Boron Nitride Ống nano – Tẩy tế bào chết và phân tán bằng Sonication

Ultrasonication được áp dụng thành công để xử lý và phân tán ống nano boron nitride (BNNTs). Sonication cường độ cao cung cấp detangling đồng nhất và phân phối trong các giải pháp khác nhau và do đó là một kỹ thuật xử lý quan trọng để kết hợp BNNTs vào các giải pháp và ma trận.

Xử lý siêu âm ống nano Boron Nitride

Để kết hợp ống nano boron nitride (BNNTs) hoặc cấu trúc nano boron nitride (BNNs) như nanosheets và nanoribbons vào dung dịch lỏng hoặc ma trận polymer, cần có kỹ thuật phân tán hiệu quả và đáng tin cậy. Siêu âm phân tán cung cấp năng lượng cần thiết để tẩy tế bào chết, detangle, phân tán, và functionalize boron nitride ống nano và boron nitride nanostructures với hiệu quả cao. Các thông số xử lý có thể kiểm soát chính xác của siêu âm cường độ cao (tức là năng lượng, biên độ, thời gian, nhiệt độ và áp suất) cho phép điều chỉnh riêng các điều kiện xử lý theo mục tiêu quá trình mục tiêu. Điều này có nghĩa là cường độ siêu âm có thể được điều chỉnh liên quan đến công thức cụ thể (chất lượng của BNNTs, dung môi, nồng độ rắn-lỏng vv), do đó có được kết quả tối ưu.

Boron nitride nanotubes (BNNTs) can be synthesized using sonication

Con đường siêu âm để tổng hợp boron nitride nanocups
(nghiên cứu và đồ họa: Yu et al. 2012)

Các ứng dụng của xử lý siêu âm BNNT và BNN bao gồm toàn bộ phạm vi từ sự phân tán đồng nhất của cấu trúc nano boron nitride hai chiều (2D-BNNs), đến chức năng của chúng và tẩy da chết hóa học của boron nitride hình lục giác một lớp. Dưới đây, chúng tôi trình bày cho các chi tiết về siêu âm phân tán, tẩy da chết, và functionalization của BNNTs và BNNs.

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Dispersion of boron nitride nanotubes using high-intensity ultrasonicators from Hielscher Ultrasonics

Lắp đặt máy phân tán siêu âm (2x UIP1000hdT) để xử lý ống nano boron nitride ở quy mô công nghiệp

Siêu âm phân tán của Boron Nitride Nanotubes

Khi ống nano boron nitride (BNNTs) được sử dụng để gia cố polyme hoặc tổng hợp các vật liệu mới, cần có sự phân tán đồng đều và đáng tin cậy vào ma trận. Siêu âm phân tán được sử dụng rộng rãi để phân tán vật liệu nano như CNTs, hạt nano kim loại, hạt vỏ lõi và các loại hạt nano khác vào giai đoạn thứ hai.
Siêu âm phân tán đã được áp dụng thành công để detangle và phân phối BNNTs thống nhất trong các giải pháp nước và không nước bao gồm ethanol, PVP ethanol, TX100 ethanol cũng như các polyme khác nhau (ví dụ như polyurethane).
Một chất hoạt động bề mặt được sử dụng phổ biến để ổn định sự phân tán BNNT được chuẩn bị ultrasonically là dung dịch natri dodecyl sulfate (SDS) 1% wt. Ví dụ, 5 mg BNNTs được phân tán ultrasonically trong lọ với 5 mL dung dịch SDS 1% wt. sử dụng bộ phân tán loại đầu dò siêu âm như UP200St (26kHz, 200W).

Phân tán nước của BNNTs bằng siêu âm

Do sự tương tác van der Waals mạnh mẽ và bề mặt kỵ nước, ống nano boron nitride phân tán kém trong các giải pháp gốc nước. Để giải quyết những vấn đề này, Jeon et al. (2019) đã sử dụng Pluronic P85 và F127, có cả nhóm ưa nước và nhóm kỵ nước để chức năng BNNT dưới sonication.

Length reduction and cutting of boron nitride nanotubes (BNNTs) by high-intensity ultrasonication

Hình ảnh SEM của BNNTs ngắn hơn sau thời gian sonication khác nhau. Như hiển thị, độ dài của các BNNTs giảm với sự gia tăng thời gian sonication tích lũy.
(nghiên cứu và hình ảnh: Lee et al. 2012)

Bề mặt bề mặt miễn phí tẩy tế bào chết của Boron Nitride Nanosheets sử dụng Sonication

Lin et al. (2011) trình bày một phương pháp tẩy da chết sạch và phân tán boron nitride lục giác (h-BN). Boron nitride lục giác theo truyền thống được coi là không hòa tan trong nước. Tuy nhiên, họ đã có thể chứng minh rằng nước có hiệu quả để tẩy tế bào chết các cấu trúc h-BN lớp bằng ultrasonication, tạo thành sự phân tán nước "sạch" của nanosheets h-BN mà không cần sử dụng các chất hoạt động bề mặt hoặc functionalization hữu cơ. Quá trình tẩy da chết siêu âm này sản xuất nanosheets h-BN ít lớp cũng như các loài nanosheet và nanoribbon một lớp. Hầu hết các nanosheets có kích thước bên giảm, được quy cho việc cắt các tấm h-BN mẹ gây ra bởi quá trình thủy phân hỗ trợ sonication (được chứng thực bởi xét nghiệm amoniac và kết quả quang phổ). Quá trình thủy phân ultrasonically gây ra cũng thúc đẩy tẩy da chết của nanosheets h-BN để hỗ trợ hiệu ứng phân cực của dung môi. Các nanosheets h-BN trong các phân tán nước "sạch" này thể hiện khả năng xử lý tốt thông qua các phương pháp giải pháp giữ lại các đặc tính vật lý của chúng. Các nanosheets h-BN phân tán trong nước cũng thể hiện ái lực mạnh mẽ đối với các protein như ferritin, cho thấy các bề mặt nanosheet có sẵn để liên hợp sinh học hơn nữa.

Siêu âm nano-phân tán với ultrasonicator UP400St

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Phương pháp phân tán cơ học sono bằng cách sử dụng cavitation siêu âm và lực cắt là một cách tiếp cận pha trộn vật lý hoàn toàn, đã được chứng minh có khả năng gỡ rối BNNTs và ổn định BNNTs cá nhân trong khi duy trì tính toàn vẹn và nội tại của họ. Áp dụng năng lượng siêu âm phù hợp (Ws / mL), tức là điều chỉnh biên độ và thời gian sonication, phân tán siêu âm có thể detangle và phân tán BNNTS thống nhất. Biên độ cao hơn và sonication dài hơn có thể được áp dụng nếu chiều dài của ống nano boron nitride nên được giảm. Đọc thêm về giảm kích thước siêu âm và cắt chiều dài của BNNTs trong phần tiếp theo.

Giảm kích thước siêu âm và cắt ống nano Boron Nitride

Chiều dài của ống nano boron nitride đóng một vai trò quan trọng khi nói đến việc xử lý BNNTs tiếp theo thành polyme và các vật liệu chức năng khác. Do đó, đó là một thực tế quan trọng là sonication của BNNTs trong dung môi không chỉ có thể tách BNNTs riêng lẻ, mà còn rút ngắn BNNTs cấu trúc tre trong điều kiện kiểm soát. Các BNNT rút ngắn có cơ hội bó thấp hơn nhiều trong quá trình chuẩn bị tổng hợp. Lee tại al. (2012) đã chứng minh rằng chiều dài của BNNTs chức năng có thể được rút ngắn hiệu quả từ >10μm đến ∼500nm bằng ultrasonication. Thí nghiệm của họ cho thấy rằng sự phân tán siêu âm hiệu quả của BNNT trong dung dịch là cần thiết cho việc cắt giảm và cắt kích thước BNNT như vậy.

Boron nitride nanotubes can be efficiently dispersed and reduced in length using high-intensity ultrasonication

(c) MPEG- DSPE / BNNTs bị khử trùng trong nước (sau 2 h sonication). (d) Đại diện sơ đồ của BNNT được chức năng bởi phân tử mPEG-DSPE
(nghiên cứu và hình ảnh: Lee et al. 2012)

Ultrasonic dispersion is a well established technique to disperse and exfoliate boron nitride nanotubes.

Siêu âm homogenizer UP400St để phân tán ống nano boron nitride (BNNTs)

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Ultrasonicators hiệu suất cao để xử lý BNNT

Các tính năng thông minh của Ultrasonicators Hielscher được thiết kế để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy, kết quả tái sản xuất và thân thiện với người dùng. Cài đặt hoạt động có thể dễ dàng truy cập và quay số thông qua menu trực quan, có thể được truy cập thông qua màn hình cảm ứng màu kỹ thuật số và điều khiển từ xa của trình duyệt. Do đó, tất cả các điều kiện xử lý như năng lượng ròng, tổng năng lượng, biên độ, thời gian, áp suất và nhiệt độ được tự động ghi lại trên thẻ SD tích hợp. Điều này cho phép bạn sửa đổi và so sánh các lần chạy sonication trước đó và tối ưu hóa quá trình tẩy da chết và phân tán của ống nano boron nitride và vật liệu nano để đạt hiệu quả cao nhất.
Hệ thống Ultrasonics Hielscher được sử dụng trên toàn thế giới để sản xuất BNNTs chất lượng cao. Ultrasonicators công nghiệp Hielscher có thể dễ dàng chạy biên độ cao trong hoạt động liên tục (24/7/365). Biên độ lên đến 200μm có thể dễ dàng được tạo ra liên tục với sonotrodes tiêu chuẩn (đầu dò siêu âm / sừng). Đối với biên độ thậm chí cao hơn, sonotrodes siêu âm tùy chỉnh có sẵn. Do sự mạnh mẽ và bảo trì thấp của họ, hệ thống tẩy da chết và phân tán siêu âm của chúng tôi thường được cài đặt cho các ứng dụng nhiệm vụ nặng nề và trong môi trường đòi hỏi khắt khe.
Hielscher Ultrasonics’ bộ vi xử lý siêu âm công nghiệp có thể cung cấp biên độ rất cao. Biên độ lên đến 200μm có thể dễ dàng chạy liên tục trong hoạt động 24/7. Đối với biên độ cao hơn, sonotrodes siêu âm tùy chỉnh có sẵn.
Bộ vi xử lý siêu âm Hielscher cho sự phân tán và tẩy da chết của ống nano boron nitride cũng như CNTs và Graphene đã được cài đặt trên toàn thế giới trên quy mô thương mại. Liên hệ với chúng tôi ngay bây giờ để thảo luận về quy trình sản xuất BNNT của bạn! Đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm của chúng tôi sẽ rất vui khi chia sẻ thêm thông tin về quá trình tẩy da chết, hệ thống siêu âm và giá cả!
Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:

batch Khối lượng Tốc độ dòng Thiết bị khuyến nghị
1 đến 500ml 10 đến 200mL / phút UP100H
10 đến 2000mL 20 đến 400mL / phút UP200Ht, UP400St
0.1 đến 20L 00,2 đến 4L / phút UIP2000hdT
10 đến 100L 2 đến 10L / phút UIP4000hdT
N.A. 10 đến 100L / phút UIP16000
N.A. lớn hơn Cụm UIP16000

Liên hệ chúng tôi! / Hỏi chúng tôi!

Yêu cầu thêm thông tin

Vui lòng sử dụng mẫu dưới đây để yêu cầu thêm thông tin về bộ vi xử lý siêu âm, ứng dụng và giá cả. Chúng tôi sẽ vui mừng để thảo luận về quá trình của bạn với bạn và để cung cấp cho bạn một hệ thống siêu âm đáp ứng yêu cầu của bạn!










Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics sản xuất hiệu suất cao siêu âm homogenizers cho các ứng dụng trộn, phân tán, nhũ tương và khai thác trên phòng thí nghiệm, thí điểm và quy mô công nghiệp.

Văn học/tài liệu tham khảo



Sự kiện đáng biết

Boron Nitride Nanotubes và vật liệu nano

Ống nano Boron nitride cung cấp một cấu trúc nguyên tử độc đáo được lắp ráp các nguyên tử boron và nitơ được sắp xếp trong một mạng lưới lục giác. Cấu trúc này mang lại cho BNNT nhiều đặc tính nội tại tuyệt vời như độ bền cơ học vượt trội, độ dẫn nhiệt cao, hành vi cách điện, tính chất áp điện, khả năng che chắn neutron và khả năng chống oxy hóa. Khoảng cách băng tần 5 eV cũng có thể được điều chỉnh bằng điện trường ngang, làm cho BNNTs trở nên thú vị cho các thiết bị điện tử. Ngoài ra, BNNT có khả năng chống oxy hóa cao lên đến 800 ° C, cho thấy áp điện tuyệt vời và có thể là một vật liệu lưu trữ hydro ở nhiệt độ phòng tốt.

BNNTs vs Graphene: BNNTs là các chất tương tự cấu trúc của Graphene. Sự khác biệt chính giữa vật liệu nano dựa trên boron nitride và các đối tác dựa trên carbon của chúng là bản chất của liên kết giữa các nguyên tử. Liên kết C-C trong vật liệu nano cacbon có đặc tính cộng hóa trị tinh khiết, trong khi liên kết B-N trình bày một ký tự ion một phần do các cặp e−trong B-N lai sp2. (xem. Emanet và cộng sự 2019)

BNNTs vs. Carbon Nanotubes: Boron nitride nanotubes (BNNTs) thể hiện một cấu trúc nano hình ống tương tự như ống nano carbon (CNTs) trong đó các nguyên tử boron và nitơ được sắp xếp trong một mạng lục giác.


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics sản xuất homogenizers siêu âm hiệu suất cao từ Phòng thí nghiệm đến kích thước công nghiệp.