Grafen oksit – Ultrasonik Eksfoliasyon ve Dağılma
Grafen oksit suda çözünür, amfilik, toksik olmayan, biyobozunur ve kolayca kararlı kolloidler içine dağıtılabilir. Ultrasonik eksfoliyasyon ve dağılım endüstriyel ölçekte grafen oksit sentezlemek, dağıtmak ve işlevselleştirmek için çok verimli, hızlı ve maliyet-etkin bir yöntemdir. Downstream işleme, ultrasonik dağıtıcılar yüksek performanslı grafen oksit-polimer kompozitler üretmek.
Grafen Oksit Ultrasonik Eksfoliasyon
grafin oksit (GO) nanosheets boyutunu kontrol amacıyla, pul pul dökülme yöntemi önemli bir faktör oynar. Nedeniyle tam olarak kontrol edilebilir proses parametrelerine, ultrasonik eksfoliasyon kaliteli grafen ve grafin oksit üretimi için en yaygın olarak kullanılan delaminasyon tekniğidir.
grafit oksitten grafin oksit ultrasonik pul pul dökülme için çeşitli protokoller mevcuttur. Aşağıda bir örnek açıklama bulun:
Grafit oksit tozu, pH değeri 10 olan sulu KOH'da karıştırılır. Pul pul dökülme ve sonraki dağılım için, prob tipi ultrasonicator UP200St (200W) kullanılır. Daha sonra, K + iyonları, yaşlanma sürecini indüklemek için grafen bazal düzlemine bağlanır. Yaşlanma döner buharlaşma (2 saat) altında sağlanır. Aşırı K + iyonlarını uzaklaştırmak için, toz çeşitli zamanlarda yıkanır ve santrifüj edilir.
Elde edilen karışım santrifüj lenmiş ve bir dağılabilir grafin oksit tozu çökeltiler, böylece dondurularak-kurutulmuştur.
İletken bir grafen oksit macununun hazırlanması: Grafen oksit tozu, iletken bir macun üretmek için sonikasyon altında dimetilformamid (DMF) içinde dağılabilir. (Han ve ark.2014)
Grafen oksit – Eksfoliasyon (Pic .: vd. 2011 Potts)
Grafen Oksit Ultrasonik Dispersing
Grafen Oksit Ultrasonik işlev kazandırılması
Sonikasyon başarılı bir polimer ve Bileşik içinde grafin oksit (GO) birleştirmek için kullanılır.
Örnekler:
- grafen oksit-TiO2 mikrosfer kompozit
- polistiren-manyetit grafin oksit kompozit (çekirdek-kabuk yapılı)
- polistiren düşük grafin oksit kompozitleri
- polianilin nano kaplı polistiren / grafin oksit (PANI-PS / GO) çekirdek kabuk kompozit
- polistiren -interkalar grafin oksit
- p-fenilendiamin-4vinylbenzen-polistiren modifiye grafin oksit
grafin oksit pul pul soyulmaya karşı ultrasonik sistemi
Grafen ve Grafen Oksit İşleme için Sonikatörler
Hielscher ultrason Grafende ve grafin oksit pul pul dökülme, dispersiyon ve işleme için yüksek güçlü ultrasonik sistemler sunar. ultrasonik işlem sonucu istenen işlem hedefleri tam olarak ayarlanabilir, böylece güvenilir ultrasonik işlemci ve gelişmiş reaktörler gibi hassas kontrol wel olarak, işlem koşullarının gerekli gücü sağlar.
En önemli işlem parametreleri bir ultrasonik sonda ile titreşim genişleme ve daralma olduğu ses-ötesi genliğin, olduğu. Hielscher en endüstriyel ultrasonik sistemler çok yüksek genlikler sunacak şekilde üretilmiştir. 200μm'ye kadar genlikler 7/24 çalışmada kolayca sürekli olarak çalıştırılabilir. Daha yüksek genlikler için, Hielscher özelleştirilmiş ultrasonik problar sunar. Tüm ultrasonik işlemcilerimiz tam olarak gerekli işlem koşullarına ayarlanabilir ve yerleşik yazılım aracılığıyla kolayca izlenebilir. Bu, en yüksek güvenilirlik, tutarlı kalite ve tekrarlanabilir sonuçlar sağlar. Hielscher sonikatörlerinin sağlamlığı, ağır hizmet ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışmaya izin verir. Bu sonikasyon grafen, grafen oksit ve grafitik malzemelerin büyük ölçekli hazırlanması için tercih edilen üretim teknolojisi yapar.
(Vs akış hızı, örneğin reaktifleri, hacim, basınç, sıcaklık başına ultrasonik enerji girişi) ultrasonicators ve (çeşitli boyutlarda ve geometrilere sahip sonotrod ve reaktörler gibi) ile, en uygun reaksiyon koşullarının ve faktör geniş bir ürün yelpazesi sunan olabilir yüksek kaliteyi elde etmek için seçilmiş. Bizim ultrasonik reaktörler 250,000 santipoise Hielschers ultrasonik sistemler için hiçbir sorun olduğunu göz ile birkaç yüz barg'lık, son derece ağdalı pastaların sonikasyon kadar basınçlı olabilir beri.
Bu faktörlerden dolayı, ultrasonik delaminasyon / pul pul dökülme ve dispersiyon geleneksel karıştırma ve öğütme teknikleri öne çıkmaktadır.
