ท่อนาโนโบรอนไนไตรด์ – ขัดผิวและกระจายตัวโดยใช้ Sonication

อัลตราโซนิกถูกนําไปใช้กับการประมวลผลและการกระจายตัวของท่อนาโนโบรอนไนไตรด์ (BNNT) ได้สําเร็จ การ sonication ความเข้มสูงให้การแก้พันกันและการกระจายที่เป็นเนื้อเดียวกันในสารละลายต่างๆและด้วยเหตุนี้จึงเป็นเทคนิคการประมวลผลที่สําคัญในการรวม BNNT เข้ากับสารละลายและเมทริกซ์

การประมวลผลอัลตราโซนิกของท่อนาโนโบรอนไนไตรด์

ในการรวมท่อนาโนโบรอนไนไตรด์ (BNNT) หรือโครงสร้างนาโนโบรอนไนไตรด์ (BNN) เช่นแผ่นนาโนและริบบิ้นนาโนลงในสารละลายเหลวหรือเมทริกซ์พอลิเมอร์จําเป็นต้องมีเทคนิคการกระจายตัวที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ การกระจายตัวของอัลตราโซนิกให้พลังงานที่จําเป็นในการขัดผิวคลายความพันกันกระจายตัวและทํางานท่อนาโนโบรอนไนไตรด์และโครงสร้างนาโนโบรอนไนไตรด์ที่มีประสิทธิภาพสูง พารามิเตอร์การประมวลผลที่ควบคุมได้อย่างแม่นยําของอัลตราซาวนด์ความเข้มสูง (เช่น พลังงาน แอมพลิจูด เวลา อุณหภูมิ และความดัน) ช่วยให้สามารถปรับเงื่อนไขการประมวลผลเป็นรายบุคคลตามเป้าหมายของกระบวนการ ซึ่งหมายความว่าความเข้มของอัลตราโซนิกสามารถปรับได้ตามสูตรเฉพาะ (คุณภาพของ BNNTs ตัวทําละลายความเข้มข้นของแข็ง - ของเหลว ฯลฯ ) จึงได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

การประยุกต์ใช้การประมวลผลอัลตราโซนิก BNNT และ BNN ครอบคลุมช่วงทั้งหมดตั้งแต่การกระจายตัวที่เป็นเนื้อเดียวกันของโครงสร้างนาโนโบรอนไนไตรด์สองมิติ (2D-BNN) ไปจนถึงการทํางานและการขัดผิวทางเคมีของโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยมชั้นเดียว ด้านล่างนี้เรานําเสนอรายละเอียดเกี่ยวกับการกระจายอัลตราโซนิกการขัดผิวและการทํางานของ BNNT และ BNN

การกระจายอัลตราโซนิกของท่อนาโนโบรอนไนไตรด์

เมื่อใช้ท่อนาโนโบรอนไนไตรด์ (BNNT) เพื่อเสริมแรงโพลีเมอร์หรือสังเคราะห์วัสดุใหม่ จําเป็นต้องมีการกระจายตัวที่สม่ําเสมอและเชื่อถือได้ในเมทริกซ์ เครื่องกระจายอัลตราโซนิกใช้กันอย่างแพร่หลายในการกระจายวัสดุนาโนเช่น CNTs, อนุภาคนาโนโลหะ, อนุภาคเปลือกแกนและอนุภาคนาโนประเภทอื่น ๆ ในระยะที่สอง
การกระจายตัวของอัลตราโซนิกประสบความสําเร็จในการแก้พันกันและกระจาย BNNT อย่างสม่ําเสมอในสารละลายที่เป็นน้ําและไม่ใช่น้ํา รวมถึงเอทานอล เอทานอล PVP เอทานอล TX100 ตลอดจนโพลีเมอร์ต่างๆ (เช่น โพลียูรีเทน)
สารลดแรงตึงผิวที่ใช้กันทั่วไปเพื่อรักษาเสถียรภาพการกระจายตัว BNNT ที่เตรียมด้วยอัลตราโซนิกคือสารละลายโซเดียมโดเดซิลซัลเฟต (SDS) 1%wt ตัวอย่างเช่น BNNT ขนาด 5 มก. จะกระจายตัวด้วยอัลตราโซนิกในขวดที่มีน้ําหนัก 5% 1 มล. สารละลาย SDS โดยใช้ตัวกระจายตัวแบบโพรบอัลตราโซนิก เช่น UP200St (26kHz, 200W).

