Grafenoxid – Ultraljudsplättning och dispersion

Grafenoxid är vattenlöslig, amfifila, giftfri, biologiskt nedbrytbar och kan lätt dispergeras i stabila kolloider. Ultraljud exfoliering och spridning är en mycket effektiv, snabb och kostnadseffektiv metod för att syntetisera, skingra och funktionalisera Grafenoxid på industriell skala. I nedströms bearbetning producerar ultraljud dispersorer högpresterande Grafenoxid-polymer kompositer.

Ultraljud exfoliering av graphene oxid

För att kontrol lera storleken av grafen oxid (GO) nanosheets, den exfoliering metoden spelar en viktig faktor. På grund av dess exakt kontrollerbara process parametrar, ultraljud exfoliering är den mest använda delaminering teknik för produktion av hög kvalitet grafen och grafen oxid.
För ultraljud exfoliering av grafen oxid från grafit oxid olika protokoll finns tillgängliga. Hitta en exemplarisk beskrivning nedan:
Grafitoxidpulver blandas i vattenhaltig KOH med pH-värdet 10. För exfoliering och efterföljande dispersion används sond-typ ultrasonicator UP200St (200W). Därefter fästs K+ joner på grafenbasalplanet för att inducera en åldringsprocess. Åldringen uppnås under roterande avdunstning (2 h). För att avlägsna överskott av K + -joner tvättas pulvret och centrifugeras olika gånger.
Den erhållna blandningen centrifugeras och frystorkas, så att en dispergerbar grafen oxid pulver fälls.
Framställning av en ledande grafenoxidpasta: Grafenoxidpulvret kan dispergeras i dimetylformamid (DMF) under ultraljudsbehandling för att producera en ledande pasta. (Han et al.2014)

(Bild: Potts et al. 2011)

Grafenoxid – Exfoliering (pic.: Potts et al. 2011)

Ultraljud Dispersing av graphene oxid

Ultraljud functionalization av graphene oxid

Ultraljudsbehandling används framgångs rikt för att införliva grafen oxid (GO) i polymerer och kompositer.
Exempel:

  • grafenoxid-TiO2 mikrosfär komposit
  • polystyren-magnetit-graphene oxid Komposit (kärna-Shell strukturerad)
  • polystyren reducerade grafen oxid kompositer
  • polyaniline nanofiberbelagd polystyren/graphene oxid (PANI-PS/GO) kärna skal komposit
  • polystyren-interkalerad grafen oxid
  • p-fenylendiamin-4vinylbenzen-polystyren modifierad grafen oxid
7kw ultraljud spridning system för inline grafen produktion (Klicka för att förstora!)

Ultraljud system för grafen oxid exfoliering

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Graphene exfoliering med ultraljud disperser UP400St

Sonicators för grafen och grafen oxid bearbetning

Hielscher Ultrasonics erbjuder hög effekt ultraljud system för exfoliering, spridning och nedströms bearbetning av grafen och grafen oxid. Pålitliga ultraljud processorer och sofistikerade reaktorer leverera den erforderliga kraften, process förhållanden så wel som exakt kontroll, så att ultraljud processen resultat kan trimmas exakt till önskad process mål.
En av de viktigaste process parametrarna är ultraljud amplituden, vilket är vibrations expansion och kontraktion vid ultraljud sonden. Hielschers industriella ultraljudssystem är byggda för att leverera mycket höga amplituder. Amplituder på upp till 200 μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift. För ännu högre amplituder erbjuder Hielscher anpassade ultraljudsprober. Alla våra ultraljudsprocessorer kan anpassas exakt till de nödvändiga processförhållandena och enkelt övervakas via den inbyggda programvaran. Detta säkerställer högsta tillförlitlighet, jämn kvalitet och reproducerbara resultat. Robustheten hos Hielscher sonicators möjliggör 24/7 drift vid tunga och krävande miljöer. Detta gör ultraljudsbehandling den föredragna produktionstekniken för storskalig beredning av grafen, grafenoxid och grafitiska material.
Erbjuder ett brett sortiment av ultrasonicators och tillbehör (såsom sonotrodes och reaktorer med olika storlekar och geometrier), den lämpligaste reaktions förhållanden och faktorer (t. ex. reagenser, ultraljud energi ingång per volym, tryck, temperatur, flödes hastighet etc.) kan väljas för att få högsta kvalitet. Eftersom våra ultraljud reaktorer kan trycksatta upp till flera hundra barg, ultraljudsbehandling av mycket trög flytande pastor med till 250 000 centipoise är inget problem för Hielschers ultraljud system.
På grund av dessa faktorer, ultraljud delaminering/exfoliering och spridning utmärker konventionella blandning och fräsning tekniker.

