу са вама и да вам понудимо ултразвучни систем који испуњава ваше захтеве!









Обратите пажњу на наше правила о приватности.




Ултразвучни хомогенизатори са високим смицањем се користе у лабораторијској, стоној, пилот и индустријској обради.

Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси за апликације за мешање, дисперзију, емулзификацију и екстракцију у лабораторијским, пилотским и индустријским размерама.



Литература / Референце

Чињенице које вреди знати

Графенски листови против наноплателета графена

И листови графена и графенске наноплочице су наноструктуре изведене из графита. Табела испод наглашава најистакнутије разлике између листова графена и графенских наноплочица.
 

Диференцијација Грапхене Схеетс Грапхене Наноплателетс
Структура Графенски листови су обично једноструки слојеви графена са дводимензионалном структуром. Могу бити веома велике и непрекидне, протежући се преко макроскопских области. Графенске наноплочице су мање и дебље у поређењу са појединачним листовима графена. Састоје се од више слојева графена наслаганих један на други, формирајући структуре сличне тромбоцитима. Број слојева у наноплатциту може варирати, али је обично у распону од неколико до неколико десетина слојева
Дебљина Ово су једнослојне графенске структуре, тако да су изузетно танке, обично дебљине само један атом. Они су дебљи од једнослојних листова графена јер се састоје од више слојева графена наслаганих заједно. Дебљина графенских наноплочица зависи од броја слојева које садрже.
Својства Једнослојни листови графена имају изузетна својства, као што су висока електрична проводљивост, топлотна проводљивост и механичка чврстоћа. Они такође показују јединствена електронска својства, попут ефеката квантног ограничења. Наноплочице графена задржавају нека од одличних својстава графена, као што су висока електрична и топлотна проводљивост, али можда нису тако изузетне као једнослојни графен у овим аспектима због присуства више слојева. Међутим, они и даље нуде предности у односу на традиционалне угљеничне материјале.
Апликације Једнослојни листови графена имају широк спектар потенцијалних примена, укључујући електронику, нанокомпозите, сензоре и још много тога. Често се користе због својих изузетних електронских својстава. Графенске наноплочице се користе у различитим применама, као што су ојачавајући материјали у композитима, мазива, уређаји за складиштење енергије и као адитиви за побољшање својстава других материјала. Њихова дебља структура чини их лакшим за распршивање у одређеним матрицама у поређењу са једнослојним графеном.

Ултразвук високих перформанси! Хиелсцхер асортиман производа покрива читав спектар од компактног лабораторијског ултразвучног апарата преко стоних уређаја до потпуно индустријских ултразвучних система.

Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лаб до индустријска величина.

Биће нам драго да разговарамо о вашем процесу.

Hajde da stupimo u kontakt.