การกระจายตัวของน้ําของ BNNT โดยใช้อัลตราซาวนด์

เนื่องจากปฏิสัมพันธ์แบบ van der Waals ที่แข็งแกร่งและพื้นผิวที่ไม่ชอบน้ํา ท่อนาโนโบรอนไนไตรด์จึงกระจายตัวได้ไม่ดีในสารละลายน้ํา เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ Jeon et al. (2019) ใช้ Pluronic P85 และ F127 ซึ่งมีทั้งกลุ่มที่ชอบน้ําและกลุ่มที่ไม่ชอบน้ําเพื่อทําให้ BNNT ทํางานภายใต้การ sonication

การขัดผิวที่ปราศจากสารลดแรงตึงผิวของแผ่นนาโนโบรอนไนไตรด์โดยใช้ Sonication

Lin et al. (2011) นําเสนอวิธีการขัดผิวและการกระจายตัวของโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม (h-BN) ที่สะอาด โบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยมถือว่าไม่ละลายในน้ํา อย่างไรก็ตามพวกเขาสามารถแสดงให้เห็นว่าน้ํามีประสิทธิภาพในการผลัดเซลล์ผิวโครงสร้าง h-BN แบบชั้นโดยใช้อัลตราโซนิกสร้างการกระจายตัวในน้ํา "สะอาด" ของแผ่นนาโน h-BN โดยไม่ต้องใช้สารลดแรงตึงผิวหรือการทํางานอินทรีย์ กระบวนการขัดผิวด้วยอัลตราโซนิกนี้ผลิตแผ่นนาโน h-BN ไม่กี่ชั้นเช่นเดียวกับแผ่นนาโนชั้นเดียวและสายพันธุ์นาโนริบบิ้น แผ่นนาโนส่วนใหญ่มีขนาดด้านข้างลดลง ซึ่งเกิดจากการตัดแผ่น h-BN แม่ที่เกิดจากการไฮโดรไลซิสช่วย sonication (ยืนยันโดยการทดสอบแอมโมเนียและผลสเปกโทรสโกปี) ไฮโดรไลซิสที่เกิดจากอัลตราโซนิกยังส่งเสริมการขัดผิวของแผ่นนาโน h-BN เพื่อช่วยในเอฟเฟกต์ขั้วของตัวทําละลาย แผ่นนาโน h-BN ในการกระจายตัวในน้ํา "สะอาด" เหล่านี้แสดงความสามารถในการแปรรูปที่ดีผ่านวิธีการละลายที่คงไว้ซึ่งลักษณะทางกายภาพ แผ่นนาโน h-BN ที่กระจายตัวในน้ํายังแสดงความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งต่อโปรตีนเช่นเฟอร์ริตินซึ่งบ่งชี้ว่าพื้นผิวแผ่นนาโนมีให้สําหรับการผันทางชีวภาพเพิ่มเติม

วิธีการกระจายตัวแบบโซโนเชิงกลโดยใช้โพรงอากาศอัลตราโซนิกและแรงเฉือนเป็นวิธีการผสมทางกายภาพล้วนๆ ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถแยก BNNT และทําให้ BNNT แต่ละตัวมีเสถียรภาพในขณะที่ยังคงความสมบูรณ์และคุณสมบัติที่แท้จริง การใช้พลังงานอัลตราโซนิกที่เหมาะสม (Ws / mL) เช่นปรับแอมพลิจูดและระยะเวลาการ sonication การกระจายตัวของอัลตราโซนิกสามารถแก้พันกันและกระจาย BNNTS อย่างสม่ําเสมอ สามารถใช้แอมพลิจูดที่สูงขึ้นและ sonication ที่ยาวขึ้นได้หากควรลดความยาวของท่อนาโนโบรอนไนไตรด์ อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการลดขนาดอัลตราโซนิกและการตัดความยาวของ BNNT ในส่วนถัดไป

