เทคโนโลยีอัลตราซาวนด์ Hielscher

อัลตราโซนิกกันไปของท่อนาโนคาร์บอน (CNT)

Carbonnanotubes มีความแข็งแรงและมีความยืดหยุ่น แต่เหนียวมาก พวกเขาเป็นเรื่องยากที่จะแยกย้ายกันไปลงในของเหลวเช่นน้ำ, เอทานอลน้ำมันลิเมอร์หรืออีพอกซีเรซิน อัลตราซาวด์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพที่จะได้รับต่อเนื่อง – เดียวก็แยกย้ายกันไป – carbonnanotubes

Carbonnanotubes (CNT) จะใช้ในกาวเคลือบและโพลิเมอร์และฟิลเลอร์เป็นกระแสไฟฟ้าในพลาสติกให้เปลืองค่าใช้จ่ายคงที่ในอุปกรณ์ไฟฟ้าและใน electrostatically แผงร่างกาย paintable รถยนต์ โดยการใช้ท่อนาโนโพลิเมอร์สามารถทำทนกับอุณหภูมิสารเคมีรุนแรงสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนความกดดันมากและรอยขีดข่วน มีสองประเภทของท่อนาโนคาร์บอน: ท่อนาโนผนังเดี่ยว (SWNT) และท่อนาโนหลายผนัง (MWNT)

การรักษาอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่ง่ายและมีประสิทธิภาพในการสลายคาร์บอนนาโนทิวบ์ในน้ำหรือตัวทำละลายอินทรีย์Carbonnanotubes โดยทั่วไปมักจะพร้อมใช้งานเป็นวัสดุที่แห้งเช่น จาก บริษัท เช่น วิจัย SES หรือบริษัท CNT จำกัด ง่าย, เชื่อถือได้และปรับขนาดกระบวนการสำหรับ deagglomeration เป็นสิ่งจำเป็น, เพื่อที่จะใช้ท่อนาโนกับศักยภาพสูงสุดของพวกเขา. สำหรับของเหลวถึง 100, 000cP อัลตราซาวนด์เป็นเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพมากสำหรับการกระจายของท่อนาโนในน้ำน้ำมันหรือโพลิเมอร์ที่มีความเข้มข้นต่ำหรือสูง กระแสเจ็ทของเหลวที่เกิดจาก อัลตราโซนิกโพรงอากาศเอาชนะกองกำลังพันธะระหว่างท่อนาโนและแยกหลอด เนื่องจากแรงเฉือนที่สร้างความปั่นป่วนและ ultrasonically ไมโครอัลตราซาวนด์สามารถช่วยในการเคลือบผิวและสารเคมีปฏิกิริยาของท่อนาโนกับวัสดุอื่น ๆ ได้อีกด้วย

Ultrasonication เป็นขั้นตอนที่มีประสิทธิภาพในการแก้ให้หายยุ่ง carbonnanotubes น้ำหรือตัวทำละลายอินทรีย์โดยทั่วไปการกระจาย nanotube หยาบเป็นครั้งแรกที่ส่งโทรสารโดยสผมมาตรฐานและจากนั้นการผสมยางในเครื่องปฏิกรณ์เซลล์ไหลอัลตราโซนิก วิดีโอด้านล่าง (คลิกที่ภาพเพื่อเริ่มต้น!) แสดงการทดลองใช้ในห้องแล็บ (แบทช์ sonication โดยใช้ UP400S) กระจาย carbonnanotubes multiwall ในน้ำที่มีความเข้มข้นต่ำ เพราะธรรมชาติของสารเคมีของคาร์บอนพฤติกรรมการกระจายตัวของท่อนาโนในน้ำค่อนข้างยาก ตามที่ปรากฏในวิดีโอก็สามารถแสดงให้เห็นได้อย่างง่ายดายว่า ultrasonication มีความสามารถที่จะแยกย้ายกันท่อนาโนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การกระจายตัวของบุคคล SWNTs ความยาวสูง

ปัญหาสำคัญสำหรับการประมวลผลและการจัดการของ SWNTs เป็นแก้ไม่ตกโดยธรรมชาติของหลอดในตัวทำละลายอินทรีย์ที่พบบ่อยและน้ำ Functionalization ของผนังด้านนาโนหรือปลายเปิดเพื่อสร้างอินเตอร์เฟซที่เหมาะสมระหว่าง SWNTs และตัวทำละลายส่วนใหญ่นำไปสู่การขัดบางส่วนของเชือก SWNT เพียง
เป็นผลให้ SWNTs จะแยกย้ายกันมักจะเป็นการรวมกลุ่มมากกว่าวัตถุที่บุคคลบางแห่งอย่างเต็มที่ เมื่อเงื่อนไขที่รุนแรงเกินไปมีการจ้างงานในระหว่างการกระจาย SWNTs จะลงไปความยาวระหว่าง 80 และ 200nm แม้ว่านี่จะเป็นประโยชน์สำหรับการทดสอบบางอย่างยาวนี้มีขนาดเล็กเกินไปสำหรับการใช้งานจริงมากที่สุดเช่นสารกึ่งตัวนำหรือเสริม SWNTs ควบคุมรักษาล้ำอ่อน (เช่นโดยการ UP200Ht กับ 40mm sonotrode) เป็นขั้นตอนที่มีประสิทธิภาพในการเตรียมความพร้อมกระจายน้ำของแต่ละ SWNTs ยาว ลำดับของ ultrasonication อ่อนลดสั้นลงและช่วยให้การเก็บรักษาสูงสุดของโครงสร้างและคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์

การทำให้บริสุทธิ์ของ SWNT โดยพอลิเมอร์ช่วย Ultrasonication

มันเป็นเรื่องยากที่จะศึกษาการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของ SWNTs ในระดับโมเลกุลเพราะเป็นเรื่องยากที่จะได้รับ SWNTs บริสุทธิ์ ในฐานะที่เป็นที่ปลูก SWNTs มีสิ่งเจือปนที่เป็นจำนวนมากเช่นอนุภาคโลหะและก๊อบปี้สัณฐาน Ultrasonication ของ SWNTs ในคลอโร A (MCB) การแก้ปัญหาของโพลี (อีพ๊อกซี่) PMMA ตามด้วยการกรองเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการชำระล้าง SWNTs วิธีการทำให้บริสุทธิ์ลิเมอร์ช่วยนี้จะช่วยให้เพื่อเอาสิ่งสกปรกจาก SWNTs เป็นที่ปลูกได้อย่างมีประสิทธิภาพ (Yudasaka et al,) การควบคุมที่ถูกต้องของความกว้าง ultrasonication จะช่วยให้การจำกัดความเสียหายไป SWNTs

Hielscher ช่วงของอุปกรณ์อัลตราโซนิก และอุปกรณ์เสริมสำหรับการกระจายที่มีประสิทธิภาพของท่อนาโน

ขอข้อมูลเพิ่มเติม!

กรุณากรอกแบบฟอร์มนี้หากคุณต้องการขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้อัลตราซาวนด์ที่จะแยกย้ายกันคาร์บอนนาโนทิวบ์










วรรณกรรม

Koshio, a, Yudasaka, M. , Zhang เมตร Iijima, S. (2001): วิธีง่ายๆในการทำปฏิกิริยาทางเคมีเดี่ยวกำแพง Crabon ท่อนาโนกับวัสดุอินทรีย์ใช้ Ultrasonication; ในนาโนจดหมายฉบับ 1, ฉบับที่ 7 ปี 2001 พี 361-363

Yudasaka, M .; จาง M .; Jabs, C .; Iijima, S. (2000): Appl สรวง 2000, 71, 449

Paredes เจ I. , Burghard, M. (2004): กระจายของบุคคลเพียงคนเดียวผนังท่อนาโนคาร์บอนของความยาวสูงใน: Langmuir ฉบับ 20, ฉบับที่ 12 ปี 2004 5149-5152, สมาคมเคมีอเมริกัน