Hielscher ultraljud teknik

Hur att skingra Enkelväggiga Kolnanotubes individuellt

Enkelväggiga kolnanorör (SWNTs eller SWCNTs) har unika egenskaper, men att uttrycka dem måste de vara individuellt spridda. För att till fullo utnyttja de exceptionella egenskaperna hos enkelväggiga kolnanorör, måste rören vara omringade mest fullständigt. SWNTs som andra nanopartiklar visar mycket hög attraktion krafter, så att en kraftfull och effektiv teknik behövs för en pålitlig deagglomeration och spridning. Även om vanliga blandnings tekniker inte ger den intensitet som behövs för att reda ut SWNTs utan att skada dem, hög effekt ultraljud är bevisat att reda ut och skingra SWCNTs. Ultrasonically genererade cavitational skjuvning styrkor är kraftfulla nog att övervinna bindning krafterna, medan ultraljud intensiteten kan justeras korrekt för att undvika skador på SWCNTs.

Problem:

Enkelväggiga kolnanorör (SWCNTs) skiljer sig från multi-walled kolnanorör (MWNTs/MWCNTs) av deras elektriska egenskaper. Bandet gap SWCNTs kan variera från noll till 2 eV och deras elektriska konduktivitet funktioner metalliska eller halvledande beteende. Som Enkelväggiga kolnanorör är mycket sammanhängande, en av de stora hindren i bearbetningen SWCNTs är inneboende olölighet av rören i organiska lösnings medel eller vatten. För att använda den fulla potentialen av SWCNTs, en enkel, pålitlig och skalbar deagglomeration process av rören behövs. Speciellt, funktionalisering av CNT sido väggarna eller öppna ändar för att skapa ett lämpligt gränssnitt mellan SWCNTs och organiska lösnings medel resulterar i partiell exfoliering av SWCNTs, bara. Därför är SWCNTs mesta dels spridda som buntar snarare än enskilda deagglomerated rep. Om villkoret under dispersionen är för hård, kommer SWCNTs att för kortas till längder mellan 80 till 200Nm. För de flesta praktiska tillämpningar, dvs för halvledande eller förstärkande SWCNTs, är denna längd för liten.

Lösning:

Ultraljud är en mycket effektiv metod för spridning och deagglomeration av kolnanorör, som ultraljud vågor av hög intensitet ultraljud generera kavitation i vätskor. Ljud vågorna sprids i vätskan Media resultera i omväxlande högtrycks (kompression) och lågtrycks (förtunning) cykler, med priser beroende på frekvensen. Under lågtrycks cykeln skapar hög intensiva ultraljudsvågor små vakuum bubblor eller håligheter i vätskan. När bubblorna uppnår en volym där de inte längre kan absorbera energi, kollapsar de våldsamt under en högtrycks cykel. Detta fenomen kallas kavitation. Under implosionen mycket höga temperaturer (ca. 5, 000K) och pressar (ca. 2, 000atm) nås lokalt. Implosion av kavitation bubblan resulterar också i flytande jets av upp till 280 m/s hastighet. Dessa flytande jetströmmar till följd av ultraljud kavitation, övervinna bindning krafterna mellan kolnanorör och därmed nanorör bli deagglomerated. En mild, kontrollerad Ultraljuds behandling är en lämplig metod för att skapa ytaktiva-stabiliserad SUS pensioner av spridda SWCNTs med hög längd. För kontrollerad produktion av SWCNTs, Hielscher ' s ultraljud processorer gör det möjligt att köra på ett brett spektrum av ultraljud parametrar uppsättningar. Ultraljud amplitud, flytande tryck och flytande sammansättning kan varieras respektive till det specifika materialet och processen. Detta ger varierande möjligheter till justeringar,

  • sonotrode amplituder på upp till 170 Micron
  • vätske tryck på upp till 10 bar
  • vätske flöden på upp till 15L/min (beroende på processen)
  • vätske temperaturer upp till 80 degC (andra temperaturer på begäran)
  • materialviskositet på upp till 100.000 CP

 

Dessutom, ultraljud som en polymer-Assisted renings metod gör det möjligt att ta bort orenheter från som vuxit SWCNTs, effektivt. Det är svårt att studera kemisk modifiering av SWCNTs på molekylär nivå, eftersom det är svårt att få rena SWNTs. som odlas SWCNTs innehåller många föroreningar, såsom metall partiklar och amorfa kol atomer. Ultraljud av swcnts i en monoklorobenzen (MCB) lösning av poly (metyl metakrylat) PMMA följt av filtrering är ett effektivt sätt att rena swcnts. Denna polymer-Assisted renings metod gör det möjligt att ta bort orenheter från som odlas SWCNTs effektivt. Noggrann kontroll av ultraljud amplitud gör det möjligt att undvika eller begränsa skada SWCNTs.

Dispersing kolnanorör

 

Hielschers Ultrasonic enheter är den idealiska

Ultraljud spridning av nanorör (UP400S)

Fakta om SWNTs– diameter på ca 1 Nm, med ett rör miljoner gånger längre– extrem styrka & Stelhet– mycket hög orubblighet– mycket hög elektronisk och värmeledningsförmåga– metalliskt eller halvledande beteende

Power ultraljud är ofta det enda pålitliga verktyg för att reda ut och skingra nanorör

Dispersing CNTs med Hielschers Lab enhet UP50H

Ultraljud utrustning

Hielscher erbjuder hög prestanda ultraljud processorer för ultraljudsbehandling av varje volym. Ultrasonic enheter från 50 watt upp till 16,000 watt, som kan ställa upp i kluster, tillåta att hitta lämpliga ultraljud för varje ansökan, i labbet samt i branschen. För sofistikerad spridning av nanorör, en kontinuerlig ultraljudsbehandling rekommenderas. Använda Hielschers flöde celler, blir det möjligt att skingra CNTs i vätskor av förhöjd viskositet såsom polymerer, hög viskositet smälter och termoplaster.

Klicka här för att läsa mer om spridningen och modifiering av nanorör av hög effekt ultraljud!

High Power ultraljud enheter är en effektiv industriell bearbetning teknik för upplösning, homogenisering, dispersing, deagglomeration och utvinning.

industriell ultraljudsprocessor UIP16000 (16kW) för hög volym strömmar

Kontakta oss / Fråga mer

Prata med oss ​​om dina behandlingsbehov. Vi kommer att rekommendera den mest lämpliga inställningar och processparametrar för ditt projekt.





Observera att våra Integritetspolicy.




Fakta Värt att veta

Ultrasonic enheter är ofta kallas sond sonikator, ultraljud Homogenisatorer, Sonic lyser, ultraljud störande, ultraljud Grinder, Sono-ruptor, sonifier, Sonic dismembrator, cell ämnen, ultraljud disperser eller upplösning. De olika termerna resultat från de olika program som kan uppfyllas av ultraljudsbehandling.