Ultrasonično raspršivanje Ugljenskih Nanotubesa (CNT)

Ugljenične nanocevi su jake i fleksibilne ali veoma kohezivne. Teško se rasprše u tečnost, kao što su voda, etanol, ulje, polimer ili epoksidna smola. Ultrazvuk je efikasan metod za dobijanje diskretnog – pojedinačno raspršeno – ugljenik nanocevi.

Ugljenični nanocevi (CNT) se koriste u adhezivima, premazima i polimerima i kao električni provodni fileri u plastici za rasipanje statičkih punjenja u električnoj opremi i u elektrostatički farbajućim automobilskim panelima za telo. Upotrebom nanocevi, polimeri mogu biti otporniji na temperature, surove hemikalije, korozivna okruženja, ekstremne pritiske i ogrebotine. Postoje dve kategorije ugljeničnih nanocevi: jedno zidane nanocevi (SWNT) i više zidne nanocevi (MWNT).

Ugljenični nanocevi su generalno dostupni kao suvi materijal, npr. SES Research ili CNT co., Ltd. Potreban je jednostavan, pouzdan i podesiv proces za deagglomeration, da bi se nanotehili na maksimalni potencijal. Za tečnosti do 100, od 2.000 CP-a je veoma efikasna tehnologija za rasterivanje nanotehnih voda, ulja ili polimera na niskom ili visokoj koncentracije. Tečni mlazni tokovi su nastali od ултразвучна кавитација, prevazići sve snage izmedju nanotubesa i razdvajaju cevi. Zbog ultrasonično generisanih šinskih snaga i mikro turbulencija ultrazvuk mogu da pomognu u površinskom plastifikama i hemijskim reakcijom nanotubesa sa drugim materijalima.

Generalno, gruba nanotube-disperzija je prvo premiksirana standardnim stirerom, a zatim homogenizovana u ultrazvučnom reaktoru ćelija toka. Video ispod prikazuje laboratorijsku probnu obradu (grupna sonication using a УП400С) raspršivanje viševolih ugljeničnih nanocevi u vodi pri niskoj koncentraciji. Zbog hemijske prirode ugljenika rasterećenje ponašanja nanocevi u vodi je prilično teško. Kao što se vidi na snimku, lako se može pokazati da je ultrazvučnost sposobna da efikasno rastera nanocevi.

Disperzija individualnih Zupčanaka visoke dužine

Veliki problem prerade i manipulacije pužnih materija je svojstven insolventnost cevi u zajedničkim organskim solentima i vodi. Funkcionalnosti nanotube bočnog zida ili otvorenog kraja da bi se stvorio odgovarajući interfejs između slova i Solventa uglavnom vodi do delimične ekstrudacije SWNT konopce.
Kao rezultat toga, rezovi se obično rasteruju kao bunovi, a ne potpuno izolovani individualni objekti. Kada se preoštre uslovi za vreme disperzije, slovi su skraćen na dužinu od 80 i 200nm. Iako je ovo korisno za određene testove, ova dužina je premala za većinu praktičnih aplikacija, kao što su poluprovodna ili ojačavanje. kontrolisano, blag ultrasoničan tretman (npr. UP200Ht sa 40mm sonotjahom) je efektivna procedura za pripremu svih dugih rasterova. nizove blagih ultrasonže minimizira skraćivanje i dozvoljava maksimalno očuvanje strukturnih i elektronskih svojstava.

Pročišćavanje SWNT-a uz Ultrazvučnost uz pomoć polimera

Teško je proučavati hemijski modifikaciju puža na molekularnom nivou, jer je teško nabaviti čiste sice. s obzirom na to da su odrasli, kao što su čestice metala i neprobojnog karonika. Ultrazvučnost spora u monohlorobenzenama (MCB) resenje Poly (methyl metakimen kasni) PMMA, a nakon filtriranja je efikasan način čišćenja spora. Ovaj metod pročišćavanja uz pomoć polimera omogućava efikasno uklanjanje nečistoća od svih. (Yudasaka et Al.) Precizno upravljanje pojačajnom kontrolom omogućava da se ograniči oštećenja na sili.

Hielscher širok spektar ultrazvučnih uređaja i pribor za efikasno raspršivanje nanotubesa.

• Компактни лабораторијски уређаји до Ultrazvučna snaga od 400 vati za rasturanje u manje količine do 2 litara
• УИП500хдТ, УИП1000хдТ и UIP1500hdT su ultrazvučni procesori koji mogu da obrađuju veće volumene.
• Ultrasonični sistemi 2kW (UIP2000hdT) и 4kW (UIP4000hdT) može da se koristi za rasterivanje ugljeničnih nanocevi. UIP10000 (10 kilovata) i u UIP16000 (16 kilovata) može se koristiti u klasterima nekoliko pojedinačnih jedinica za veliku preradu ugljeničnih nanocevi.”

Литература

• Koshio, A., Yudasaka, M., Zhang, M., Iijima, S. (2001): A Simple Way to Chemically React Single-Wall Crabon Nanotubes with Organic Materials Using Ultrasonication; in Nano Letters, Vol. 1, No. 7, 2001, p. 361-363.
• Yudasaka, M., Zhang, M., Jabs, C. et al. (2000): Effect of an organic polymer in purification and cutting of single-wall carbon nanotubes. Appl Phys A 71, 449–451 (2000).
• Paredes, J. I., Burghard, M. (2004): Dispersions of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes of High Length, in: Langmuir, Vol. 20, No. 12, 2004, 5149-5152, American Chemical Society.