Siêu âm tẩy tế bào chết của nước-Dispersible Graphene

  • Mono-và bi-Layer Graphene nanosheets có thể được sản xuất nhanh chóng thông qua tẩy da chết siêu âm với công suất cao và với chi phí thấp.
  • Ultrasonically tẩy tế bào chết Graphene có thể được ngành hạt với biopolyme để có được nước phân tán Graphene.
  • Bởi cavitation siêu âm, Graphene tổng hợp có thể được tiếp tục chế biến thành một nước ổn định dựa trên phân tán.

Tẩy tế bào chết siêu âm của Graphene chất lượng cao

Ultrasonication là một phương pháp đáng tin cậy để sản xuất các lớp Graphene (mono-, bi-và vài lớp Graphene) từ mảnh than chì hoặc các hạt. Trong khi các kỹ thuật tẩy tế bào chết phổ biến khác như nhà máy bóng và cuộn hoặc máy trộn cắt cao được liên kết với chất lượng thấp và việc sử dụng các thuốc thử và dung môi tích cực, phương pháp tẩy da chết siêu âm thuyết phục bởi sản lượng cao, công suất quá trình cao và điều kiện chế biến nhẹ.
Siêu âm cavitation tạo ra lực cắt dữ dội, mà tách các lớp than chì xếp chồng lên nhau thành mono-, bi- và few-lớp graphene không có khuyết tật.

Tấm graphene phân tán nước thông qua Sonication

Sonication sử dụng đầu dò siêu âm là một phương pháp hiệu quả để tẩy tế bào chết các tấm nano graphene đơn lớp và phân tán chúng đồng đều. Chức năng siêu âm cho phép sản xuất graphene phân tán nước.Ultrasonication là một thủ tục hiệu quả với kết quả lặp lại để gỡ rối ống carbonnanotubes trong nước hoặc dung môi hữu cơ. [/caption] Trong điều kiện bình thường, graphene hầu như không thể phân tán trong nước và tạo thành cốt liệu và kết tụ khi phân tán trong môi trường nước. Vì các hệ thống nước có lợi thế đáng kể là rẻ tiền, không độc hại, thân thiện với môi trường, các hệ thống graphene gốc nước rất hấp dẫn đối với các nhà sản xuất graphene và ngành công nghiệp hạ nguồn.
Để có được nước-dispersable Graphene nanosheets, ultrasonically tẩy tế bào chết graphene được sửa đổi với polysaccharides/biopolyme như pullulan, chitosan, alginate, gelatin hoặc gum arabic.

Ưu điểm:

  • Graphene chất lượng cao
  • Năng suất cao
  • nước dựa trên phân tán
  • nồng độ cao
  • hiệu quả cao
  • quá trình nhanh chóng
  • chi phí thấp
  • thông lượng cao
  • môi trường thân thiện

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


7kW siêu âm phân tán hệ thống cho inline Graphene sản xuất (Click vào để phóng to!)

Lò phản ứng siêu âm với ultrasonicators loại thăm dò cho tẩy da chết graphene quy mô công nghiệp

Giao thức tẩy da chết trực tiếp của than chì bằng cách sử dụng siêu âm

Pullulan không ion và alginate anion (1,0 g) được hòa tan riêng trong 20 ml nước cất, trong khi chitosan cation (0,4 g) được hòa tan trong 20 ml nước cất với 1 wt% axit axetic. Bột than chì được phân tán trong dung dịch biopolymer nước và được xử lý bằng máy siêu âm loại đầu dò UP200S (công suất tối đa 200 W, tần số 24 kHz, Hielscher Ultrasonics, Đức) được trang bị sonotrode titan (đầu siêu nhỏ S3, đường kính đầu 3 mm, biên độ tối đa 210μm, mật độ công suất âm thanh hoặc cường độ bề mặt 460 W cm-2) trong các điều kiện sau: chu kỳ 0, 5 và biên độ 50%, trong khoảng thời gian lần lượt là 10, 20, 30 và 60 phút. Kết quả tốt nhất thu được ở sonication 30 phút. Sonication được áp dụng ở công suất 16,25 W trong 30 phút, với mức tiêu thụ năng lượng (sản lượng năng lượng trên một đơn vị thể tích) là 731 Ws ml-1.
Sau đó, hỗn hợp được ly tâm ở tốc độ 1500 vòng / phút trong 60 phút để loại bỏ các hạt than chì không tẩy tế bào chết và sau đó rửa 5 lần và một lần nữa ly tâm ở 5000 vòng / phút trong 20 phút để loại bỏ các polyme sinh học dư thừa. Kết quả là các dung dịch màu xám đen được sấy khô chân không ở 40ºC cho đến khi không bị mất khối lượng. Các loại bột polymer-graphene thu được được phân tán lại trong nước (1 mg ml-1 cho pullulan và chitosan; 0,18 mg ml-1 cho alginate) để mô tả. Các tấm graphene thu được bằng siêu âm hỗ trợ pullulan-, alginate và chitosan được chỉ định là pull-G, alg-G và chit-G, tương ứng.
Trong số ba hệ thống, pullulan và chitosan có hiệu quả hơn trong tẩy da chết của Graphite hơn alginate. Phương pháp này mang lại tẩy tế bào chết mono-, bi-, và vài lớp tấm graphene với chỉ thấp bên (cạnh) Khuyết tật. Sự hấp phụ của polyme sinh học trên bề mặt Graphene dành một sự ổn định lâu dài (hơn 6 tháng) của sự phân tán dung dịch nước.
(xem Unalan et al. 2015)

Tẩy tế bào chết graphene siêu âm trong nước

Một chuỗi tốc độ cao (từ a đến f) của các khung hình minh họa sự tẩy da chết cơ học sono của một mảnh than chì trong nước sử dụng UP200S, một ultrasonicator 200W với sonotrode 3-mm. Mũi tên cho thấy nơi tách (tẩy da chết) với bong bóng xâm thực xuyên qua phần tách.
(nghiên cứu và hình ảnh: © Tyurnina et al. 2020

Siêu âm tẩy tế bào chết của nước-dispersable Graphene nanosheets (Unalan et al. 2015)

TEM hình ảnh của pull-G cho: (a) 10 phút; (b) 20 phút; (c) 30 phút; (d) 60 phút; (e) Chit-G trong 30 phút; (f) ALG-G trong 30 phút. (Unalan et al. 2015)

Ultrasonicators cho Graphene Exfoliation

Ultrasonicator công nghiệp UIP6000hdT cung cấp 6000 watt siêu âm cường độ cao thông qua đầu dò (sonotrode) cho các ứng dụng đồng nhất, phân tán, nhũ hóa và khai thác.Bộ vi xử lý siêu âm công suất cao Hielscher được sử dụng trên toàn thế giới để tẩy da chết thành công và phân tán than chì và graphene. Máy phân tán siêu âm của chúng tôi có sẵn từ phòng thí nghiệm và băng ghế dự bị cho đến các đơn vị sản xuất công nghiệp đầy đủ. Bên cạnh sự mạnh mẽ, hoạt động 24/7 và bảo trì thấp, Hielscher ultrasonicators thuyết phục bởi cao dễ dàng xử lý và khả năng mở rộng tuyến tính.
Quy trình có thể dễ dàng kiểm tra và tối ưu hóa trong phòng thí nghiệm. Sau đó, tất cả các kết quả quá trình có thể được thu nhỏ hoàn toàn tuyến tính đến mức sản xuất thương mại. Điều này làm cho sonication một phương pháp sản xuất hiệu quả và hiệu quả cho khối lượng cao của tấm graphene chất lượng cao.
Bộ vi xử lý siêu âm công nghiệp Hielscher Ultrasonics 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. Các lò phản ứng siêu âm phù hợp đảm bảo khả năng sản xuất hàng loạt đáng tin cậy và an toàn các tấm nano graphene chất lượng cao cũng như phân tán tấm nano ổn định.

Sự mạnh mẽ của thiết bị siêu âm của Hielscher cho phép hoạt động 24/7 trong môi trường đòi hỏi khắt khe và đòi hỏi cao.
Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:

batch Khối lượngTốc độ dòngThiết bị khuyến nghị
10 đến 2000mL20 đến 400mL / phútUP200Ht, UP400St
0.1 đến 20L00,2 đến 4L / phútUIP2000hdT
10 đến 100L2 đến 10L / phútUIP4000
N.A.10 đến 100L / phútUIP16000
N.A.lớn hơnCụm 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 máy phân tán siêu âm để tẩy da chết dạng tấm nano, các ứng dụng liên quan đến graphene, chi tiết kỹ thuật và giá cả. Chúng tôi sẽ vui mừng thảo luận về quá trình sản xuất graphene của bạn với bạn và cung cấp cho bạn một ultrasonicator đáp ứng yêu cầu của bạn!










Ultrasonication cường độ cao bằng cách sử dụng một đầu dò siêu âm (sonotrode) là một phương pháp hiệu quả cao để tách và tẩy tế bào chết tấm nano graphene.

Cơ chế tẩy da chết siêu âm của tấm nano 2D.
(nghiên cứu và đồ họa: Tyurnina et al., 2020)



Sự kiện đáng biết

graphene

Tấm graphene Graphene là một lớp đơn của SP2-Các nguyên tử cacbon ngoại quan. Graphene cung cấp các đặc tính vật liệu độc đáo như một diện tích bề mặt cụ thể lớn đặc biệt (2620 m2G-1), tính chất cơ học vượt trội với mô đun của một Young của 1 TPa và một sức mạnh nội tại của 130 GPa, một độ dẫn điện tử rất cao (phòng-tính di động electron nhiệt của 2,5 × 105 cm2 V-1S-1), dẫn nhiệt rất cao (trên 3000 W m K-1), để đặt tên cho các thuộc tính quan trọng nhất. Do tính chất vật liệu cao cấp của nó, graphene được sử dụng rất nhiều trong việc phát triển và sản xuất pin hiệu suất cao, các tế bào nhiên liệu, các tế bào năng lượng mặt trời, siêu tụ, kho hydro, khiên điện từ và các thiết bị điện tử. Hơn nữa, graphene được tích hợp vào nhiều chất nanocomposites và vật liệu composite như phụ gia tăng cường, ví dụ như trong polyme, gốm và ma trận kim loại. Do độ dẫn điện cao, Graphene là một thành phần quan trọng của Sơn dẫn điện và mực.
Các nhanh chóng và an toàn chuẩn bị siêu âm của Graphene miễn phí với khối lượng lớn với chi phí thấp cho phép mở rộng các ứng dụng của Graphene cho ngành công nghiệp nhiều hơn và nhiều hơn nữa.

Văn học / Tài liệu tham khảo


Siêu âm hiệu suất cao! Phạm vi sản phẩm của Hielscher bao gồm toàn bộ quang phổ từ máy siêu âm phòng thí nghiệm nhỏ gọn trên các đơn vị băng ghế dự bị đến các hệ thống siêu âm công nghiệp đầy đủ.

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


Chúng tôi sẽ rất vui khi thảo luận về quá trình của bạn.

Hãy liên hệ.