โบรอนไนไตรด์ท่อนาโน – ขัดผิวและกระจายตัวโดยใช้ Sonication

Ultrasonication ประสบความสําเร็จนําไปใช้กับการประมวลผลและการกระจายของท่อนาโนโบรอนไนไตรด์ (BNNTs) sonication ความเข้มสูงให้ detangling เป็นเนื้อเดียวกันและการกระจายในโซลูชั่นต่างๆและจึงเป็นเทคนิคการประมวลผลที่สําคัญในการรวม BNNTs ลงในโซลูชั่นและเมทริกซ์

การประมวลผลอัลตราโซนิกของโบรอนไนไตรด์ท่อนาโน

ในการรวมโบรอนไนไตรด์ท่อนาโน (BNNTs) หรือโครงสร้างนาโนโบรอนไนไตรด์ (BNNs) เช่น nanosheets และ nanoribbons ลงในสารละลายของเหลวหรือเมทริกซ์พอลิเมอร์จําเป็นต้องใช้เทคนิคการกระจายตัวที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ การกระจายอัลตราโซนิกให้พลังงานที่จําเป็นในการขัดผิว detangle กระจายและ functionalize ท่อนาโนบรอนไนไตรด์และโครงสร้างนาโนโบรอนไนไตรด์ที่มีประสิทธิภาพสูง พารามิเตอร์การประมวลผลที่ควบคุมได้อย่างแม่นยําของอัลตราซาวนด์ความเข้มสูง (เช่นพลังงานแอมพลิจูดเวลาอุณหภูมิและความดัน) ช่วยให้สามารถปรับสภาพการประมวลผลเป็นรายบุคคลเพื่อเป้าหมายกระบวนการเป้าหมาย ซึ่งหมายความว่าความเข้มอัลตราโซนิกสามารถปรับได้ในเรื่องการกําหนดเฉพาะ (คุณภาพของ BNNTs, ตัวทําละลาย, ความเข้มข้นของแข็งของเหลว ฯลฯ ) จึงได้รับผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

Boron nitride nanotubes (BNNTs) can be synthesized using sonication

ทางเดินอัลตราโซนิกเพื่อสังเคราะห์ boron nitride nanocups
(การศึกษาและกราฟิก: Yu et al. 2012)

การใช้งานของการประมวลผลอัลตราโซนิก BNNT และ BNN ครอบคลุมช่วงเต็มจากการกระจายตัวเป็นเนื้อเดียวกันของโครงสร้างนาโนโบรอนไนไตรด์สองมิติ (2D-BNNs) เพื่อการทํางานและการขัดผิวทางเคมีของโมโนชั้นโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม ด้านล่างเรานําเสนอรายละเอียดเกี่ยวกับการกระจายอัลตราโซนิกการขัดผิวและการทํางานของ BNNTs และ BNNs

ขอข้อมูล





Dispersion of boron nitride nanotubes using high-intensity ultrasonicators from Hielscher Ultrasonics

การติดตั้งอัลตราโซนิกกระจาย (2x UIP1000hdT) สําหรับการประมวลผลท่อนาโนโบรอนไนไตรด์ในระดับอุตสาหกรรม

อัลตราโซนิกการกระจายตัวของโบรอนไนไตรด์ท่อนาโน

เมื่อใช้ท่อนาโนโบรอนไนไตรด์ (BNNTs) เพื่อเสริมโพลิเมอร์หรือเพื่อสังเคราะห์วัสดุใหม่จําเป็นต้องมีการกระจายตัวสม่ําเสมอและเชื่อถือได้ในเมทริกซ์ อัลตราโซนิกกระจายใช้กันอย่างแพร่หลายในการกระจายวัสดุนาโนเช่น CNTs อนุภาคนาโนโลหะอนุภาคเปลือกหลักและชนิดอื่น ๆ ของอนุภาคนาโนเป็นขั้นตอนที่สอง
การกระจายอัลตราโซนิกได้รับการนํามาใช้ประสบความสําเร็จในการ detangle และแจกจ่าย BNNTs อย่างสม่ําเสมอในสารละลายน้ําและไม่ใช่น้ํารวมทั้งเอทานอล, เอทานอล PVP, เอทานอล TX100 เช่นเดียวกับโพลีเมอร์ต่างๆ (เช่นยูรีเทน)
สารลดแรงตึงผิวที่ใช้กันทั่วไปเพื่อรักษาเสถียรภาพการกระจายตัวของ BNNT ที่เตรียมไว้ ultrasonically เป็นสารละลายโซเดียม dodecyl ซัลเฟต (SDS) 1% wt ตัวอย่างเช่น 5 BNNTs มก. จะกระจาย ultrasonically ในขวดที่มี 5 mL ของ 1% wt สารละลาย SDS โดยใช้อัลตราโซนิกโพรบประเภทกระจายเช่น UP200St (26kHz, 200W).