- yüksek güç
- yüksek kesme kuvvetleri
- yüksek basınçlar uygulanabilir
- hassas kontrol
- kesintisiz ölçeklenebilirlik (lineer)
- kesikli ve sürekli
- tekrarlanabilir sonuçlar
- güvenilirlik
- sağlamlık
- Yüksek enerji verimliliği
Ultrasonik grafen sentezi, dispersiyonu ve işlevselliği hakkında daha fazla bilgi edinmek için lütfen buraya tıklayın:
- Grafen Üretimi
- Grafen Nanoplateletler
- Su Bazlı Grafen Pul Pul Dökülme
- suda dağılabilir grafen
- Grafen oksit
- Xenes
Bilinmesi Gereken Gerçekler
Ultrason ve Kavitasyon: Grafit sonikleştirme altında Grafen Oksit Pullaştırılmış nasıl
Grafit oksitin (GrO) ultrasonik pul pul dökülmesi, akustik kavitasyon tarafından indüklenen yüksek kesme kuvvetine dayanmaktadır. Akustik kavitasyon, güçlü ultrason dalgalarının bir sıvı içinde birleştirilmesiyle oluşturulan alternatif yüksek basınç / düşük basınç döngüleri nedeniyle ortaya çıkar. Düşük basınç döngüleri sırasında, alternatif düşük basınç döngüleri üzerinde büyüyen çok küçük boşluklar veya vakum kabarcıkları oluşur. Vakum kabarcıkları daha fazla enerji emmeyecekleri bir boyuta ulaştığında, yüksek basınç döngüsü sırasında şiddetli bir şekilde çökerler. Kabarcık patlaması, kavitasyonel kesme kuvvetleri ve stres dalgaları, 6000K'ya kadar aşırı sıcaklık, 10'un üzerinde aşırı soğutma hızları ile sonuçlanır10K / S, 2000atm kadar çok yüksek basınçlar aşırı basınç farkları olarak 1000km / h kadar (~280m / s) ile sıvı jetleri.
Bu yoğun kuvvetler tek ya da birkaç tabaka grafin oksit ve bozulmamış grafin nanosheets halinde tabakalara ayrılır grafit istiflerini etkiler.
Grafen oksit
Graphene oksit (GO) grafit oksit (GRO) pul pul sentezlenir. grafit oksit birleştirilmiş oksijenler olan grafin tabakalarının katmanlarının milyonlarca oluşan 3 boyutlu bir madde iken, grafin oksit her iki tarafta da oksijenli bir mono- ya da birkaç tabaka grafin olup.
Grafin oksit ve grafin aşağıdaki özellikleri birbirinden farklıdır: grafin oksit kutupsal olan, grafin polar olmayan iken. grafin hidrofobik iken grafin oksit, hidrofiliktir.
Bu grafin oksit suda çözülebilir, amfifilik, toksik olmayan, biyolojik olarak parçalanabilen ve form stabil koloidal süspansiyonlar olduğu anlamına gelir. grafin oksit yüzey epoksi, hidroksil, ve katyonlar ve anyonların etkileşim mevcuttur karboksil grupları içerir. Nedeniyle kendi benzersiz Organik ve inorganik hibrid yapısı ve mükemmel özellikleri nedeniyle, GO-polimer kompozitleri manifoldu endüstriyel uygulamalar için yüksek bir potansiyel sunmaktadır. (Tolasz ve ark. 2014)
Azaltılmış Grafen Oksit
Azaltılmış grafin oksit (Rso) ultrasonik, kimyasal ya da grafin oksidin termal indirgeme ile elde edilir. Elde edilen indirgenmiş grafin oksit (Rso) bozulmamış grafin çok benzer özelliklere sahiptir, böylece indirgeme adımı sırasında, grafin oksidin çoğu oksijen işlevleri kaldırılır. Ancak, düşük graphene oksit (Rso) kusur içermeyen değildir ve saf grafin olarak bozulmamış.
Edebiyat referansları
- Gouvea R.A., Konrath Jr L.G., Cava S., Carreno N.L.V., Goncalves M.R.F. (2011): Synthesis of nanometric graphene oxide and its effects when added in MgAl2O4 ceramic. 10th SPBMat Brazil.
- Kamisan A.I., Zainuddin L.W., Kamisan A.S., Kudin T.I.T., Hassan O.H., Abdul Halim N., Yahya M.Z.A. (2016): Ultrasonic Assisted Synthesis of Reduced Graphene Oxide in Glucose Solution. Key Engineering Materials Vol. 708, 2016. 25-29.
- Štengl V., Henych J., Slušná M., Ecorchard P. (2014): Ultrasound exfoliation of inorganic analogues of graphene. Nanoscale Research Letters 9(1), 2014.
- Štengl, V. (2012): Preparation of Graphene by Using an Intense Cavitation Field in a Pressurized Ultrasonic Reactor. Chemistry – A European Journal 18(44), 2012. 14047-14054.
- Tolasz J., Štengl V., Ecorchard P. (2014): The Preparation of Composite Material of Graphene Oxide–Polystyrene. 3rd International Conference on Environment, Chemistry and Biology IPCBEE vol.78, 2014.
- Potts J. R., Dreyer D. R., Bielawski Ch. W., Ruoff R.S (2011): Graphene-based polymer nanocomposites. Polymer Vol. 52, Issue 1, 2011. 5–25.