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
โพรงอากาศอัลตราโซนิกสร้างแรงเฉือนที่รุนแรงซึ่งแยกชั้นกราไฟท์ที่ซ้อนกันออกเป็นกราฟีนที่ปราศจากข้อบกพร่องแบบโมโนไบและไม่กี่ชั้น

แผ่นกราฟีนที่กระจายน้ําได้ผ่าน Sonication

Sonication โดยใช้โพรบอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการขัดแผ่นนาโนกราฟีนชั้นเดียวและกระจายตัวอย่างสม่ําเสมอ การทํางานของอัลตราโซนิกช่วยให้สามารถผลิตกราฟีนที่กระจายตัวของน้ําได้Ultrasonication เป็นขั้นตอนที่มีประสิทธิภาพพร้อมผลลัพธ์ที่ทําซ้ําได้เพื่อคลายท่อคาร์บอนนาโนในน้ําหรือตัวทําละลายอินทรีย์ [คําบรรยายภาพ] ภายใต้สภาวะปกติกราฟีนแทบจะไม่สามารถกระจายตัวในน้ําและก่อตัวเป็นมวลรวมและรวมตัวกันเมื่อกระจายตัวในน้ํา เนื่องจากระบบน้ํามีข้อได้เปรียบที่สําคัญของการมีราคาไม่แพงปลอดสารพิษเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมระบบกราฟีนที่ใช้น้ําจึงน่าสนใจอย่างมากสําหรับผู้ผลิตกราฟีนและอุตสาหกรรมปลายน้ํา
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

ขอข้อมูล





7kW ระบบกระจายล้ำสำหรับการผลิตแบบอินไลน์ graphene (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)

เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกพร้อมเครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบสําหรับการขัดผิวกราฟีนในระดับอุตสาหกรรม

โปรโตคอลการขัดผิวโดยตรงของกราไฟท์โดยใช้ Ultrasonics

พูลลูแลนที่ไม่ใช่ไอออนิกและอัลจิเนตประจุลบ (1.0 กรัม) ละลายแยกกันในน้ํากลั่น 20 มล. ในขณะที่ไคโตซานประจุบวก (0.4 กรัม) ละลายในน้ํากลั่น 20 มล. ด้วยกรดอะซิติก 1 wt% ผงกราไฟท์ถูกกระจายตัวในสารละลายพอลิเมอร์ชีวภาพที่เป็นน้ําและรับการบําบัดโดยใช้เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบ UP200S (กําลังสูงสุด 200 W, ความถี่ 24 kHz, Hielscher Ultrasonics, เยอรมนี) พร้อมกับโซโนโทรดไทเทเนียม (ไมโครทิป S3, เส้นผ่านศูนย์กลางปลาย 3 มม., แอมพลิจูดสูงสุด 210μm, ความหนาแน่นของพลังงานอะคูสติกหรือความเข้มของพื้นผิว 460 W cm-2) ภายใต้เงื่อนไขต่อไปนี้: 0.5 รอบและแอมพลิจูด 50% เป็นระยะเวลา 10, 20, 30 และ 60 นาทีตามลําดับ ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดได้รับที่ 30min sonication Sonication ถูกนําไปใช้ที่กําลังไฟ 16.25 W เป็นเวลา 30 นาทีโดยมีการใช้พลังงาน (เอาต์พุตพลังงานต่อหน่วยปริมาตร) 731 Ws ml-1
ต่อจากนั้นสารผสมจะถูกหมุนเหวี่ยงที่ 1500 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 60 นาทีเพื่อกําจัดอนุภาคกราไฟท์ที่ยังไม่ผ่านการขัดผิวแล้วล้าง 5 ครั้งและหมุนเหวี่ยงอีกครั้งที่ 5000 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 20 นาทีเพื่อกําจัดพอลิเมอร์ชีวภาพส่วนเกิน สารละลายสีเทาเข้มที่ได้จะถูกทําให้แห้งด้วยสุญญากาศที่ 40ºC จนกว่าจะไม่มีการสูญเสียมวล ผงโพลีเมอร์-กราฟีนที่ได้จะถูกนํากลับมาใช้ใหม่ในน้ํา (1 มก. มล. -1 สําหรับพูลลูแลนและไคโตซาน; 0.18 มก. มล. -1 สําหรับอัลจิเนต) สําหรับการกําหนดลักษณะเฉพาะ แผ่นกราฟีนที่ได้จาก pullulan-, alginate-, และ chitosan-assisted ultrasonication ถูกระบุว่าเป็น pull-G, alg-G และ chit-G ตามลําดับ
ออกจากสามระบบ pullulan และไคโตซานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการผลัดเซลล์ผิวของกราไฟท์กว่าอัลจิเนต วิธีนี้ให้ผลเดี่ยว exfoliated, bi- และแผ่นกราฟีนไม่กี่ชั้นกับด้านข้างข้อบกพร่อง (ขอบ) ต่ำเท่านั้น ซับของพลาสติกชีวภาพบนพื้นผิว graphene กำบังความมั่นคงในระยะยาว (มากกว่า 6 เดือน) ของการกระจายน้ำ
(cf. Unalan และคณะ. 2015)