การกระจายตัวของ BNNTs โดยใช้อัลตราซาวนด์

เนื่องจากปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งของ van der Waals และพื้นผิวที่ไม่ชอบน้ําท่อนาโนโบรอนไนไตรด์สามารถกระจายตัวได้ไม่ดีในสารละลายที่ใช้น้ํา เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ Jeon et al. (2019) ใช้ Pluronic P85 และ F127 ซึ่งมีทั้งกลุ่มที่ไม่ชอบน้ําและกลุ่มไม่ชอบน้ําเพื่อทํางาน BNNT ภายใต้ sonication

Length reduction and cutting of boron nitride nanotubes (BNNTs) by high-intensity ultrasonication

ภาพ SEM ของ BNNTs ที่สั้นลงหลังจากระยะเวลา sonication ต่างๆ ดังแสดงความยาวของ BNNTs เหล่านี้ลดลงเมื่อระยะเวลาการ sonication สะสมเพิ่มขึ้น
(การศึกษาและภาพ: ลี et al. 2012)

การขัดผิวที่ปราศจากสารลดแรงตึงผิวของ Boron Nitride Nanosheets โดยใช้ Sonication

Lin et al. (2011) นําเสนอวิธีการขัดผิวและการกระจายตัวของโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม (h-BN) ไนไตรด์โบรอนหกเหลี่ยมถือว่าไม่ละลายในน้ํา อย่างไรก็ตามพวกเขาสามารถแสดงให้เห็นว่าน้ํามีประสิทธิภาพในการขัดผิวโครงสร้าง h-BN ชั้นโดยใช้ ultrasonication สร้างการกระจายน้ํา "สะอาด" ของแผ่นนาโน h-BN โดยไม่ต้องใช้สารลดแรงตึงผิวหรือการทํางานอินทรีย์ กระบวนการขัดผิวล้ํานี้ผลิตไม่กี่ชั้น h-BN nanosheets เช่นเดียวกับ nanosheet monolayered และสายพันธุ์ nanoribbon แผ่นนาโนส่วนใหญ่มีขนาดด้านลดลงซึ่งเป็นผลมาจากการตัดแผ่น h-BN แม่ที่เกิดจากไฮโดรไลซิสช่วย sonication (ยืนยันโดยการทดสอบแอมโมเนียและผลสเปกโตรสโคปี) ไฮโดรไลซิสเหนี่ยวนําให้เกิด ultrasonically ยังส่งเสริมการขัดผิวของแผ่นนาโน h-BN ในการช่วยเหลือผลขั้วของตัวทําละลาย แผ่นนาโน h-BN ในการกระจายตัวของน้ํา "สะอาด" เหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการประมวลผลที่ดีผ่านวิธีการแก้ปัญหาที่รักษาลักษณะทางกายภาพของพวกเขา แผ่นนาโน h-BN ที่กระจายตัวในน้ํายังแสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งต่อโปรตีนเช่นเฟอร์ริตินแสดงให้เห็นว่าพื้นผิว nanosheet มีให้สําหรับการผันทางชีวภาพต่อไป

อัลตราโซนิกนาโนกระจายตัวกับ ultrasonicator UP400St

ขอข้อมูล





วิธีการกระจายตัวของ sono-mechanical โดยใช้ cavitation อัลตราโซนิกและแรงเฉือนเป็นวิธีการผสมทางกายภาพอย่างหมดจดซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถหักล้าง BNNTs และรักษาเสถียรภาพของ BNNTs แต่ละตัวในขณะที่รักษาความสมบูรณ์และคุณสมบัติภายในของพวกเขา การใช้พลังงานอัลตราโซนิกที่เหมาะสม (Ws / mL), เช่นการปรับช่วงความกว้างและ sonication, การกระจายอัลตราโซนิกสามารถ detangle และกระจาย BNNTS อย่างสม่ําเสมอ ช่วงความกว้างที่สูงขึ้นและ sonication อีกต่อไปสามารถนํามาใช้ถ้าความยาวของท่อนาโนโบรอนไนไตรด์ควรจะลดลง อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการลดขนาดอัลตราโซนิกและการตัดความยาวของ BNNTs ในส่วนถัดไป

