Imọ-ẹrọ olutirasandi Hielscher

Ultrasonic Exfoliation of Water-Dispersible Graphene

  • Mono- ati bi-graph graphic nanosheets le ṣee ṣe ni kiakia nipasẹ ultrasonic exfoliation pẹlu giga outputput ati ni iye owo kekere.
  • Awọn graphene ti a ti fi iyatọ si ultrasonically le ni iṣẹ pẹlu awọn biopolymers lati le gba graphene omi-dispersible.
  • Nipa ultrasonic cavitation, awọn graphene ti a ṣapọ le ṣee ṣe siwaju sii ni sisẹ sinu pipọ orisun omi.

 

Ultrasonic Exfoliation of High-Quality Graphene

Ultrasonication jẹ ọna ti o gbẹkẹle lati ṣe awọn grafsne fẹlẹfẹlẹ (mono-, bi- ati diẹ graphene) lati awọn graphic flakes tabi awọn patikulu. Nigbati awọn itọju miiran ti exfoliation miiran bii rogodo- ati awọn ọlọro atẹgun tabi awọn apẹja ti o gaju ni o ni asopọ si didara kekere ati lilo awọn ohun ti nmu irora ati awọn nkan to lagbara, ọna ultrasonic exfoliation ni idaniloju nipasẹ agbara giga rẹ, agbara igbiyanju giga ati awọn ipo iṣakoso ìwọnba.
ultrasonic cavitation ṣẹda awọn igun-ogun ti o lagbara, eyi ti o ya awọn ipele ti a fi lelẹ ti a fi lelẹ sinu awọn ẹyọkan-, bi- ati awọn fẹlẹfẹlẹ kekere ti graphene abawọn.

Omi-omi Graphene-omi ti a ṣagbe

Labẹ awọn ipo deede, graphene kii ṣe pinpin ninu omi ati awọn apejọ ati awọn agglomerates nigba ti a ba tuka ni alabọde olomi. Niwon awọn ọna ṣiṣe olomi ni awọn anfani pataki ti jije alailowaya, ti kii ṣe majele, awọn ayika-ore, awọn orisun graphene orisun omi jẹ gidigidi wuniwa si awọn onisọpọ graphene ati ile-iṣẹ abẹ.
Ni ibere lati gba awọn ohun elo ti a ti ṣawari ti omi-dispersable, awọn ultrasonia exfoliated graphene ti wa ni tunṣe pẹlu awọn polysaccharides / biopolymers bi eleyi, chitosan, alginate, gelatin tabi gomu arabic.

Awọn anfani:Graphene exfoliation pẹlu ultrasonic disperser UP400St

  • didara graphene didara
  • Didara nla
  • isopo pipọ omi
  • to gaju
  • ṣiṣe giga
  • ilana igbiyanju
  • owo pooku
  • giga-igbasilẹ
  • ayika-ore
7kW ultrasonic dispersing system for inline graphene production (Tẹ lati tobi!)

Ultrasonic eto fun graphene exfoliation

Ibere ​​Alaye




Akiyesi wa Ìpamọ Afihan.


Ilana ti Direct Exfoliation of Graphite

Awọn iṣiro ti kii-dipo ati alginate anionic (1.0 g) ni a lọtọ ni ihamọ 20 milimita ti omi ti a ti dasẹ (DI), nigbati o jẹ pe chitosan cationic (0.4 g) ni tuka ni 20 milimita ti DI pẹlu 1 wt% acetic acid. A ti ṣapa itọpa ti a fi kawọn sinu awọn iṣeduro biopolymer olomi ti o tọju lilo lilo ultrasonic UP200S ero isise (agbara ti o pọju 200 W, igbohunsafẹfẹ 24 kHz, Hielscher Ultrasonics, Germany) ni ipese pẹlu kọnputa kọnputa titanium sonotrode (awoṣe bulọọgi sample S3, sample iwọn ila opin 3 mm, o pọju titobi 210μm, iwuye agbara iwukara tabi ideri ti iwọn 460 W cm-2) labẹ awọn ipo wọnyi: Iwọn 0,5 ati idaamu 50%, fun akoko 10, 20, 30, ati 60 min, lẹsẹsẹ. Awọn esi ti o dara ju ni a gba ni sonication 30min. Sonication ni a lo ni agbara 16.25 W fun ọgbọn išẹju 30, pẹlu agbara agbara (agbara agbara fun iwọn didun ohun-iwọn) ti 731 WM milimita-1.
Lẹhinna, awọn iparapọ ni a centrifuged ni 1500 rpm fun 60 min lati yọ awọn patikulu graphite ti kii ṣe agbekalẹ ati lẹhinna wẹ ni igba 5 ati lẹẹkansi centrifuged ni 5000 rpm fun 20 min lati yọ excess biopolymers. Awọn iṣoro dudu-grẹy ti o ni iyọdajẹ ti a ti gbẹ ni iṣẹju-iṣẹju ni 40ºC titi ti ko to pipadanu-pipadanu. Awọn ohun ti o jẹ polymer-graphene powders ni a ti redispersed ninu omi (1 milimita milimita-1 fun dragulan ati chitosan; 0,18 iwon miligiramu milimita-1 fun alginate) fun sisọtọ. Awọn paṣan Graphene ti a gba nipasẹ awọn ti a ti fa ti a ti gba jade, alginate-, ati awọn ultrasonication iranlọwọ-ara chitosan ni a tọka si bi G-G, alg-G, ati chit-G, lẹsẹsẹ.
Ninu awọn ọna mẹta, fifun ati chitosan ni o munadoko diẹ ninu exfoliation ti graphite ju alginate. Ọna yii ni a ti fi ẹyọyọ-ọkan, bi-, ati awọn iwe aworan graphene kekere pẹlu awọn iwọn kekere lapapọ (ẹgbẹ). Ipolowo ti awọn biopolymers lori iwọn graphene fun ni iduroṣinṣin to gunju (diẹ sii ju osu 6) ti pipinka olomi.
(Oṣu Kẹwa ati 2015)

Ultrasonic exfoliation ti omi-dispersable graphene nanosheets (Unalan et al 2015)

Awọn aworan TEM ti fa-G fun: (a) 10 min; (b) 20 min; (c) 30 min; (d) 60 min; (e) chit-G fun 30 min; (f) alg-G fun 30 min. (Oṣu Kẹwa ati 2015)

Awọn Ẹrọ Ultrasonic

Awọn ẹrọ isise ultrasonic ti Hielscher ti wa ni lilo ni agbaye fun awọn iṣawari ati iṣawari ti graphite ati graphene. Awọn olupasilẹ ultrasonic wa wa lati laabu ati ibujoko-oke soke si awọn iṣẹ-ṣiṣe ti o ṣiṣẹ ni kikun. Yato si lagbara, 24/7 isẹ ati itọju kekere, Hielscher ultrasonicators gbagbọ nipasẹ ga Ease ti processing ati PCM scalability.
Awọn ilana le ni idanwo ati ni iṣawari ni lab. Nigbamii, gbogbo awọn ilana ilana le jẹ iwọn ila opin patapata si ipele ti iṣowo ọja. Eyi mu ki sonication jẹ ọna ṣiṣe ti o munadoko ati daradara fun iwọn didun ti awọn iwe giga graphene giga.
Hielscher Ultrasonics’ awọn eroja ti nṣiṣẹ ultrasonic ṣe le gba awọn amplitudes pupọ ga julọ. Amplitudes ti to 200μm le wa ni awọn iṣọrọ continuously ṣiṣe ni 24/7 isẹ. Fun paapa awọn amplitudes ti o ga, awọn ultrasonic sonotrodes ti wa ni ti o wa. Awọn ibaraẹnisọrọ olutirasandi pọ pẹlu idaniloju ti iṣeduro ti o gbẹkẹle ati ailewu gbigbejade didara giga graphene nanosheets.

Awọn disperser Ultrasonic wa lati inu ẹrọ kekere ẹrọ ti a ti n ṣakoso ẹrọ si awọn ọna ẹrọ ti o wa ni oke-ori ati awọn ọna-ṣiṣe ti o ni apapọ awọn iṣẹ-ṣiṣe fun fifun titobi nla (Tẹ lati ṣe afikun!)

Hielscher ká ultrasonic ga-agbara homogenizers wa fun eyikeyi ilana asekale – lati laabu si ṣiṣe.

Imọlẹ ti ẹrọ Hielscher ti ultrasonic ngbanilaaye fun isẹ 24/7 ni ojuse ojuse ati ni awọn agbegbe ti o nbeere.
Awọn tabili ni isalẹ yoo fun ọ ni itọkasi ti agbara gbigbe agbara ti wa ultrasonicators:

ipele iwọn didun Oṣuwọn Tisan Niyanju awọn ẹrọ
10 si 2000mL 20 si 400mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 si 20L 0.2 si 4L / min UIP2000hdT
10 si 100L 2 si 10L / min UIP4000
na 10 si 100L / min UIP16000
na tobi oloro ti UIP16000

Bere fun alaye sii

Jowo lo awọn fọọmu isalẹ, ti o ba fẹ lati beere afikun alaye nipa homogenization ultrasonic. A yoo dun lati fun ọ ni eto ultrasonic kan ti n ṣe awọn ibeere rẹ.









Jọwọ ṣe akiyesi wa Ìpamọ Afihan.


Iwe-iwe / Awọn itọkasi

  • Unalan IU, Wan C., Trabattoni S., Piergiovannia L., Farris S. (2015): Polysaccharide-iranlọwọ awọn igbaduro exfoliation ti awọn graphite plalets sinu awọn awọ didara dispersed graphene omi. RSC Advances 5, 2015. 26482-26490.


Awọn Otitọ Tita Mọ

Graphene

Iwe iwe Graphene Graphene jẹ monolayer ti sp2-iwọn atẹmọ carbon. Graphene nfun awọn ẹya ara ẹrọ alailẹgbẹ bii agbegbe ti o ni pataki pupọ (2620 m2g-1), awọn ohun-elo ti o gaju ti o ni ipilẹ pẹlu ọmọde Young kan ti 1 TPa ati agbara agbara ti 130 GPa, ẹya eleru ina mọnamọna to gaju (ṣiṣe iwọn otutu-ooru otutu-ooru ti 2.5 × 105 cm2 V-1s-1), pupọ gaju ibawọn eleyi (loke 3000 W m K-1), lati pe awọn ohun-ini pataki julọ. Nitori awọn ohun-ini ti o ga julọ, graphene ti wa ni lilo dara julọ ni idagbasoke ati sisẹ awọn batiri ti o ga, awọn fọọmu ọkọ, awọn sẹẹli ti oorun, supercapacitor, hydrogen storages, shield shields and electronic devices. Pẹlupẹlu, graphene ti dapọ si ọpọlọpọ awọn nanocomposites ati awọn ohun elo ti o jẹ eroja gẹgẹbi imuduro ti o ni atilẹyin, fun apẹẹrẹ ni awọn polima, awọn ohun elo amọ ati awọn matrix irin. Nitori iyara ti o ga julọ, graphene jẹ ẹya pataki ti awọn asọ-ara ati awọn inks conductive.
Awọn iyara ati ailewu igbaradi ultrasonic ti abawọn graphene abawọn ni awọn ipele ti o tobi ni awọn owo kekere ti n fun laaye lati ṣagbe awọn ohun elo ti graphene si awọn iṣẹ siwaju sii ati siwaju sii.