Ultrasonikatsiya orqali bir xil tarzda tarqaladigan CNTlar
Uglerod nanotubalarining (CNTs) g'ayrioddiy funktsiyalaridan foydalanish uchun ular bir hil tarqalib ketishi kerak.
Ultrasonik dispersiyalar CNTni suvli va erituvchiga asoslangan suspenziyalarga tarqatishning eng keng tarqalgan vositasidir.
Ultrasonik dispersiya texnologiyasi CNTni zarar etkazmasdan to'liq ajratishga erishish uchun etarlicha yuqori kesish energiyasini yaratadi.
Karbon nanoparchalari ultratovush dispergatördür
Uglerod nanotubalari (CNTs) juda yuqori tomonlarga ega va juda past zichlikka ega, shuningdek, juda katta sirt maydoni (bir necha yuz m2 / g), bu ularga juda yuqori valentlik kuchi, qattiqlik va qattiqlik kabi noyob xususiyatlarni beradi. yuqori elektr va issiqlik o'tkazuvchanligi. Van der Waals bir-biriga birlashtirilgan uglerod nanotubalarini (CNTlarni) jalb qiluvchi kuchlar tufayli, CNTlar odatda to'plamlar yoki skinlarda joylashadilar. Ushbu tortishish kuchlari qo'shni nanotubkalar orasidagi π-birikma stanoklash hodisasiga asoslanadi. Uglerod nanotubalaridan to'liq foyda olish uchun ushbu aglomeratlar bo'linib, CNTlar bir hil dispersiyada teng taqsimlanishi kerak. Yuqori ultrasonikatsiya suyuqliklarda akustik kavitasyon yaratadi. Shu bilan hosil bo'lgan mahalliy kesish stressi CNT agregatlarini buzadi va ularni bir hil suspenziyada bir tekisda tarqatadi. Ultrasonik dispersiya texnologiyasi CNTni zarar etkazmasdan to'liq ajratishga erishish uchun etarlicha yuqori kesish energiyasini yaratadi. Hatto sezgir SWNTs uchun sonikatsiya ularni alohida-alohida ajratish uchun muvaffaqiyatli qo'llaniladi. Ultrasonikatsiya shunchaki individual nanotubalarga juda ko'p singan bo'lmasdan SWNT agregatlarini ajratish uchun etarli stress darajasini ta'minlaydi (Huang, Terentjev 2012).
- Bitta dispersli CNTlar
- Bir hil tarqalish
- Yuqori dispersiya samaradorligi
- Yuqori CNT yuklamalari
- CNT buzilishi yo'q
- tez ishlash
- aniq jarayon nazorat qilish
UIP2000hdT – CNT dispersiyasi uchun 2 kVt quvvatli ultrasonikator
CNT tarqalishi uchun yuqori samarali ultratovush tizimlari
Hielscher Ultrasonics CNTni samarali tarqatish uchun kuchli va ishonchli ultrasonik uskunalarni etkazib beradi. Siz tahlil qilish va R uchun kichik CNT namunalarini tayyorlashingiz kerakmi&D yoki katta hajmdagi sanoat dispersiyalarini ishlab chiqarish kerak, Hielscher-ning mahsulot assortimenti sizning talablaringiz uchun ideal ultratovush tizimini taklif etadi. Qayerdan 50 Vtli ultrasonikatorlar laboratoriya uchun 16 kVt sanoat ultrasonik qurilmalar tijorat ishlab chiqarish uchun, Hielscher Ultrasonics sizni qamrab oldi.
Yuqori sifatli uglerodli nanotube dispersiyasini ishlab chiqarish uchun jarayon parametrlari yaxshi boshqarilishi kerak. Amplituda, harorat, bosim va ushlab turish vaqti CNTni bir tekis taqsimlash uchun eng muhim parametrlardir. Hielscherning ultrasonikatorlari nafaqat har bir parametrni aniq boshqarish imkoniyatini beradi, balki barcha jarayon parametrlari avtomatik ravishda Hielscher raqamli ultratovush tizimlarining o'rnatilgan SD-kartasida qayd etiladi. Har bir sonikatsiya jarayonining protokoli ko'payadigan natijalarni va doimiy sifatni ta'minlashga yordam beradi. Brauzerni masofadan boshqarish vositasi orqali foydalanuvchi ultratovushli tizim joylashgan joyda bo'lmasdan ultrasonik qurilmani boshqarishi va boshqarishi mumkin.
Bitta devorli uglerod nanotubalari (SWNTs) va ko'p devorli uglerod nanotubalari (MWNTs), shuningdek tanlangan suvli yoki erituvchi vosita o'ziga xos ishlov berish intensivligini talab qilganligi sababli, oxirgi mahsulot haqida gap ketganda ultrasonik amplituda asosiy omil hisoblanadi. Hielscher ultratovush’ sanoat ultrasonik protsessorlari juda yuqori darajada va shuningdek yumshoq amplituda etkazib bera oladi. Jarayon talablari uchun ideal amplituda aniqlang. Hatto 200 mkm gacha amplituda ham 24/7 ishlamay turib osongina ishlatish mumkin. Bundan ham yuqori amplituda uchun tayyorlangan ultrasonik sonotrodlar mavjud. Hielscherning ultratovushli uskunalari mustahkamligi og'ir sharoitlarda va talab qilinadigan sharoitlarda 24/7 ishlashga imkon beradi.
Bizning mijozlarimiz Hielscher Ultrasonic tizimlarining ajoyib mustahkamligi va ishonchliligidan mamnun. Og'ir ishlov beriladigan maydonlarga o'rnatilishi, talab qilinadigan muhit va 24/7 ishlashi samarali va tejamkor ishlov berishni ta'minlaydi. Ultrasonik jarayonni intensivlashtirish ishlov berish vaqtini qisqartiradi va yanada yaxshi natijalarga erishadi, ya'ni yuqori sifat, yuqori rentabellik, innovatsion mahsulotlar.
Quyidagi jadval sizga bizning ultrasonicators taxminiy qayta ishlash quvvatiga ega ekanligidan dalolat beradi:
| Buyurtma miqdori | Oqim darajasi | Tavsiya Qurilmalar |
|---|---|---|
| 01.5mL uchun .5 | ga | VialTweeter |
| 1 500ml uchun | 10 200ml / min uchun | UP100H |
| 10 2000mL uchun | 20 400ml / min uchun | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 20L | 04L / min uchun .2 | UIP2000hdT |
| 10 100L uchun | 10L 2 / min | UIP4000hdT |
| ga | 10 100L / min uchun | UIP16000 |
| ga | katta | Klaster UIP16000 |
Biz bilan bog'lanish! Bizdan so'rang!
Laboratoriyadan pilot va sanoat miqyosidagi yuqori kuchli ultratovushli protsessorlar.
Adabiyotlar / manbalar
- Biver T.; Criscitiello F.; Di Francesco F.; Minichino M.; Swager T.; Pucci A. (2015): MWCNT/Perylene bisimide Water Dispersions for Miniaturized Temperature Sensors. RSC Advances 5: 2015. 65023–65029.
- Chiou K.; Byun S.; Kim J.; Huang J. (2018): Additive-free carbon nanotube dispersions, pastes, gels, and doughs in cresols. PNAS Vol. 115, No. 22, 2018. 5703–5708.
- Huang, Y.Y:; Terentjev E.M. (2012): Dispersion of Carbon Nanotubes: Mixing, Sonication, Stabilization, and Composite Properties. Polymers 2012, 4, 275-295.
- Krause B.; Mende M.; Petzold G.; Pötschke P. (2010): Characterization on carbon nanotubes’ dispersability using centrifugal sedimentation analysis in aqueous surfactant dispersions. Conference paper ANTEC 2010, Orlando, USA, May 16-20 2010.
- Paredes J.I.; Burghard M. (2004): Dispersions of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes of High Length. Langmuir 2004, 20, 5149-5152.
- Santos A.; Amorim L.; Nunes J.P.; Rocha L.A.; Ferreira Silva A.; Viana J.C. (2019): A Comparative Study between Knocked-Down Aligned Carbon Nanotubes and Buckypaper-Based Strain Sensors. Materials 2019, 12, 2013.
- Szelag M. (2017): Mechano-Physical Properties and Microstructure of Carbon Nanotube Reinforced Cement Paste after Thermal Load. Nanomaterials 7(9), 2017. 267.
Bilishingiz kerak bo'lgan dalillar
karbon nanoparchalari
Uglerod nanotubalari (CNTs) birdan-bir mexanik, elektr, issiqlik va optik xususiyatlarga ega bo'lgan bir o'lchovli uglerod materiallarining maxsus sinfiga kiradi. Ular nano-kompozitlar, kuchaytirilgan polimerlar va boshqalar kabi ilg'or nanomateriallarni ishlab chiqish va ishlab chiqarishda ishlatiladigan asosiy qismdir va shuning uchun eng zamonaviy texnologiyalarda qo'llaniladi. CNTlar juda yuqori kuchlanish kuchini, yuqori issiqlik o'tkazuvchanlik xususiyatlarini, past diapazondagi bo'shliqlarni va optimal kimyoviy va jismoniy barqarorlikni namoyish etadi, bu esa nanotublarni ko'p qirrali materiallar uchun umid beruvchi qo'shimcha qiladi.
Ularning tuzilishiga qarab CNTS bitta devorli uglerod nanotubalariga (SWNTs), ikki devorli uglerod nanotubalariga (DWCNTs) va ko'p devorli uglerod nanotubalariga (MWNTs) bo'linadi.
SWNTs - bu bitta atom qalinlikdagi uglerod devoridan yasalgan ichi bo'sh, uzun silindrsimon naychalar. Uglerodlarning atom varaqlari ko'plab chuqurchalar panjarasida joylashtirilgan. Ko'pincha, ular kontseptual ravishda bir qavatli grafit yoki grafenning qatlamlangan varaqlari bilan taqqoslanadi.
DWCNTs ikkita bitta devorli nanotubalardan iborat bo'lib, bittasi ikkinchisiga joylashtirilgan.
MWNTs CNT shaklidir, unda bir nechta devorli uglerod nanotubalari bir-birining ichiga joylashtirilgan. Ularning diametri 3-30 nm oralig'ida va bir necha sm uzunlikda o'sishi sababli ularning nisbati 10 dan o'n milliongacha o'zgarishi mumkin. Uglerod nanofiberlari bilan taqqoslaganda, MWNTlar boshqa devor tuzilishiga ega, tashqi diametri kichikroq va ichi bo'sh. Odatda keng tarqalgan sanoat tomonidan ishlab chiqariladigan MWNT-lar: Baytubes® C150P, Nanocyl® NC7000, Arkema Graphistrength® C100 va FutureCarbon CNT-MW.
CNTlarni sintez qilish: CNTlar plazma asosidagi sintez usuli yoki yoyni oqizish bug'lanish usuli, lazer ablasiyasi usuli, termal sintez jarayoni, bug 'kimyoviy birikmasi (CVD) yoki plazma bilan yaxshilangan kimyoviy bug' cho'kishi orqali ishlab chiqarilishi mumkin.
CNTlarning funktsionalizatsiyasi: Uglerod nanotubalarining xususiyatlarini yaxshilash va ularni ma'lum bir dastur uchun yanada qulayroq qilish uchun CNTlar ko'pincha karbon kislota (-COOH) yoki gidroksil (-OH) guruhlarini qo'shish orqali ishlaydi.
CNT Dispersing qo'shimchalari
Super kislotalar, ionli suyuqliklar va N-siklogeksil-2-pyrolidolon kabi bir nechta erituvchilar NNT-N-metil-2-pirolidon (NMP) kabi nanotubalar uchun eng keng tarqalgan erituvchilar bo'lsa-da, CNTlarning nisbatan yuqori konsentratsiyali dispersiyalarini tayyorlashga qodir. ), dimetilformamid (DMF) va 1,2 dikrolobenzol nanotubalarni faqat juda past konsentratsiyalarda tarqatishi mumkin (masalan, odatda <0Bir devorli CNTlarning .02 wt%). Eng ko'p tarqalgan dispersiya agentlari polivinilpirolidon (PVP), natriy dodecil benzol sulfonat (SDBS), Triton 100 yoki natriy dodetsil sulfonat (SDS).
Kresollar - bu kimyoviy kimyoviy moddalar guruhidir, ular CNT ni o'nlab kilogrammgacha bo'lgan konsentratsiyalarda qayta ishlashi mumkin, natijada CNT yuklanishi oshgani sayin seyreltilgan dispersiyalar, qalin pastalar va erkin jellardan misli ko'rilmagan o'ynoqsimon holatga o'tadi. . Ushbu davlatlar boshqa umumiy erituvchilar bilan erishib bo'lmaydigan polimerga o'xshash reologik va viskoelastik xususiyatlarni namoyish etadi, bu esa nanotubaklar haqiqatan ham parchalanib ketgan va kresollarda mayda tarqalib ketganidan darak beradi. Kresollarni isitish yoki yuvish orqali qayta ishlashdan keyin CNTning sirtini o'zgartirmasdan olib tashlash mumkin. [Chiou va boshq. 2018]
CNT dispersiyalarini qo'llash
CNTlarning afzalliklaridan foydalanish uchun ularni polimerlar singari suyuqlikka to'kish kerak. Bir xil tarqalgan dispersli CNTlar elektr o'tkazuvchan plastmassalar, suyuq kristall displeylar, organik yorug'lik chiqaradigan diodlar, sensorli ekranlar, egiluvchan displeylar, quyosh batareyalari, Supero'tkazuvchilar siyohlar, statik nazorat qilish materiallari, shu jumladan plyonkalar, ko'piklar, tolalar va matolar, polimer qoplamalar va yopishtiruvchi materiallar, yuqori darajada ishlaydigan polimer kompozitlari juda ajoyib mexanik kuch va qattiqlik, polimer / CNT kompozit tolalari, shuningdek engil va antistatik materiallar.