อัลตราโซนิก Exfoliation ของน้ำกระจายตัวแกรฟีน

• ขาวดำและแบบสองชั้น graphene nanosheets สามารถผลิตได้อย่างรวดเร็วผ่านการขัดอัลตราโซนิกที่มีอัตราความเร็วสูงและมีต้นทุนที่ต่ำ
• ultrasonically exfoliated graphene สามารถฟังก์ชันกับพลาสติกชีวภาพเพื่อให้ได้ graphene น้ำกระจาย
• โดย cavitation ล้ำเสียงที่สังเคราะห์กราฟีนสามารถดำเนินการต่อไปในการกระจายน้ำตามที่มีเสถียรภาพ

อัลตราโซนิก Exfoliation ของคุณภาพสูงแกรฟีน

Ultrasonication เป็นวิธีที่มีความน่าเชื่อถือในการผลิต graphene ชั้น (ขาวดำ, bi- และไม่กี่ชั้น graphene) จากสะเก็ดไฟท์หรืออนุภาค ขณะที่เทคนิคการขัดทั่วไปอื่น ๆ เช่น ball- และม้วนโรงงานหรือเครื่องผสมสูงเฉือนจะเชื่อมโยงกับที่มีคุณภาพต่ำและการใช้สารเคมีก้าวร้าวและตัวทำละลายที่วิธีการขัดผิวล้ำกล่อมโดยผลผลิตที่มีคุณภาพสูงความจุสูงของกระบวนการและเงื่อนไขการประมวลผลอ่อน
อัลตราโซนิกโพรงอากาศ สร้างแรงเฉือนที่รุนแรงซึ่งแยกชั้นกราไฟท์ซ้อนเข้าไปเดี่ยว, bi- และไม่กี่ชั้น graphene ปราศจากข้อบกพร่อง

แผ่นแกรฟีนน้ำ Dispersable

ภายใต้สภาวะปกติ, กราฟีนแทบจะไม่ dispersable ในน้ำและรูปแบบมวลรวมและ agglomerates เมื่อกระจายตัวในสื่อที่เป็นน้ำ ตั้งแต่ระบบน้ำมีข้อได้เปรียบที่สำคัญของการเป็นราคาไม่แพงปลอดสารพิษ, เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม, น้ำตามระบบกราฟีนเป็นอย่างสูงที่น่าสนใจให้กับผู้ผลิต graphene และอุตสาหกรรมปลายน้ำ
เพื่อให้ได้น้ำ dispersable nanosheets graphene ที่ graphene exfoliated ultrasonically มีการแก้ไขด้วย polysaccharides / พลาสติกชีวภาพเช่น pullulan, ไคโตซาน, อัลจิเนต, เจลาตินหรือหมากฝรั่งอาหรับ

ข้อดี:

• กราฟีนที่มีคุณภาพสูง
• ให้ผลตอบแทนสูง
• การกระจายตัวของน้ำที่ใช้
• ความเข้มข้นสูง
• ประสิทธิภาพสูง
• กระบวนการอย่างรวดเร็ว
• ราคาถูก
• สูงผ่าน
• เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

พิธีสาร Exfoliation โดยตรงของกราไฟท์

pullulan ที่ไม่ใช่ไอออนิกและอัลจิเนตประจุลบ (1.0 กรัม) ละลายแยกต่างหากใน 20 มิลลิลิตรของน้ำกลั่น (DI) ในขณะที่ไคโตซานประจุบวก (0.4 กรัม) ถูกละลายใน 20 มิลลิลิตร DI 1 น้ำหนัก% กรดอะซิติก ผงแกรไฟต์ถูกกระจายตัวในการแก้ biopolymer น้ำและรับการรักษาโดยใช้ อัลตราโซนิก UP200S ประมวลผล (สูงสุด 200 W พลังงานความถี่ 24 เฮิร์ทซ์ Hielscher Ultrasonics, เยอรมนี) พร้อมกับ sonotrode กรวยทรงกรวยไทเทเนียม (รุ่นไมโครปลาย S3, เส้นผ่าศูนย์กลางปลาย 3 มม210μmกว้างสูงสุดความหนาแน่นของพลังงานอะคูสติกหรือความเข้มพื้นผิว 460 W ซม.^-2) ภายใต้เงื่อนไขต่อไปนี้: 0.5 รอบและกว้าง 50% เป็นระยะเวลา 10, 20, 30 และ 60 นาทีตามลำดับ ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดที่ได้รับที่ 30min sonication sonication ถูกนำมาใช้ในอำนาจของ 16.25 W 30 นาทีโดยมีการใช้พลังงาน (เอาท์พุทพลังงานต่อหน่วยปริมาตร) 731 มล. Ws^-1.
ต่อจากนั้นผสมถูกหมุนเหวี่ยงที่ 1,500 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 60 นาทีเพื่อขจัดอนุภาคไฟท์ unexfoliated และล้างแล้ว 5 ครั้งและอีกครั้งหมุนเหวี่ยงที่ 5000 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 20 นาทีเพื่อขจัดส่วนเกินพลาสติกชีวภาพ ผลลัพธ์การแก้ปัญหาสีเทาเข้มถูกสูญญากาศแห้งที่40ºCจนกว่าจะไม่มีการสูญเสียมวล ส่งผลให้ผงพอลิเมอ graphene ถูก redispersed ในน้ำ (1 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร^-1 สำหรับ pullulan และไคโตซาน; 0.18 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร^-1 สำหรับอัลจิเนต) สำหรับตัวละคร แผ่นแกรฟีนที่ได้จากการ pullulan-, alginate- และไคโตซานช่วย ultrasonication ถูกระบุเป็นดึง-G ALG-G และโพย-G ตามลำดับ
ออกจากสามระบบ pullulan และไคโตซานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการผลัดเซลล์ผิวของกราไฟท์กว่าอัลจิเนต วิธีนี้ให้ผลเดี่ยว exfoliated, bi- และแผ่นกราฟีนไม่กี่ชั้นกับด้านข้างข้อบกพร่อง (ขอบ) ต่ำเท่านั้น ซับของพลาสติกชีวภาพบนพื้นผิว graphene กำบังความมั่นคงในระยะยาว (มากกว่า 6 เดือน) ของการกระจายน้ำ
(Unalan et al. ๒๐๑๕)

ระบบอัลตราโซนิก

Hielscher ของโปรเซสเซอร์ล้ำเสียงกำลังสูงใช้ทั่วโลกสำหรับการผลัดเซลล์ผิวที่ประสบความสำเร็จและการกระจายของกราไฟท์และกราฟีน dispersers อัลตราโซนิกของเราที่มีอยู่จากห้องปฏิบัติการและม้านั่งบนขึ้นไปยังหน่วยการผลิตภาคอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ นอกจากนี้ความแข็งแกร่งในการดำเนินงานและการบำรุงรักษา 24/7 ต่ำ ultrasonicators Hielscher โน้มน้าวโดยง่ายดายสูงของการประมวลผลเชิงเส้นและความยืดหยุ่น
กระบวนการสามารถทดสอบได้อย่างง่ายดายและเพิ่มประสิทธิภาพในห้องปฏิบัติการ หลังจากนั้นผลการดำเนินการทั้งหมดสามารถปรับขนาดได้อย่างสมบูรณ์เส้นระดับการผลิตในเชิงพาณิชย์ นี้จะทำให้ sonication วิธีการผลิตที่มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพสำหรับปริมาณสูงของแผ่นกราฟีนที่มีคุณภาพสูง
Ultrasonics Hielscher’ โปรเซสเซอร์ล้ำอุตสาหกรรมสามารถส่งมอบช่วงกว้างของคลื่นที่สูงมาก amplitudes ถึง200μmสามารถทำงานได้อย่างง่ายดายอย่างต่อเนื่องในการดำเนินงาน 24/7 สำหรับช่วงกว้างของคลื่นที่สูงยิ่งขึ้น sonotrodes อัลตราโซนิกที่กำหนดเองที่มีอยู่ จับคู่เครื่องปฏิกรณ์อัลตราซาวนด์ให้แน่ใจว่าความสามารถในการผลิตมวลเชื่อถือได้และปลอดภัยของ nanosheets กราฟีนที่มีคุณภาพสูง

Hielscher ล้ำของ homogenizers พลังงานสูงที่มีอยู่สำหรับขนาดกระบวนการใด ๆ – จากห้องปฏิบัติการเพื่อการผลิต

ทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher ช่วยให้การดำเนินงานสำหรับ 24/7 ที่หนักและในสภาพแวดล้อมที่เรียกร้อง
ตารางด้านล่างนี้จะช่วยให้คุณมีข้อบ่งชี้ของความจุในการประมวลผลโดยประมาณของ ultrasonicators ของเรา: