Hielscher faka'ata tekinolosia

Oxide 'o e Graphene – Ultrasonic Exfoliation mo movetevete

Ko Graphene oxide ko e soluble vai, amphiphilic, 'uli, biodegradable pea 'e lava pe ke fekau'i ke ne ma'u ha tu'unga lelei colloids. Ko e ultrasonic exfoliation mo e movetevete ko ha founga lelei, vave mo 'aonga ia ke fakatahataha'i, fakamovetevetea mo functionalize graphene oxide 'i he me'afua 'o e ngaahi me'a lalahi. 'I he ngaue ko ia he mata'uto'uta, ultrasonic dispersers ne fakahoko ma'olunga graphene oxide-polymer composites.

Ultrasonic Exfoliation 'o e Oxide 'o e Graphene

'Oku 'i ai e founga exfoliation ke lava 'o mapule'i 'a e lahi 'o e graphene oxide (o) nanosheets, ha tafa'aki mahu'inga ia. Ultrasonic exfoliation ko koe'uhi ko hono ngaahi fakangatangata 'o e ngaahi founga controllable tofu pe, ko e lahi taha e faka'aonga'i lahi he founga delamination ki he faiva 'o e tu'unga ma'olunga graphene mo graphene oxide.
'Oku lava ke ma'u 'a e protocols kehekehe ki he ultrasonic exfoliation 'o e oxide 'o e graphene mei he oxide 'o e graphite. Kumi 'a e taha fa'ifa'itaki'anga fakamatala 'i lalo:
'Oku fio e efuefu oxide 'o e graphite 'i he KOH aqueous 'i he tu'unga 'ulungaanga mahu'inga e pH 10. Ki he exfoliation mo e movetevete kimui ange, ko e fa'ahinga vakili ultrasonicator UP200St (200W) 'Oku ngaue 'aki. Hili ia, 'oku fakapipiki K + ions ki he graphene basal vakapuna ke poupou'i ha founga ageing. 'Oku a'usia 'a e toulekeleka 'i lalo 'i he rotary (2 h). Kae lava ke ne to'o 'a e fu'u totu'a K + ions, e efuefu ko e fufulu mo e centrifuged 'a e ngaahi taimi kehekehe.
Ko e centrifuged mo e freeze-dried e fefiofi ma'u, koe'uhi ke ha efuefu ki he oxide dispersible graphene precipitates.
Teuteu'i 'o ha fakapipiki 'ALU conductive: E efuefu oxide 'o e graphene 'e lava ke ke fakamovetevete 'i dimethylformamide (DMF) 'i lalo 'i sonication kae lava ke ma'u ha conductive fakapipiki. (Hani et al.2014)

7kW ultrasonic dispersing polokalama ki he graphene hono ngaohi (lomi'i ke fakalahi!)

Polokalama ultrasonic ki he graphene oxide exfoliation

Kole 'a e fakamatala




Fakatokanga'i ange 'etau Tu'utu'uni totonu fakatautaha.


(Pic.: Potts et 'Alama 2011)

Oxide 'o e Graphene – Exfoliation (Pic.: Potts et 'Alama 2011)

Ultrasonic Dispersing 'o e Oxide 'o e Graphene

Ultrasonic Functionalization 'o e Oxide 'o e Graphene

'Oku faka'aonga'i lelei 'a e sonication ke fakato 'a e graphene oxide (o) ki he polymers mo e composites.
Ngaahi sipinga:

  • graphene oxide-TiO2 fokotu'utu'u 'o e microsphere
  • polystyrene-magnetite-graphene oxide fokotu'utu'u ('elito – nge'esi maau)
  • fakasi'isi'i 'e he polystyrene 'a e graphene oxide composites
  • polyaniline nge'esi fokotu'utu'u 'a e 'elito 'o e vali 'a e nanofiber polystyrene/graphene oxide (PANI-PS/o)
  • intercalated faka-polystyrene graphene oxide
  • Na'e liliu 'e p-phenylenediamine-4vinylbenzen-polystyrene graphene oxide
Exfoliation 'a e Graphene mo e ultrasonic disperser UP400St

Ultrasonic Systems ki he Graphene mo e Oxide 'o e Graphene

'Oku 'omi 'e he Hielscher Ultrasonics high-power 'o e ngaahi System ultrasonic ki he exfoliation, movetevete, mo e ngaue ki he mata'uto'uta 'o e graphene mo graphene oxide. 'Oku fakahaofi 'e he processors ultrasonic falala'anga mo e ngaahi reactors e malohi 'o e fie ma'u, 'a e founga 'a e ngaahi tu'unga ko e uelofea ko e pau 'o e mapule'i, koe'uhi ke lava 'o mamata mai 'a e ngaahi ola 'o e founga ultrasonic tofu pe ki he ngaahi taumu'a 'o e founga ngaue 'oku fie ma'u.
Ko e taha 'o e ngaahi fakangatangata 'o e founga mahu'inga taha ko e amplitude ultrasonic, 'a ia ko e fakalahi 'o e vibrational mo e 'e he vakili ultrasonic. 'A e Hielscher fa'u polokalama ultrasonic 'Oku langa ke fakahaofi 'a e amplitudes ma'olunga 'aupito. Amplitudes 'o a'u mai ki he 200µm 'e lava ke faingofua hono hokohoko lele 'i 24/7 tafa. 'Oku 'omi 'e Hielscher ki he amplitudes toe ma'olunga ange, probes ultrasonic fakapatonu. 'E lava pe ke tofu pe liliu e ngaahi tukunga 'o e founga 'o e fie ma'u 'a 'etau ma'u 'a e processors ultrasonic pea faingofua ke tokanga'i 'o fakafou 'i he polokalama komipiuta 'i he. 'Oku fakapapau'i 'e he me'a ni 'a e falala'anga ma'olunga taha, e fenapasi 'a e tu'unga lelei pea mo e ngaahi ola 'o e ngaahi. Na'e faka'ata 'a e robustness 'o e me'angaue ultrasonic 'a e Hielscher 'a e tafa 24/7 'i he mamafa 'o e fatongia mo e ngaahi 'atakai lahi e fie ma'u. Ko 'eni 'oku ne 'ai ke sonication e tekinolosia ke fili mei ai 'a e faiva he lalahi 'a e teuteu 'o e graphene, graphene oxide mo e graphitic 'o e ngaahi naunau.
Foaki ha ngaahi koloa lahi 'o e ultrasonicators pea mo e naunau (hange ko e sonotrodes mo e reactors mo e kehekehe 'a e lalahi mo e geometries), ko e ngaahi tu'unga fe'unga mo e taha 'a e tali mo e ngaahi mo'oni'i me'a (e.g. reagents, fakamatala ivi ultrasonic ki he Voliume, fakamalohi, mo e mafana 'o e 'ea, 'Oku tafe mai ai 'a e 'ea mo e ha fua.) 'e lava ke ke fili kae lava ke ma'u e tu'unga ma'olunga taha. Talu mei he taimi 'e lava ke ke pressurized 'etau reactors ultrasonic a'u ki ha ngaahi barg 'e lau teau, e sonication 'o e pastes viscous lahi mo ki 250,000 centipoise 'oku 'ikai ha palopalema ki he polokalama ultrasonic Hielschers.
Koe'uhi ko e ngaahi mo'oni'i me'a kehe, ultrasonic delamination / exfoliation mo e dispersing ma'olunga taha e anga-maheni hono tuifio mo e milling 'a e ngaahi founga.

Fetu'utaki mai kiate kimautolu! / Kole kiate kitautolu!

Kataki 'o faka'aonga'i e foomu 'i lalo, kapau 'oku ke loto ke kole ha fakamatala lahi ange fekau'aki mo e ultrasonic homogenization. Te tau fiefia ke 'oatu ha polokalama ultrasonic fakataha ho'o ngaahi fie ma'u.









Kataki 'o fakatokanga'i ange 'etau Tu'utu'uni totonu fakatautaha.


Ultrasonics 'o e Hielscher

  • Ko e malohi ma'olunga
  • Kosi e tumu'aki ma'olunga malohi
  • 'i he ngaahi ha'aha'a ma'olunga 'oku kaunga ki ai
  • pule'i tonu
  • seamless tohi kole ki scalability (ngaahi)
  • kulupu (batch) pea mo e hokohoko 'o e ma'u
  • ngaahi ola 'o e ngaahi
  • falala'anga
  • robustness
  • ma'olunga 'o e ivi

Ngaahi fakamo'oni fakafolofola/ngaahi tohi



Ngaahi mo'oni'i me'a 'oku mahu'inga ke 'ilo'i

Ha mo e Cavitation: founga 'oku Exfoliated 'a e Graphite ke Graphene Oxide 'i he Sonication

Ultrasonic exfoliation 'o e graphite oxide (GrO) 'oku makatu'unga ia 'i he malohi fakaivia 'o e kosi e tumu'aki ma'olunga 'oku fakaafe'i 'e he cavitation fai ai e fuofua. Cavitation fai ai e fuofua 'ai'ai koe'uhi ko e teke ma'olunga alternating / ma'ulalo teke malohi 'a e siakale, 'a ia 'oku fakatupu 'e he coupling 'a e ngaahi peau ha malohi 'i ha vai. Lolotonga 'a e teke malohi ma'ulalo siakale occure si'isi'i 'aupito masiva pe leta kakau vekiume, 'a ia 'oku tupulaki 'a e siakale 'o e teke malohi ma'ulalo alternating. Ko e taimi na'e a'usia 'e he leta kakau vekiume ha lahi 'o e feitu'u na'a nau 'ikai lava ke mahino kiate kitautolu 'etau ivi lahi ange, 'oku nau movete fita'a lolotonga ha siakale teke malohi ma'olunga. He ngaahi ola 'o e loto siakale na'e implosion 'i he cavitational kosi e tumu'aki ngaahi malohi pea mo fakamamafa'i 'a e ngaahi peau, totu'a 'a e mafana 'o hake ki 6000K, fu'u totu'a e fakamokomoko'i peseti 'i 'olunga 1010K/s, ngaahi ha'aha'a ma'olunga 'aupito 'o a'u ki he 2000atm, differentials 'a e malohi ko ia mo ha vakapuna seti huhu'a mo hake ha kilomita 'e 1000/h (∼280m/s).
'Oku uesia 'e he ngaahi malohi lahi e graphite kati e ongo fokotu'unga, 'a ia 'oku delaminated ki he kau tautaha - pe ni'ihi-pe e ki'i graphene oxide mo e nanosheets 'o e graphene mokomoko mo ma'a.

Oxide 'o e Graphene

'Oku faka'aonga'i 'a e ultrasonic exfoliation ke delaminate mono - mo e tokosi'i-layered graphene oxide nanosheets mei he oxide 'o e graphite.Ko e synthesized 'a Graphene oxide (o) 'e he exfoliating 'a graphite oxide (GrO). Neongo ko ha naunau 3D 'oku kau ki ai 'i ha laui miliona 'o e tavalivali e tavalivali 'o e graphene mo intercalated oxygens 'a graphite oxide, graphene oxide ko ha graphene mono - pe ni'ihi-fakatoka atu ia ko e oxygenated 'i he ongo tafa'aki fakatou'osi.
Oxide 'o e Graphene mo e graphene 'oku kehe mei he ni'ihi kehe 'i he ngaahi 'ulungaanga ko 'eni: 'oku fehangahangai, graphene oxide hota ko nonpolar graphene. Ko hydrophilic, 'a Graphene oxide hota ko hydrophobic graphene.
'Oku 'uhinga 'eni, 'oku water-soluble 'a graphene oxide, amphiphilic, 'ikai 'uli, teungak o mo e ngaahi foomu ki he fale tauhi'anga colloidal suspensions. 'I he a'u hake ki 'olunga 'o e graphene oxide epoxy, hydroxyl, mo e ngaahi kulupu 'o e carboxyl, 'a ia 'oku 'ata ki he fengaue'aki 'a e cations mo e anions. Na'e 'oatu 'e he 'ALU – polymer composites koe'uhi ko honau hybrid koa fufulu – inorganic makehe 'a e fa'unga pea mo e makehe 'a e ngaahi koloa, tu'unga ma'olunga ki he manifold 'a e ngaahi tohi kole ngaue. (Tolasz et e 'Alama 2014)

Reduced Graphene Oxide

'Oku fa'u 'a e Reduced graphene oxide (rGO) 'e ultrasonic, kemikale pe 'ea ko hono fakasi'isi'i 'i he oxide graphene. Lolotonga 'a e sitepu ko hono fakasi'isi'i 'i, ha batch 'okisikena ko e lahi taha 'o e graphene oxide 'oku to'o 'a e koe'uhi ko e oxide reduced graphene kauu (rGO) kuo fu'u faitatau 'o e ngaahi 'ulungaanga ke graphene mokomoko mo ma'a. Neongo ia, reduced graphene oxide (rGO) 'oku 'ikai fakatau'ataina'i 'e he palopalema mo mokomoko mo ma'a hange ko e haohaoa graphene.