Kontakta oss! / Fråga oss!

Använd formuläret nedan om du vill begära ytterligare information om ultraljud homogenisering. Vi ska vara glada att kunna erbjuda dig ett ultraljud system som uppfyller dina krav.









Observera att våra Integritetspolicy.


Hielscher Ultrasonics

  • hög effekt
  • höga skjuvkrafter
  • höga tryck som gäller
  • noggrann kontroll
  • sömlös skalbarhet (linjär)
  • satsvis och kontinuerlig
  • Reproducerbara resultat
  • Tillförlitlighet
  • Robusthet
  • hög energi effektivitet

 
För att lära dig mer om ultraljud grafen syntes, dispersion och funktionalisering, klicka här:

 

Fakta Värt att veta

Ultraljud och kavitation: hur grafit är exfolierad till graphene oxid under ultraljudsbehandling

Ultraljud exfoliering av grafitoxid (GrO) är baserad på den höga skjuvkraften inducerad av akustisk kavitation. Akustisk kavitation uppstår på grund av de alternerande högtrycks- / lågtryckscyklerna, som genereras genom koppling av kraftfulla ultraljudsvågor i en vätska. Under lågtryckscyklerna uppstår mycket små hålrum eller vakuumbubblor, som växer över de alternerande lågtryckscyklerna. När vakuumbubblorna uppnår en storlek där de inte kan absorbera mer energi, kollapsar de våldsamt under en högtryckscykel. Bubbelimplosionen resulterar i kavitationsskjuvkrafter och spänningsvågor, extrem temperatur på upp till 6000K, extrema kylhastigheter över 1010K/s, mycket kicken pressar av upp till 2000atm, ytterlighet pressar differentialer, såväl som flytande sprutar ut med upp 1000km/h (∼ 280m/s).
Dessa intensiva krafter påverkar grafit stackar, som är delaminerade i en-eller några-lager grafen oxid och orörda grafen nanosheets.

Grafenoxid

Ultraljud exfoliering används för att delaminate mono-och få lager Grafenoxid nanoark från grafit oxid.Grafen oxid (gå) syntetiseras av exfolierande grafit oxid (GrO). Medan grafit oxid är en 3D-material som består i miljon tals lager av grafen lager med interkalerade oxygens, grafen oxid är en mono-eller få lager grafen som syras på båda sidor.
Grafen oxid och grafen skiljer sig från varandra i följande egenskaper: grafen oxid är Polar, medan grafen är nonpolar. Grafen oxid är hydrofila, medan grafen är Hydro fobisk.
Detta innebär att grafen oxid är vattenlöslig, amphiphilic, giftfri, biologiskt nedbrytbar och bildar stabila kolloidal SUS pensioner. Ytan av grafen oxid innehåller epoxi, hydroxyl, och karboxylgrupper, som är tillgängliga för att interagera med katjoner och anjoner. Tack vare sin unika organiska-oorganiska Hybrid struktur och exceptionella egenskaper, GO-polymer kompositer erbjuder hög potential för många industriella tillämpningar. (Tolasz et al. 2014)

Reducerad Grapheneoxid

Reducerad Grafenoxid (rGO) framställs genom ultraljud, kemisk eller termisk reduktion av grafen oxid. Under Reduktions steget avlägsnas de flesta syre funktionerna i grafen oxid så att den resulterande reducerade grafen oxid (rGO) har mycket likartade egenskaper för att orörda grafen. Emellertid, reducerad grafen oxid (rGO) är inte defekt-fri och orörda som ren grafen.

Litteratur / Referenser



Vi diskuterar gärna din process.

Låt oss komma i kontakt.