Suda dağılabilir Grafen Ultrasonik Eksfoliasyon

  • Mono-ve çift katmanlı grafin nanosheets yüksek verimlilik ile ultrasonik pul pul dökülme ile ve düşük bir maliyetle hızlı bir şekilde üretilebilir.
  • Ultrasonik pullanmış grafin suda dağılabilen grafen elde etmek amacıyla biyopolimerler fonksiyonalize edilebilir.
  • ultrasonik kavitasyon ile sentezlenmiş grafin ayrıca istikrarlı su bazlı dispersiyon haline işlenebilir.

Yüksek Kalite Grafen Ultrasonik Eksfoliasyon

Ultrasonikasyon grafit pul veya partiküllerden grafin katmanları (mono-, bi- ve kaç-tabaka grafin) üretmek için bir yöntem olduğu anlaşılmaktadır. Bu tür Top ve merdanelerle ya da yüksek-kesmeli mikserler gibi diğer yaygın pul pul dökülme teknikleri düşük kaliteli ve agresif reaktifler ve çözücülerin kullanımı ile bağlantılı iken, ultrasonik eksfoliasyon yöntem, yüksek kaliteli çıkışı, yüksek işlem kapasitesi ve hafif işlem koşulları tarafından ikna.
Ultrasonik kavitasyon, istiflenmiş grafit katmanlarını mono, iki ve birkaç katmanlı hatasız grafene ayıran yoğun kesme kuvvetleri oluşturur.

Sonication ile Su-Dağılabilir Grafen Levhalar

Ultrasonik bir prob kullanarak sonikasyon, tek katmanlı grafen nanosheet'leri pul pul dökmek ve bunları düzgün bir şekilde dağıtmak için etkili bir yöntemdir. Ultrasonik işlevselleştirme suda dağılabilir grafen üretmek için izin verir.Ultrasonication su veya organik çözücüler içinde karbonnanotüpler çözmek için tekrarlanabilir sonuçları ile etkili bir prosedürdür. [/caption] Normal koşullar altında, grafen suda neredeyse hiç dağılamaz ve sulu ortamda dağıldığında agregalar ve aglomeralar oluşturur. Sulu sistemler ucuz olmanın önemli avantajlarına sahip olduğundan, toksik olmayan, çevre dostu, su bazlı grafen sistemleri grafen üreticileri ve aşağı akış endüstrisi için oldukça caziptir.
Suda dağılabilir grafin nanosheets elde etmek amacıyla, ultrasonik olarak pullanmış grafin pullulan, kitosan, alginat, jelatin veya akasya sakızı gibi polisakaritler / biyopolimerler ile modifiye edilir.

Avantajları:

  • Yüksek kaliteli grafin
  • yüksek verim
  • su bazlı dispersiyon
  • yüksek konsantrasyon
  • yüksek verim
  • hızlı işlem
  • düşük maliyetli
  • Yüksek verimli
  • Çevre dostu

Bilgi talebi





satır içi grafin üretimi için 7kW ultrasonik dağıtma sistemi (büyütmek için tıklayın!)

Endüstriyel ölçekli grafen peeling için prob tipi ultrasonicators ile ultrasonik reaktör

Ultrasonik Kullanarak Grafitin Doğrudan Pul Pul Dökülmesi Protokolü

İyonik olmayan pullulan ve anyonik aljinat (1.0 g) 20 ml damıtılmış suda ayrı ayrı çözülürken, katyonik kitosan (0.4 g) ağırlıkça% 1 asetik asit ile 20 ml damıtılmış suda çözüldü. Grafit tozu sulu biyopolimer çözeltilerinde dağılmış ve aşağıdaki koşullar altında bir titanyum sonotrode (mikro uç S3, uç çapı 3 mm, maksimum genlik 210μm, akustik güç yoğunluğu veya yüzey yoğunluğu 460 W cm-2) ile donatılmış bir prob tipi ultrasonicator UP200S (maksimum güç 200 W, frekans 24 kHz, Hielscher Ultrasonics, Almanya) kullanılarak tedavi edilmiştir: 0.5 döngü ve% 50 genlik, sırasıyla 10, 20, 30 ve 60 dakikalık bir süre için. En iyi sonuçlar 30 dakikalık sonikasyonda elde edildi. Sonikasyon, 731 Ws ml-1 enerji tüketimi (birim hacim başına enerji çıkışı) ile 30 dakika boyunca 16.25 W gücünde uygulandı.
Daha sonra, karışımlar pul pul dökülmemiş grafit parçacıklarını çıkarmak için 60 dakika boyunca 1500 rpm'de santrifüj edildi ve daha sonra 5 kez yıkandı ve fazla biyopolimerleri gidermek için 20 dakika boyunca 5000 rpm'de tekrar santrifüj edildi. Elde edilen koyu gri çözeltiler, kütle kaybı olmayana kadar 40ºC'de vakumla kurutuldu. Elde edilen polimer-grafen tozları, karakterizasyon için suda (pullulan ve kitosan için 1 mg ml-1; aljinat için 0.18 mg ml-1) yeniden dağıtıldı. Pullulan-, aljinat- ve kitosan destekli ultrasonikasyon ile elde edilen grafen tabakaları sırasıyla pull-G, alg-G ve chit-G olarak belirtildi.
Üç sistemlerin dışında, pullulan ve kitosan aljinat daha grafit pul pul dökülme daha etkiliydi. Bu yöntem, yalnızca düşük yan (kenarları) kusurları ile smektit mono-, bi- ve kaç-tabaka grafin yaprak elde edildi. grafin yüzeyinde biyopolimerlerin adsorpsiyon sulu dispersiyonunun uzun süreli bir stabilite (6 aydan fazla) elde edilir.
(Bkz. Ünalan vd. 2015)

Suda ultrasonik grafen eksfoliasyonu

Sudaki bir grafit pulunun sono-mekanik pul pul dökülmesini gösteren yüksek hızlı bir çerçeve dizisi (a'dan f'ye) UP200S kullanarak, 3-mm sonotrode ile bir 200W ultrasonicator. Oklar, bölünmeye nüfuz eden kavitasyon kabarcıkları ile bölünme (pul pul dökülme) yerini gösterir.
(çalışma ve resimler: © Tyurnina et al. 2020

Suda dağılabilir grafin nanosheets ultrason pul pul dökülmenin (Ünalan ve ark. 2015)

için çekme-G TEM görüntüleri: (a) 10 dakika; (B) 20 dakika; (C) 30 dakika; (D) 60 dakika; 30 dakika (e) pusula-G olduğu; (F) alg-G 30 dakika karıştırıldı. (Ünalan ve ark. 2015)

Grafen Peeling için Ultrasonicators

Endüstriyel Ultrasonikatör UIP6000hdT, homojenizasyon, dispersiyon, emülsifikasyon ve ekstraksiyon uygulamaları için prob (sonotrode) aracılığıyla 6000 watt yüksek yoğunluklu ultrason sunar.Hielscher yüksek güçlü ultrasonik işlemciler başarılı peeling ve grafit ve grafen dispersiyonu için dünya çapında kullanılmaktadır. Ultrasonik dağıtıcılarımız laboratuardan ve tezgah üstü tam endüstriyel üretim birimlerine kadar mevcuttur. Sağlamlık, 7/24 çalışma ve düşük bakımın yanı sıra, Hielscher ultrasonicators işleme ve doğrusal ölçeklenebilirlik yüksek kolaylığı ile ikna eder.
Süreçler kolaylıkla test edilmiş ve laboratuarda optimize edilebilir. Daha sonra, tüm işlem sonucu, ticari üretim seviyesine tamamen lineer ölçeklendirilebilir. Bu sonikasyon yüksek kaliteli grafin tabakaların yüksek ses için etkili ve verimli bir üretim yöntemi sağlar.
Hielscher Ultrasonics endüstriyel ultrasonik işlemciler çok yüksek genlikler sunabilir. 200μm'ye kadar genlikler 7/24 çalışmada kolayca sürekli olarak çalıştırılabilir. Daha yüksek genlikler için, özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodlar mevcuttur. Eşleşen ultrason reaktörleri, yüksek kaliteli grafen nanosheet'lerin yanı sıra kararlı nanosheet dispersiyonlarının güvenilir ve güvenli seri üretim kabiliyetini sağlar.

Hielscher en ultrasonik teçhizatın sağlamlık ağır duty 24/7 çalışma için ve zorlu ortamlarda verir.
Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir:

Numune Hacmi Akış Oranı Önerilen Cihaz
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min UIP4000
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. daha büyük grubu UIP16000

Bizimle iletişime geçin! / Bize sor!

Daha fazla bilgi isteyin

Nanotabaka pul pul dökülme, grafen ile ilgili uygulamalar, teknik detaylar ve fiyatlar için ultrasonik dağıtıcılar hakkında ek bilgi talep etmek için lütfen aşağıdaki formu kullanın. Grafen üretim sürecinizi sizinle tartışmaktan ve gereksinimlerinizi karşılayan bir ultrasonicator sunmaktan mutluluk duyacağız!









Lütfen dikkat Gizlilik Politikası.


Bir ultrasonik prob (sonotrode) kullanarak yoğun ultrasonikasyon, grafen nano-tabakaları delamine etmek ve pul pul dökmek için oldukça etkili bir yöntemdir.

2D nanosheets'in ultrasonik pul pul dökülme mekanizması.
(çalışma ve grafik: Tyurnina ve ark., 2020)



Bilinmesi Gereken Gerçekler

grafen

graphene tabaka Grafen sp bir tek tabaka olan2-bağlı karbon atomu içerir. Grafen gibi olağanüstü geniş bir özgül yüzey alanı gibi eşsiz bir malzeme özelliklerini sunmaktadır (2620 m2g-12.5 x 105 cm), Young 1 TPA ​​modülü ve 130 GPa, son derece yüksek bir elektronik iletkenlik intrinsik gücü ile üstün mekanik özellikler (oda sıcaklığı elektron hareketliliği2 V-1s-1), Çok yüksek bir ısı iletkenliği (3000 W m K yukarıda-1), En önemli özelliklerini isim. Nedeniyle üstün malzeme özelliklerine, grafin yoğun, yüksek performanslı, yakıt pilleri, güneş hücreleri, süper kondansatörün hidrojen depoları, elektromanyetik kalkanları ve elektronik cihazların geliştirilmesinde ve üretiminde kullanılır. Bundan başka, grafin kuwetlendirici katkı, örneğin çok sayıda nanokompozitler ve kompozit malzemeler dahil edilir polimer, seramik, metal matrislerinde. Nedeniyle yüksek iletkenlik, grafin iletken boya ve mürekkepler önemli bir bileşenidir.
hızlı ve güvenli hatasız grafin ultrasonik hazırlanması Düşük maliyetlerle büyük hacimlerde daha sektörlerine grafen uygulamalar genişletme sağlar.

Edebiyat referansları


Yüksek performanslı ultrasonik! Hielscher ürün yelpazesi, tezgah üstü üniteler üzerindeki kompakt laboratuvar ultrasonicator'dan tam endüstriyel ultrasonik sistemlere kadar tüm spektrumu kapsar.

Hielscher Ultrasonics yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretir laboratuvar için endüstriyel boyut.


Sürecinizi konuşmanızdan memnuniyet duyarız.

İletişime geçelim.