การลดขนาดอัลตราโซนิกและการตัดท่อนาโนโบรอนไนไตรด์

ความยาวของท่อนาโนบอร์อนไนไตรด์มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงการประมวลผลต่อไปของ BNNTs ให้กลายเป็นโพลีเมอร์และวัสดุที่มีฟังก์ชันอื่น ๆ ดังนั้นจึงเป็นข้อมูลที่สำคัญว่า การสั่นสะเทือนด้วยคลื่นเสียงของ BNNTs ในตัวทำละลายไม่เพียงแต่สามารถแยก BNNTs ให้เป็นหน่วยเดี่ยวได้เท่านั้น แต่ยังช่วยลดความยาวของ BNNTs ที่มีโครงสร้างแบบไม้ไผ่ภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุมได้อีกด้วยBNNT ที่ถูกทำให้สั้นลงมีโอกาสเกิดการรวมตัวกันน้อยกว่ามากในระหว่างการเตรียมวัสดุคอมโพสิต Lee และคณะ (2012) แสดงให้เห็นว่าความยาวของ BNNT ที่ผ่านการทำฟังก์ชันสามารถถูกทำให้สั้นลงอย่างมีประสิทธิภาพจาก >10µm เหลือประมาณ 500nm ด้วยการใช้อัลตราโซนิก การทดลองของพวกเขาชี้ให้เห็นว่าการกระจายตัวของ BNNT ในสารละลายด้วยอัลตราโซนิกอย่างมีประสิทธิภาพเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการลดขนาดและการตัด BNNT ดังกล่าว

เครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการประมวลผล BNNT

คุณสมบัติอันชาญฉลาดของเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ได้รับการออกแบบมาเพื่อรับประกันการทํางานที่เชื่อถือได้ผลลัพธ์ที่ทําซ้ําได้และเป็นมิตรกับผู้ใช้ การตั้งค่าการทํางานสามารถเข้าถึงและโทรออกได้อย่างง่ายดายผ่านเมนูที่ใช้งานง่าย ซึ่งสามารถเข้าถึงได้ผ่านหน้าจอสัมผัสสีดิจิตอลและรีโมทคอนโทรลของเบราว์เซอร์ ดังนั้นเงื่อนไขการประมวลผลทั้งหมดเช่นพลังงานสุทธิพลังงานรวมแอมพลิจูดเวลาความดันและอุณหภูมิจะถูกบันทึกโดยอัตโนมัติในการ์ด SD ในตัว สิ่งนี้ช่วยให้คุณสามารถแก้ไขและเปรียบเทียบการ sonication ก่อนหน้านี้และเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการขัดผิวและการกระจายตัวของท่อนาโนโบรอนไนไตรด์และวัสดุนาโนให้มีประสิทธิภาพสูงสุด
ระบบอัลตราโซนิกของ Hielscher ถูกนํามาใช้ทั่วโลกสําหรับการผลิต BNNT คุณภาพสูงเครื่องอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมของ Hielscher สามารถเรียกใช้แอมพลิจูดสูงได้อย่างง่ายดายในการทํางานต่อเนื่อง (24/7/365) แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถสร้างได้อย่างง่ายดายอย่างต่อเนื่องด้วย sonotrodes มาตรฐาน (โพรบอัลตราโซนิก / แตร) สําหรับแอมพลิจูดที่สูงขึ้นมี sonotrodes อัลตราโซนิกแบบกําหนดเอง เนื่องจากความทนทานและการบํารุงรักษาต่ําระบบขัดผิวและกระจายอัลตราโซนิกของเราจึงได้รับการติดตั้งโดยทั่วไปสําหรับการใช้งานหนักและในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง
Hielscher Ultrasonics’ โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมสามารถให้แอมพลิจูดที่สูงมาก แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถทํางานต่อเนื่องได้อย่างง่ายดายในการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน สําหรับแอมพลิจูดที่สูงขึ้นมี sonotrodes อัลตราโซนิกแบบกําหนดเอง
โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก Hielscher สําหรับการกระจายตัวและการขัดผิวของท่อนาโนโบรอนไนไตรด์ตลอดจน CNTs และกราฟีนได้รับการติดตั้งทั่วโลกในระดับเชิงพาณิชย์ ติดต่อเราตอนนี้เพื่อหารือเกี่ยวกับกระบวนการผลิต BNNT ของคุณ! พนักงานที่มีประสบการณ์ของเรายินดีที่จะแบ่งปันข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการขัดผิวระบบอัลตราโซนิกและราคา!
ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา: