Suvga asoslangan grafen po'sti
Ultrasonik eksfoliatsiya faqat toza suvdan foydalanadigan qattiq erituvchilardan foydalanmasdan bir necha qatlamli grafen ishlab chiqarishga imkon beradi. Yuqori quvvatli sonikatsiya qisqa muddat davomida grafen plitalarini zararsizlantiradi. Erituvchilardan qochish grafenning eksfoliatsiyasini yashil va barqaror jarayonga aylantiradi.
Suyuq fazali eksfoliatsiya orqali grafen ishlab chiqarish
Grafen tijorat maqsadida suyuq fazali eksfoliatsiya deb ataladi. Grafenni suyuq fazali eksfoliatsiyalash uchun toksik, ekologik zararli va qimmatbaho erituvchilarni ishlatishni talab qiladi, bu kimyoviy oldindan ishlov berish yoki mexanik dispersiya texnikasi bilan birgalikda ishlatiladi. Grafen plitalarining mexanik tarqalishi uchun ultratovush ultrafikatsiya to'liq sanoat darajasida yuqori sifatli grafen plitalarini ko'p miqdorda ishlab chiqarish uchun juda ishonchli, samarali va xavfsiz texnika sifatida o'rnatildi. Qattiq erituvchilardan foydalanish har doim xarajatlar, ifloslanish, kompleks olib tashlash va yo'q qilish, xavfsizlik muammolari va ekologik yuk bilan birga bo'lganligi sababli, toksik bo'lmagan va xavfsiz alternativ sezilarli darajada foydalidir. Suvni erituvchi va grafen qatlamlarini mexanik zararsizlantirish uchun ultratovushli ultrafioz yordamida grafen eksfoliatsiyasi, shuning uchun yashil grafen ishlab chiqarish uchun juda istiqbolli usuldir.
Grafenli nanozorlarni tarqatish uchun ko'pincha suyuq faza sifatida ishlatiladigan keng tarqalgan erituvchilarga Dimetil sulfoksid (DMSO), N, N-dimetilformamid (DMF), N-metil-2-pirrolidon (NMP), Tetrametilüre (TMU), Tetrahidrofuran (THF) kiradi. ), propilen karbonatatseton (PC), etanol va formamid.
Tijorat miqyosida grafenni eksfoliatsiya qilish bo'yicha uzoq muddatli uslub sifatida ultratovush ultrafionatsiya yuqori sifatli yuqori sifatli grafenni arzon narxlarda ishlab chiqarishga imkon beradi. Grafenning ultratovushli eksfoliatsiyasi har qanday hajmgacha to'liq chiziqli bo'lishi mumkinligi sababli, grafenni ommaviy ishlab chiqarish uchun yuqori sifatli grafen po'stlog'ining hosilini osonlikcha amalga oshirish mumkin.
Ushbu UIP2000hdT grafen po'sti va dispersiyasi uchun 2 kVt quvvatli ultratovushli disperserdir.
Grafenni suvdagi ultratovushli eksfoliatsiyasi
Tyurnina va boshqalar. (2020) amplituda va sonikatsiya intensivligining sof suv-grafit eritmalariga ta'sirini va natijada grafenning eksfoliatsiyasini o'rganib chiqdi. Tadqiqotda ular Hielscher-dan foydalanganlar UP200S (200w, 24kHz). Suvdan foydalangan holda ultratovushli eksfoliatsiya bir necha qatlamli grafin delaminatsiyasi uchun bir bosqichli jarayon sifatida qo'llanildi. Ochiq stakan sonikatsiyasini o'rnatishda ozgina qatlamli grafen ishlab chiqarish uchun 2 soatlik qisqa davolash etarli edi.
UP200-lar yordamida grafit parchasining sono-mexanik puflanishini aks ettiruvchi ramkalarning yuqori tezlikdagi ketma-ketligi (a dan fgacha), 3 mm sonotrodli 24 kHz ultratovush tekshiruvi. Oklar bo'linishga kirib boradigan kavitatsion pufakchalar bilan bo'linadigan joyni (eksfoliatsiya) ko'rsatadi.
© Tyurnina va boshq. 2020 yil (CC BY-NC-ND 4.0)
Ultrasonik grafen po'stlog'ini optimallashtirish
Tyurnina va boshqalar tomonidan ishlatiladigan ultratovushli sozlash. (2020) oqim rejimida yopiq ultratovushli reaktordan foydalangan holda ko'proq samaradorlik va tezroq peeling uchun osongina optimallashtirilishi mumkin. Ultrasonik inline davolash barcha grafit xomashyosini sezilarli darajada bir xil ultratovush bilan davolashga imkon beradi: grafit / suv eritmasini to'g'ridan-to'g'ri ultratovushli kavitatsiyaning cheklangan maydoniga etkazib berish, barcha grafitlar bir xil sonikatsiyaga aylanib, yuqori sifatli grafen paxtasining yuqori hosilini beradi.
Hielscher ultratovush tizimlari amplituda, vaqt / ushlab turish, energiya kiritish (Ws / ml), bosim va harorat kabi barcha muhim ishlov berish parametrlarini aniq boshqarish imkonini beradi. Optimal ultratovush parametrlarini o'rnatish eng yuqori rentabellikga, sifatga va umumiy samaradorlikka olib keladi.
Ultrasonikatsiya grafenning eksfoliatsiyasini qanday rivojlantiradi
Yuqori quvvatli ultratovush to'lqinlari grafit kukuni va suv eritmasiga yoki har qanday erituvchiga biriktirilganda, yuqori siljish, kuchli turbulentlik va yuqori bosim va harorat farqi kabi sonomekanik kuchlar energiyani zich sharoitlarini yaratadi. Ushbu energiya zich sharoitlari akustik kavitatsiya fenomenining natijasidir. Bu erda ultratovushli kavitatsiya haqida ko'proq o'qing!
Quvvatli ultratovush grafit kukunining kengayishini boshlaydi, chunki grafit tarkibidagi grafen qatlamlari orasiga suyuqlik bosiladi. Ultrasonik qirqish kuchlari grafenning bitta varag'ini ajratadi va ularni eritmadagi grafen zarralari sifatida tarqatadi. Grafenning suvda uzoq muddatli barqarorligini olish uchun sirt faol moddalar kerak.
Grafen eksfoliatsiyasining ultratovushli suyuq fazali eksfoliatsiyasi texnologiyasi.
Tyurnina va boshqalarning tadqiqotlari va rasmlari, 2021 yil.
Grafen po'sti uchun yuqori samarali ultratovush tekshirgichlari
Hielscher ultrasonikatorlarining aqlli xususiyatlari ishonchli ishlashni, takrorlanadigan natijalarni va foydalanuvchilarga qulaylikni kafolatlash uchun mo'ljallangan. Operatsion sozlamalariga intuitiv menyu orqali osongina kirish va terish mumkin, unga raqamli rangli sensorli displey va brauzerning masofadan boshqarish pulti orqali kirish mumkin. Shuning uchun aniq energiya, umumiy energiya, amplituda, vaqt, bosim va harorat kabi barcha ishlov berish shartlari o'rnatilgan SD-kartada avtomatik ravishda qayd etiladi. Bu sizga oldingi sonikatsiya ishlarini qayta ko'rib chiqish va taqqoslash hamda grafen po'stini tozalash jarayonini eng yuqori samaradorlikka qadar optimallashtirishga imkon beradi.
Hielscher ultratovush tizimlari butun dunyoda yuqori sifatli grafen plitalari va grafen oksidlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Hielscher sanoat ultrasonikatorlari doimiy ravishda yuqori amplitudalarni osongina ishlatishi mumkin (24/7/365). 200µm gacha bo'lgan amplitudalarni standart sonotrodlar (ultratovushli zondlar / shoxlar va cascatrodesTM). Keyinchalik yuqori amplituda uchun moslashtirilgan ultratovushli sonotrodlar mavjud. Bizning ultratovushli eksfoliatsiya tizimlarimiz ularning mustahkamligi va past texnik xizmatlari tufayli odatda og'ir dasturlarda va talab qilinadigan muhitda o'rnatiladi.
Grafen po'stini tozalash uchun Hielscher ultratovushli protsessorlari butun dunyoda allaqachon savdo miqyosida o'rnatilgan. Grafen ishlab chiqarish jarayoningizni muhokama qilish uchun hozir biz bilan bog'laning! Bizning tajribali xodimlarimiz eksfoliatsiya jarayoni, ultratovush tizimlari va narxlari to'g'risida ko'proq ma'lumot berishdan xursand bo'lishadi!
Quyidagi jadval sizga bizning ultrasonicators taxminiy qayta ishlash quvvatiga ega ekanligidan dalolat beradi:
| Buyurtma miqdori | Oqim darajasi | Tavsiya Qurilmalar |
|---|---|---|
| 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!