อัลตราโซนิกกราฟีนขัดผิวในน้ํา

ลําดับความเร็วสูง (จาก a ถึง f) ของเฟรมที่แสดงการขัดผิวเชิงกลโซโนของเกล็ดกราไฟท์ในน้ํา ใช้ UP200S, ultrasonicator 200W กับ sonotrode 3 มม. ลูกศรแสดงสถานที่ของการแยก (ขัดผิว) ด้วยฟองอากาศ cavitation เจาะแยก
(การศึกษาและภาพ: © Tyurnina et al. 2020

ขัดอัลตราโซนิกของน้ำ dispersable nanosheets กราฟีน (Unalan et al. 2015)

ภาพ TEM ของการดึง-G สำหรับ (ก) 10 นาที; (ข) 20 นาที; (ค) 30 นาที; (ง) 60 นาที; (จ) Chit-G เป็นเวลา 30 นาที; (ฉ) ALG-G เป็นเวลา 30 นาที (Unalan et al. 2015)

Ultrasonicators สําหรับ ขัดผิวกราฟีน

อุตสาหกรรม Ultrasonicator UIP6000hdT ให้ 6000 วัตต์ของอัลตราซาวนด์ความเข้มสูงผ่านโพรบ (sonotrode) สําหรับการทําให้เป็นเนื้อเดียวกัน, การกระจายตัว, อิมัลชันและการสกัดการใช้งาน.โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกกําลังสูง Hielscher ถูกนํามาใช้ทั่วโลกสําหรับการขัดผิวที่ประสบความสําเร็จและการกระจายตัวของกราไฟท์และกราฟีน เครื่องกระจายอัลตราโซนิกของเรามีจําหน่ายตั้งแต่ห้องปฏิบัติการและแบบตั้งโต๊ะไปจนถึงหน่วยการผลิตอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ นอกจากความทนทานการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันและการบํารุงรักษาต่ําแล้วเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ยังโน้มน้าวใจด้วยความสะดวกในการประมวลผลและความสามารถในการปรับขนาดเชิงเส้น
กระบวนการสามารถทดสอบได้อย่างง่ายดายและเพิ่มประสิทธิภาพในห้องปฏิบัติการ หลังจากนั้นผลการดำเนินการทั้งหมดสามารถปรับขนาดได้อย่างสมบูรณ์เส้นระดับการผลิตในเชิงพาณิชย์ นี้จะทำให้ sonication วิธีการผลิตที่มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพสำหรับปริมาณสูงของแผ่นกราฟีนที่มีคุณภาพสูง
โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรม Hielscher Ultrasonics สามารถส่งมอบแอมพลิจูดที่สูงมาก แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถทํางานได้อย่างต่อเนื่องในการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน สําหรับแอมพลิจูดที่สูงขึ้นจะมี sonotrodes อัลตราโซนิกที่กําหนดเอง เครื่องปฏิกรณ์อัลตราซาวนด์ที่ตรงกันช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการผลิตแผ่นนาโนกราฟีนคุณภาพสูงที่เชื่อถือได้และปลอดภัยรวมถึงการกระจายตัวของแผ่นนาโนที่เสถียร

ทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher ช่วยให้การดำเนินงานสำหรับ 24/7 ที่หนักและในสภาพแวดล้อมที่เรียกร้อง
ตารางด้านล่างนี้จะช่วยให้คุณมีข้อบ่งชี้ของความจุในการประมวลผลโดยประมาณของ ultrasonicators ของเรา:

ปริมาณชุด อัตราการไหล อุปกรณ์ที่แนะนำ
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 UIP4000
N.A. 10 100L / นาที UIP16000
N.A. ที่มีขนาดใหญ่ กลุ่มของ UIP16000

ติดต่อเรา! / ถามเรา!

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

โปรดใช้แบบฟอร์มด้านล่างเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องกระจายอัลตราโซนิกสําหรับการขัดผิวด้วยแผ่นนาโนการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับกราฟีนรายละเอียดทางเทคนิคและราคา เรายินดีที่จะหารือเกี่ยวกับกระบวนการผลิตกราฟีนของคุณกับคุณและเพื่อเสนอเครื่องอัลตราโซนิกที่ตอบสนองความต้องการของคุณ!










Ultrasonication ที่รุนแรงโดยใช้โพรบอัลตราโซนิก (sonotrode) เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการ delaminate และ exfoliate แผ่นนาโนกราฟีน

กลไกการขัดผิวด้วยอัลตราโซนิกของแผ่นนาโน 2D
(การศึกษาและกราฟิก: Tyurnina et al., 2020)



ข้อเท็จจริงที่รู้

แกรฟีน

แผ่นแกรฟีน แกรฟีนเป็น monolayer ของ SP2อะตอมของคาร์บอน -bonded แกรฟีนมีลักษณะวัสดุที่ไม่ซ้ำกันเช่นพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่พิเศษ (2,620 เมตร2ก.-1) คุณสมบัติทางกลที่เหนือกว่าด้วยโมดูลัสของหนุ่มสาว 1 ตันต่อปีและความแข็งแกร่งที่แท้จริงของจีพี 130 เป็นการนำอิเล็กทรอนิกส์สูงมาก (การเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนที่อุณหภูมิห้อง 2.5 × 105 ซม.2 V-1s-1) การนำความร้อนสูงมาก (เหนือ 3000 W ม K-1) เพื่อชื่อคุณสมบัติที่สำคัญที่สุด เนื่องจากคุณสมบัติของวัสดุที่เหนือกว่าของกราฟีนเป็นอย่างมากที่ใช้ในการพัฒนาและการผลิตแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพสูงเซลล์เชื้อเพลิงเซลล์แสงอาทิตย์ supercapacitor, การเก็บรักษาไฮโดรเจนโล่แม่เหล็กไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนี้กราฟีนรวมอยู่ใน nanocomposites จำนวนมากและเป็นวัสดุคอมโพสิตเสริมเติมแต่งเช่น ในโพลิเมอร์เซรามิกและโลหะการฝึกอบรม เนื่องจากการนำความสูงของกราฟีนเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของสีเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและหมึกพิมพ์
อย่างรวดเร็วและปลอดภัย เตรียมอัลตราโซนิกของกราฟีนปราศจากข้อบกพร่อง ในปริมาณมากที่ต้นทุนต่ำจะช่วยให้การขยับขยายการใช้งานของกราฟีนเพื่ออุตสาหกรรมมากขึ้น

วรรณคดี / อ้างอิง


อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูง! กลุ่มผลิตภัณฑ์ของ Hielscher ครอบคลุมสเปกตรัมเต็มรูปแบบจาก ultrasonicator ห้องปฏิบัติการขนาดกะทัดรัดมากกว่าหน่วยบนม้านั่งไปจนถึงระบบอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ

Hielscher Ultrasonics ผลิต homogenizers อัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพสูงจาก ห้องปฏิบัติการ ไปยัง ขนาดอุตสาหกรรมของ


เรายินดีที่จะหารือเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ

มาติดต่อกันเถอะ