Hielscher Ultrasonics
Sürecinizi tartışmaktan memnuniyet duyarız.
Bizi arayın: +49 3328 437-420
Bize e-posta gönderin: info@hielscher.com

Su Bazlı Grafen Eksfoliasyonu

Ultrasonik pul pul dökülme, sadece saf su kullanarak sert çözücüler kullanmadan birkaç katmanlı grafen üretmeye izin verir. Yüksek güçlü sonikasyon, grafen tabakalarını kısa bir tedavi içinde katmanlara ayırır. Solventlerden kaçınma, grafen pul pul dökülmeyi yeşil ve sürdürülebilir bir sürece dönüştürür.

Sıvı Faz Eksfoliasyon ile Grafen Üretimi

Grafenin pul pul dökülmesi için ultrasonik reaktör.Grafen, ticari olarak sıvı faz pul pul dökülme yoluyla üretilir. Grafenin sıvı fazda pul pul dökülmesi, kimyasal ön işlem olarak veya mekanik bir dispersiyon tekniği ile kombinasyon halinde kullanılan toksik, çevreye zararlı ve pahalı çözücülerin kullanılmasını gerektirir. Grafen tabakalarının mekanik dağılımı için, ultrasonikasyon, tam endüstriyel düzeyde büyük miktarlarda yüksek kaliteli grafen tabakaları üretmek için son derece güvenilir, verimli ve güvenli bir teknik olarak kurulmuştur. Sert solventlerin kullanımına her zaman maliyetler, kontaminasyon, karmaşık çıkarma ve bertaraf, güvenlik endişeleri ve çevresel yük eşlik ettiğinden, toksik olmayan ve daha güvenli bir alternatif önemli ölçüde avantajlıdır. Bu nedenle, çözücü olarak su ve birkaç katmanlı grafen tabakalarının mekanik delaminasyonu için güç ultrasonu kullanılarak grafen pul pul dökülmesi, yeşil grafen üretimi için oldukça umut verici bir tekniktir.
Grafen nano tabakalarını dağıtmak için genellikle sıvı faz olarak kullanılan yaygın çözücüler arasında Dimetil sülfoksit (DMSO), N, N-dimetilformamid (DMF), N-metil-2-pirolidon (NMP), Tetrametilüre (TMU), Tetrahidrofuran (THF), propilen karbonataseton (PC), etanol ve formamid bulunur.
Ticari ölçekte grafen pul pul dökülme için zaten uzun vadeli kurulmuş bir teknik olan ultrasonikasyon, düşük maliyetle yüksek saflıkta yüksek kaliteli grafen üretmeyi sağlar. Ultrasonik grafen pul pul dökülme herhangi bir hacme tamamen doğrusal olarak ölçeklenebildiğinden, yüksek kaliteli grafen pullarının üretim verimi, grafenin seri üretimi için kolayca uygulanabilir.

Bilgi Talebi







Ultrasonik dağıtıcı UIP2000hdT, grafen pul pul dökülme ve dispersiyon için 2000 watt güçlü bir sonik sistem.

UIP2000hdT, 2kW güçlü bir ultrasonik dağıtıcıdır grafen pul pul dökülme ve dispersiyon için.

Grafenin Suda Ultrasonik Pul Pul Dökülmesi

Tyurnina ve ark. (2020), genlik ve sonikasyon yoğunluğunun saf su-grafit çözeltileri ve bunun sonucunda ortaya çıkan grafen pul pul dökülme üzerindeki etkilerini araştırdı. Çalışmada, bir Hielscher UP200S (200W, 24kHz) kullandılar. Su kullanılarak ultrasonik pul pul dökülme, birkaç katmanlı grafen delaminasyonu için tek aşamalı bir işlem olarak uygulandı. Açık bir beher sonikasyon kurulumunda birkaç katmanlı grafen üretmek için 2 saatlik kısa bir tedavi yeterliydi.

Suda ultrasonik grafen pul pul dökülme

Bir grafit pulunun suda sono-mekanik pul pul dökülmesini gösteren yüksek hızlı bir kare dizisi (a'dan f'ye) UP200'leri kullanarak, 3 mm sonotrotlu 24 kHz'lik bir ultrasonikatör. Oklar, bölünmeye nüfuz eden kavitasyon kabarcıkları ile ayrılma (pul pul dökülme) yerini gösterir.
© Tyurnina ve ark., 2020

Ultrasonik Grafen Eksfoliasyonunun Optimizasyonu

Sonotrot ve buzlu cam eklemli ultrasonik işlemci UP200St.Tyurnina ve ark. (2020), akış modunda kapalı bir ultrasonik reaktör kullanılarak daha fazla verimlilik ve daha hızlı pul pul dökülme için kolayca optimize edilebilir. Ultrasonik satır içi işlem, tüm grafit hammaddelerinin önemli ölçüde daha düzgün bir ultrasonik işlemine izin verir: grafit / su çözeltisini doğrudan ultrasonik kavitasyonun kapalı alanına beslemek, tüm grafitler düzgün bir şekilde sonikleşir ve bu da yüksek kaliteli grafen pullarının yüksek verimini sağlar.
Hielscher Ultrasonik sistemler, genlik, zaman / tutma, enerji girişi (Ws / mL), basınç ve sıcaklık gibi tüm önemli işleme parametreleri üzerinde hassas kontrol sağlar. Optimum ultrasonik parametrelerin ayarlanması en yüksek verim, kalite ve genel verimlilik ile sonuçlanır.

Ultrasonication Grafen Pul Olmasını Nasıl Teşvik Eder?

Yüksek güçlü ultrason dalgaları, grafit tozu ve su veya herhangi bir çözücüden oluşan bir bulamaç içine bağlandığında, yüksek kesme, yoğun türbülanslar ve yüksek basınç ve sıcaklık farkları gibi sonomekanik kuvvetler enerji yoğun koşullar yaratır. Bu enerji yoğun koşullar, akustik kavitasyon olgusunun bir sonucudur.
Ultrasonik kavitasyon hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz!
Güç ultrasonu, grafitin oluştuğu grafen katmanları arasına sıvılar bastırıldığı için grafit tozunun genişlemesini başlatır. Ultrasonik kesme kuvvetleri, tek grafen tabakalarını delaminasyona tabi tutar ve bunları çözelti içinde grafen pulları olarak dağıtır. Grafenin suda uzun süreli stabilitesini elde etmek için bir yüzey aktif madde gereklidir.

Ultrasonicator UP200St (200W), yüzey aktif madde olarak ağırlıkça% 1 Tween80 kullanarak suda karbon siyahı dağıtır.

Ultrasonicator UP200St kullanarak Karbon Siyahının Ultrasonik Dağılımı

Video Küçük Resmi

Grafen pul pul dökülmenin ultrasonik sıvı faz pul pul dökülmesinin mekaniği. Tyurnina ve ark., 2021 tarafından yapılan çalışma ve resim.

Grafen pul pul dökülmenin ultrasonik sıvı faz pul pul dökülmesinin mekaniği.
Tyurnina ve ark., 2021 tarafından yapılan çalışma ve resim.

Bilgi Talebi







Grafen Eksfoliasyon için Yüksek Performanslı Ultrasonikatörler

Hielscher ultrasonicators akıllı özellikleri güvenilir çalışma, tekrarlanabilir sonuçlar ve kullanıcı dostu garanti etmek için tasarlanmıştır. Dijital renkli dokunmatik ekran ve tarayıcı uzaktan kumandası ile erişilebilen sezgisel menü aracılığıyla çalışma ayarlarına kolayca erişilebilir ve aranabilir. Bu nedenle, net enerji, toplam enerji, genlik, zaman, basınç ve sıcaklık gibi tüm işlem koşulları otomatik olarak dahili bir SD karta kaydedilir. Bu, önceki sonikasyon çalışmalarını gözden geçirmenize ve karşılaştırmanıza ve grafen pul pul dökülme sürecini en yüksek verime optimize etmenize olanak tanır.
Hielscher ultrasonicators tarayıcı kontrolü ile uzaktan kontrol edilebilir. Sonikasyon parametreleri izlenebilir ve tam olarak proses gereksinimlerine göre ayarlanabilir.Hielscher Ultrasonik sistemleri, yüksek kaliteli grafen levhaların ve grafen oksitlerin üretimi için dünya çapında kullanılmaktadır. Hielscher endüstriyel ultrasonicators sürekli operasyonda (24/7/365) kolayca yüksek genlikler çalıştırabilir. 200μm'ye kadar genlikler, standart sonotrodlarla (ultrasonik problar / boynuzlar ve kaskatrodlarTM). Daha da yüksek genlikler için, özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodlar mevcuttur. Sağlamlıkları ve az bakım gerektirmeleri nedeniyle, ultrasonik pul pul dökülme sistemlerimiz genellikle ağır hizmet uygulamaları ve zorlu ortamlar için kurulur.

Grafen pul pul dökülme için Hielscher ultrasonik işlemciler zaten dünya çapında ticari ölçekte kuruludur. Grafen üretim sürecinizi görüşmek için şimdi bizimle iletişime geçin! Deneyimli personelimiz, pul pul dökülme işlemi, ultrasonik sistemler ve fiyatlandırma hakkında daha fazla bilgi paylaşmaktan memnuniyet duyacaktır!

 
Ultrasonik grafen sentezi, dispersiyonu ve fonksiyonelizasyonu hakkında daha fazla bilgi edinmek için lütfen buraya tıklayın:

 

Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir:

Numune Hacmi Akış Oranı Önerilen Cihaz
1 - 500mL 10 - 200mL/min UP100H
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min UIP4000hdT
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. daha büyük grubu UIP16000

Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sor!

Daha fazla bilgi isteyin

Ultrasonik işlemciler, uygulamalar ve fiyat hakkında ek bilgi talep etmek için lütfen aşağıdaki formu kullanın. Sürecinizi sizinle tartışmaktan ve gereksinimlerinizi karşılayan bir ultrasonik sistem sunmaktan memnuniyet duyacağız!









Lütfen dikkatinizi çekin Gizlilik Politikası.




Ultrasonik yüksek parçalayıcılı homojenizatörler laboratuvar, tezgah üstü, pilot ve endüstriyel işlemede kullanılır.

Hielscher Ultrasonics, laboratuvar, pilot ve endüstriyel ölçekte karıştırma uygulamaları, dispersiyon, emülsifikasyon ve ekstraksiyon için yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir.



Literatür / Referanslar

Bilmeye Değer Gerçekler

Grafen Nedir?

Grafen levha Grafen, sp'nin tek tabakasıdır2-bağlı karbon atomları. Grafen, olağanüstü geniş bir özgül yüzey alanı (2620 m) gibi benzersiz malzeme özellikleri sunar2g-1), 1 TPa'lık Young modülü ve 130 GPa'lık içsel mukavemet, son derece yüksek elektronik iletkenlik (2,5 × 105 cm'lik oda sıcaklığında elektron hareketliliği) ile üstün mekanik özellikler2 V-1s-1), çok yüksek ısı iletkenliği (3000 W m K'nin üzerinde-1), en önemli özellikleri adlandırmak için. Grafen, üstün malzeme özellikleri nedeniyle yüksek performanslı piller, yakıt hücreleri, güneş pilleri, süper kapasitörler, hidrojen depoları, elektromanyetik kalkanlar ve elektronik cihazların geliştirilmesinde ve üretiminde yoğun olarak kullanılmaktadır. Ayrıca grafen, birçok nanokompozit ve kompozit malzemeye, örneğin polimerlerde, seramiklerde ve metal matrislerde takviye katkı maddesi olarak dahil edilir. Yüksek iletkenliği nedeniyle grafen, iletken boyaların ve mürekkeplerin önemli bir bileşenidir.
Hatasız grafenin düşük maliyetlerle büyük hacimlerde hızlı ve güvenli ultrasonik hazırlanması, grafen uygulamalarının giderek daha fazla sektöre genişletilmesine olanak tanır.
Grafen, grafenin tek katmanlı veya 2 boyutlu yapısı (tek katmanlı grafen = SLG) olarak tanımlanabilen, tek atom kalınlığında bir karbon tabakasıdır. Grafen, olağanüstü geniş bir spesifik yüzey alanına ve üstün mekanik özelliklere (Young modülü 1 TPa ve 130 GPa'lık içsel mukavemet) sahiptir, mükemmel elektronik ve termal iletkenlik, yük taşıyıcı hareketliliği, şeffaflık sunar ve gazlara karşı geçirimsizdir. Bu malzeme özelliklerinden dolayı grafen, kompozitlere mukavemetini, iletkenliğini vb. vermek için takviye katkı maddesi olarak kullanılır. Grafenin özelliklerini diğer malzemelerle birleştirmek için, grafenin bileşiğin içine dağıtılması veya bir alt tabaka üzerine ince film kaplama olarak uygulanması gerekir.


Hielscher Ultrasonics, laboratuvardan endüstriyel boyuta kadar yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler sağlar.

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

Sürecinizi tartışmaktan memnuniyet duyarız.

Let's get in contact.