อัลตราโซนิกลดขนาดและตัดของโบรอนไนไตรด์ท่อนาโน

ความยาวของท่อนาโนโบรอนไนไตรด์มีบทบาทสําคัญในการประมวลผล BNNTs ที่ตามมาเป็นโพลีเมอร์และวัสดุการทํางานอื่น ๆ ดังนั้นจึงเป็นข้อเท็จจริงที่สําคัญที่ sonication ของ BNNTs ในตัวทําละลายไม่เพียง แต่สามารถแยก BNNTs เป็นรายบุคคล แต่ยังร่น BNNTs โครงสร้างไม้ไผ่ภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุม BNNTs ที่สั้นลงมีโอกาสลดลงมากในการ bundling ในระหว่างการเตรียมการคอมโพสิต ลีที่ al. (2012) แสดงให้เห็นว่าความยาวของ BNNTs functionalized สามารถสั้นลงได้อย่างมีประสิทธิภาพจาก >10μm ถึง ∼500nm โดย ultrasonication การทดลองของพวกเขาแนะนําว่าการกระจายอัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพของ BNNT ในการแก้ปัญหาเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับการตัดดังกล่าวของ BNNT ลดขนาดและตัด

Boron nitride nanotubes can be efficiently dispersed and reduced in length using high-intensity ultrasonication

(ค) mPEG- DSPE / BNNTs ในน้ํา (หลังจาก 2 ชั่วโมงของ sonication) (ง) ตัวแทนแผนผังของ BNNT ที่ทํางานโดยโมเลกุล mPEG-DSPE
(การศึกษาและภาพ: ลี et al. 2012)

Ultrasonic dispersion is a well established technique to disperse and exfoliate boron nitride nanotubes.

อัลตราโซนิกโฮโมจีไน UP400St สําหรับการกระจายตัวของท่อนาโนโบรอนไนไตรด์ (BNNTs)

ขอข้อมูล





Ultrasonicators ประสิทธิภาพสูงสําหรับการประมวลผล BNNT

คุณสมบัติสมาร์ทของ Ultrasonicators Hielscher ถูกออกแบบมาเพื่อรับประกันการทํางานที่เชื่อถือได้ผลลัพธ์ที่ทําซ้ําได้และใช้งานง่าย การตั้งค่าการทํางานสามารถเข้าถึงและโทรออกได้อย่างง่ายดายผ่านเมนูที่ใช้งานง่ายซึ่งสามารถเข้าถึงได้ผ่านหน้าจอสัมผัสสีดิจิตอลและรีโมทคอนโทรลของเบราว์เซอร์ ดังนั้นเงื่อนไขการประมวลผลทั้งหมดเช่นพลังงานสุทธิพลังงานรวมความกว้างเวลาความดันและอุณหภูมิจะถูกบันทึกโดยอัตโนมัติในการ์ด SD ในตัว สิ่งนี้ช่วยให้คุณสามารถแก้ไขและเปรียบเทียบการวิ่ง sonication ก่อนหน้านี้และเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการขัดผิวและการกระจายตัวของท่อนาโนโบรอนไนไตรด์และวัสดุนาโนให้มีประสิทธิภาพสูงที่สุด
Hielscher Ultrasonics ระบบที่ใช้ทั่วโลกสําหรับการผลิต BNNTs คุณภาพสูง Hielscher ultrasonicators อุตสาหกรรมสามารถเรียกใช้แอมพลิจูดสูงในการดําเนินงานอย่างต่อเนื่อง (24/7/365) แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถสร้างได้อย่างง่ายดายด้วย sonotrodes มาตรฐาน (โพรบอัลตราโซนิก / เขา) สําหรับแอมพลิจูดที่สูงขึ้น sonotrodes ล้ําเสียงที่กําหนดเองที่มีอยู่ เนื่องจากความทนทานและการบํารุงรักษาต่ําระบบขัดอัลตราโซนิกและการกระจายตัวของเรามีการติดตั้งโดยทั่วไปสําหรับการใช้งานหนักและในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการ
Ultrasonics Hielscher’ โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมสามารถส่งมอบความกว้างสูงมาก แอมพลิจูดของถึง200μmสามารถทํางานอย่างต่อเนื่องในการดําเนินงาน24/7ของ สําหรับคลื่นที่สูงขึ้น sonotrodes อัลตราโซนิกที่กําหนดเองที่มีอยู่
โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก Hielscher สําหรับการกระจายและการขัดผิวของท่อนาโนโบรอนไนไตรด์เช่นเดียวกับ CNTs และกราฟีนมีการติดตั้งทั่วโลกในระดับเชิงพาณิชย์แล้ว ติดต่อเราตอนนี้เพื่อหารือเกี่ยวกับกระบวนการผลิต BNNT ของคุณ! พนักงานที่มีประสบการณ์ของเรายินดีที่จะแบ่งปันข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการขัดผิวระบบอัลตราโซนิกและราคา!
ตารางด้านล่างนี้จะช่วยให้คุณมีข้อบ่งชี้ของความจุในการประมวลผลโดยประมาณของ ultrasonicators ของเรา:

ปริมาณชุด อัตราการไหล อุปกรณ์ที่แนะนำ
1 ถึง 500mL 10 ถึง 200mL / นาที UP100H
10 ถึง 2000ml 20 ถึง 400ml / นาที Uf200 ःที, UP400St
00.1 เพื่อ 20L 00.2 เพื่อ 4L / นาที UIP2000hdT
10 100L 2 ถึง 10L / นาที UIP4000hdT
N.A. 10 100L / นาที UIP16000
N.A. ที่มีขนาดใหญ่ กลุ่มของ UIP16000

ติดต่อเรา! / ถามเรา!

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

กรุณาใช้แบบฟอร์มด้านล่างเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวประมวลผลอัลตราโซนิกโปรแกรมประยุกต์และราคา เราจะยินดีที่จะหารือเกี่ยวกับกระบวนการของคุณกับคุณและเพื่อให้คุณระบบอัลตราโซนิกการประชุมความต้องการของคุณ!










Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics ผลิต homogenizers อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการใช้งานผสมกระจาย emulsification และสกัดในห้องปฏิบัติการนักบินและอุตสาหกรรมขนาด

วรรณกรรม / อ้างอิง



ข้อเท็จจริงที่รู้

โบรอนไนไตรด์ท่อนาโนและวัสดุนาโน

ท่อนาโนโบรอนไนไตรด์มีโครงสร้างอะตอมที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งประกอบกับอะตอมโบรอนและไนโตรเจนที่จัดเรียงในเครือข่ายหกเหลี่ยม โครงสร้างนี้ให้คุณสมบัติภายในที่ยอดเยี่ยมมากมายของ BNNT เช่นความแข็งแรงเชิงกลที่เหนือกว่าการนําความร้อนสูงพฤติกรรมฉนวนไฟฟ้าคุณสมบัติ piezoelectric ความสามารถในการป้องกันนิวตรอนและความต้านทานการเกิดออกซิเดชัน ช่องว่างของวง eV 5 ยังสามารถปรับได้โดยใช้สนามไฟฟ้าตามขวางซึ่งทําให้ BNNTs น่าสนใจสําหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนี้ BNNTs มีความต้านทานการเกิดออกซิเดชันสูงถึง 800 ° C แสดง piezoelectricity ที่ยอดเยี่ยมและอาจเป็นวัสดุเก็บไฮโดรเจนอุณหภูมิห้องที่ดี

BNNTs กับกราฟีน: BNNTs เป็นอนาล็อกโครงสร้างของกราฟีน ความแตกต่างที่สําคัญระหว่างวัสดุนาโนที่ใช้โบรอนไนไตรด์และคู่คาร์บอนของพวกเขาคือลักษณะของพันธะระหว่างอะตอม พันธะ C-C ในวัสดุนาโนคาร์บอนมีลักษณะโควาเลนต์บริสุทธิ์ในขณะที่พันธบัตร B-N นําเสนอตัวละครไอออนิกบางส่วนเนื่องจากคู่ e−ใน B-N ไฮบริด SP2 (cf. Emanet et al. 2019)

BNNTs กับท่อนาโนคาร์บอน: ท่อนาโนโบรอนไนไตรด์ (BNNTs) แสดงโครงสร้างนาโนท่อคล้ายกับท่อนาโนคาร์บอน (CNTs) ซึ่งอะตอมโบรอนและไนโตรเจนจัดเรียงในเครือข่ายหกเหลี่ยม


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics ผลิต homogenizers อัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพสูงจาก ห้องปฏิบัติการ ไปยัง ขนาดอุตสาหกรรมของ