Uglerod nanotubalarining ultratovushli dispersiyasi (CNT)
Uglerod nanotubalari kuchli va egiluvchan, lekin juda birlashgan. Ular suv, etanol, moy, polimer yoki epoksi qatroni kabi suyuqliklarga tarqalishi qiyin. Ultratovush diskretni olishning samarali usuli hisoblanadi – yagona tarqalgan – uglerod nanotubalari.
Uglerod nanotubalari (CNT) elimlar, qoplamalar va polimerlarda, shuningdek, elektr jihozlari va elektrostatik bo'yalgan avtomobil korpus panellarida statik zaryadlarni yo'qotish uchun plastmassalarda elektr o'tkazuvchan plomba moddalari sifatida ishlatiladi. Nanotubalarni qo'llash orqali polimerlarni harorat, qattiq kimyoviy moddalar, korroziy muhit, haddan tashqari bosim va ishqalanishga nisbatan chidamliroq qilish mumkin. Uglerodli nanotubalarning ikkita toifasi mavjud: bitta devorli nanotubalar (SWNT) va ko'p devorli nanotubalar (MWNT).

Sanoat ultratovushli gomogenizator UIP1500hdT uglerod nanotubalarini (CNTs) va boshqa nanomateriallarni tarqatish uchun.

Odatda, qo'pol nanotube-dispersiya birinchi navbatda standart aralashtirgich tomonidan oldindan aralashtiriladi va keyin ultratovushli oqim hujayra reaktorida bir hil holga keltiriladi. Quyidagi videoda laboratoriya sinovi ko'rsatilgan (a UP400S) suvda past konsentratsiyali ko'p devorli uglerod nanotubalarini tarqatish. Uglerodning kimyoviy tabiati tufayli nanotubalarning suvda tarqalishi ancha qiyin. Videoda ko'rsatilganidek, ultratovush nanotubkalarni samarali ravishda tarqatishga qodir ekanligini osongina ko'rsatish mumkin.

Prob tipidagi ultratovush yordamida sertleştiricida tarqalgan turli xil nanofillerlarni taqqoslash: (a) 0,5 og'irlikdagi% uglerod nanofiber (CNF); (b) og'irligi 0,5% CNToksid; (c) og'irligi 0,5% uglerod nanotubasi (CNT); (d) og'irligi 0,5% yarim dispers CNT.
Tadqiqot va rasm: ©Zanghellini va boshqalar, 2021
Yuqori uzunlikdagi individual SWNTlarning tarqalishi
SWNTlarni qayta ishlash va manipulyatsiya qilishning asosiy muammosi - bu quvurlarning umumiy organik erituvchilar va suvda erimasligi. SWNTs va erituvchi o'rtasida mos interfeys yaratish uchun nanotube yon devori yoki ochiq uchlarini funksionallashtirish asosan SWNT arqonlarining qisman eksfoliatsiyasiga olib keladi.
Natijada, SWNTlar odatda to'liq izolyatsiya qilingan alohida ob'ektlar emas, balki to'plamlar sifatida tarqaladi. Dispersiya paytida juda og'ir sharoitlar qo'llanilganda, SWNTs 80 dan 200 nm gacha bo'lgan uzunlikka qisqartiriladi. Garchi bu ma'lum testlar uchun foydali bo'lsa-da, bu uzunlik ko'pgina amaliy ilovalar uchun, masalan, yarim o'tkazgich yoki mustahkamlovchi SWNTlar uchun juda kichik. Nazorat ostida, engil ultratovushli davolash (masalan 40 mm sonotrod bilan UP200Ht) uzoq individual SWNTlarning suvli dispersiyalarini tayyorlashning samarali protsedurasidir. Yumshoq ultrasonikatsiya ketma-ketligi qisqarishni kamaytiradi va tizimli va elektron xususiyatlarni maksimal darajada saqlashga imkon beradi.
Polimer yordamida ultratovush yordamida SWNTni tozalash
SWNTlarning kimyoviy modifikatsiyasini molekulyar darajada o'rganish qiyin, chunki sof SWNTlarni olish qiyin. O'stirilgan SWNTlar tarkibida metall zarralari va amorf uglerodlar kabi ko'plab aralashmalar mavjud. Poli (metil metakrilat) PMMA ning monoklorobenzol (MCB) eritmasida SWNTlarni ultratovushlash, keyin filtrlash SWNTlarni tozalashning samarali usuli hisoblanadi. Ushbu polimer yordamida tozalash usuli o'sib chiqqan SWNT lardan aralashmalarni samarali ravishda olib tashlash imkonini beradi. (Yudasaka va boshqalar.) Ultrasonikatsiya amplitudasini aniq nazorat qilish SWNTlarga zararni cheklash imkonini beradi.
Hielscher ultratovush asboblarining keng assortimenti va nanotubalarni samarali tarqatish uchun aksessuarlar.
- Yilni laboratoriya asboblari gacha 400 vatt ultratovush quvvati 2 litrgacha bo'lgan kichikroq hajmlarga tarqatish uchun
- UIP500hdT, UIP1000hdT va UIP1500hdT katta hajmlarni qayta ishlay oladigan ultratovushli protsessorlardir.
- Ultrasonik tizimlar 2 kVt (UIP2000hdT) va 4kVt (UIP4000hdT) uglerod nanotubalarini ishlab chiqarish miqyosida tarqatish uchun ishlatilishi mumkin UIP10000 (10 kilovatt) va UIP16000 (16 kilovatt) uglerod nanotubalarini keng miqyosda qayta ishlash uchun bir nechta alohida birliklarning klasterlarida foydalanish mumkin.”
Biz bilan bog'lanish! / Bizdan so'rang!
Adabiyot
- Koshio, A., Yudasaka, M., Zhang, M., Iijima, S. (2001): A Simple Way to Chemically React Single-Wall Crabon Nanotubes with Organic Materials Using Ultrasonication; in Nano Letters, Vol. 1, No. 7, 2001, p. 361-363.
- Yudasaka, M., Zhang, M., Jabs, C. et al. (2000): Effect of an organic polymer in purification and cutting of single-wall carbon nanotubes. Appl Phys A 71, 449–451 (2000).
- Paredes, J. I., Burghard, M. (2004): Dispersions of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes of High Length, in: Langmuir, Vol. 20, No. 12, 2004, 5149-5152, American Chemical Society.

Hielscher Ultrasonics kompaniyasi yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi laboratoriya uchun sanoat hajmi.