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, uchuvchi va sanoat miqyosida dasturlarni aralashtirish, tarqatish, emulsifikatsiya va ekstraktsiya qilish uchun yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi.
Adabiyotlar / Adabiyotlar
- Anastasia V. Tyurnina, Iakovos Tzanakis, Justin Morton, Jiawei Mi, Kyriakos Porfyrakis, Barbara M. Maciejewska, Nicole Grobert, Dmitry G. Eskin (2020): Ultrasonic exfoliation of graphene in water: A key parameter study. Carbon Vol. 168, 2020. 737-747.
(Available under a Creative Commons Attribution 4.0: CC BY-NC-ND 4.0. See full terms here.) - Štengl V., Henych J., Slušná M., Ecorchard P. (2014): Ultrasound exfoliation of inorganic analogues of graphene. Nanoscale Research Letters 9(1), 2014.
- Unalan I.U., Wan C., Trabattoni S., Piergiovannia L., Farris S. (2015): Polysaccharide-assisted rapid exfoliation of graphite platelets into high quality water-dispersible graphene sheets. RSC Advances 5, 2015. 26482–26490.
- Bang, J. H.; Suslick, K. S. (2010): Applications of Ultrasound to the Synthesis of Nanostructured Materials. Advanced Materials 22/2010. pp. 1039-1059.
- Štengl, V.; Popelková, D.; Vlácil, P. (2011): TiO2-Graphene Nanocomposite as High Performance Photocatalysts. In: Journal of Physical Chemistry C 115/2011. pp. 25209-25218.
Bilishingiz kerak bo'lgan dalillar
Grafen
Grafen sp bir qatlam hisoblanadi2-bonded uglerod atomlari. Grafen bunday favqulodda katta solishtirma sirt maydoni kabi noyob moddiy xususiyatlarini taklif etadi (2620 m2g-12,5 × 105 sm), bir yosh ning 1 TPA moduli va 130 GPa, juda yuqori elektron o'tkazuvchanlik bir ichki kuch bilan ustun mexanik xususiyatlari (xona-harorati elektron harakatchanlik2 V-1s-1), Juda yuqori issiqlik o'tkazuvchanlik (3000 Vt m K yuqorida-1), Eng muhim xususiyatlarini ism. Tufayli ustun moddiy xususiyatlari, Grafen og'ir baland ishlash batareya, yonilg'i xujayralari, quyosh hujayralari, supercapacitor, vodorod omborxonalari, elektromagnit qalqon va elektron qurilmalar ishlab chiqish va ishlab chiqarishda ishlatiladi. Bundan tashqari, Grafen hissa mustahkamlash, masalan, kabi ko'plab NANOKOMPOZİTLERİN va kompozitsion materiallardan, shu jumladan qilinadi polimerlar, kulolchilik va metall matrislere. Tufayli uning yuqori o'tkazuvchanlik uchun Grafen, Supero'tkazuvchilar bo'yoq va siyoh bir muhim tarkibiy qismi hisoblanadi.
tez va xavfsiz nuqson-bepul grafen ultratovush tayyorlash kam xarajatlar katta hajmi da ko'proq va ko'proq sanoati uchun grafen ilova kengaytirish uchun imkon beradi.
Grafen bir qavatli uglerod qatlami bo'lib, bir qavatli yoki grafenli 2D tuzilishi (bir qatlamli graphene = SLG) deb ta'riflanishi mumkin. Grafen juda ajoyib maxsus sirt maydoni va yuqori mexanik xususiyatlarga ega (Young TPa moduli va 130 GPa ichki quvvati), katta elektron va issiqlik o'tkazuvchanligi, zaryadlovchi tashuvchisining harakatlanishi, shaffoflik va gazlar uchun o'tkazilmasin. Ushbu moddiy xususiyatlar tufayli grafen kompozitlarni uning kuchi, o'tkazuvchanligi va boshqalarni berish uchun mustahkamlovchi qo'shimchalar sifatida ishlatiladi. Grafen xususiyatlarini boshqa materiallar bilan birlashtirish uchun grafen aralashga tarqalishi yoki ingichka kino qoplamasi sifatida qo'llanilishi kerak pastki qatlamga
Yuqori ishlash ultratovush! Hielscher mahsulot assortimenti ixcham laboratoriya ultrasonikatoridan dastgoh uskuna ustidagi to'liq sanoat ultratovush tizimlariga qadar to'liq spektrni qamrab oladi.