óxido grafeno – Exfoliación ka dispersión ultrasónica
Le exfoliación ultrasónica u ti'al jump'éel láaka jach utilizada producir óxido grafeno descomponiendo le óxido grafito ti' láminas u grafeno finas, u jump'éel wa manik jump'íit capas. Le sonicadores Hielscher crean jump'éel cavitación acústica intensa, le ku le ondas ultrasónicas u ka'anal densidad energética generan microburbujas ka'anal energía tu ka'a líquido. Táan a burbujas juubutako'ob crean muuk' u cizallamiento u p'atikuba'ob le capas óxido grafito, exfoliando eficazmente ti' nanoláminas óxido grafeno. Aproveche le ultrasonidos ka'anal rendimiento utia'al u bisik u ka'anatako'ob bey je'el ti' óxido grafeno ti' le nivel.
Exfoliación ultrasónica u óxido grafeno
Le óxido grafeno le soluble ichil ja', anfifílico, ma' tóxico, biodegradable yéetel u dispersar u uchik tu coloides estables. Le exfoliación yéetel dispersión ultrasónica u ti'al jump'éel método jach eficiente, séeba'an yéetel rentable sintetizar, dispersar yéetel funcionalizar le óxido grafeno escala industrial. Ti' le procesamiento posterior, le dispersores ultrasónicos ku ts'áiko'ob compuestos polímero yéetel óxido grafeno ka'anal rendimiento.
Ventajas le exfoliación ultrasónica
Le exfoliación ultrasónica k'u'ubul ya'abkach ventajas, bey le simplicidad, le escalabilidad yéetel le respeto ti' le ka'a jeets', ts'o'ok u normalmente ma' k'a'abet yik'áalil químicos agresivos mix procesos complejos. Ku ts'o'okole', ku cha'antik jump'éel kaambalil yo'osal preciso yóok'ol le Buka'aj yéetel u grosor le nanohojas óxido grafeno, crucial utia'al u ajustar u propiedades ti' kúuchilo'ob aplicaciones.
Industrial sonicator UIP16000hdT utia'al le exfoliación yéetel óxido grafeno ka'anal rendimiento
Protocolo: Exfoliación ultrasónica u óxido grafeno
Utia'al u controlar le Buka'aj le nanohojas óxido grafeno (GO), le método exfoliación ku báaxal jump'éel factor clave. Debido a u parámetros u tuukula' controlables yéetel precisión, le exfoliación ultrasónica jach tu láaka delaminación asab utilizada utia'al u producción grafeno yéetel óxido grafeno ka'anal calidad.
Utia'al u exfoliación ultrasónica ti' le óxido grafeno ichil óxido grafito, yaan ya'ab tsoolil bix. Tu continuación encontrará jump'éel protocolo ejemplar utia'al u exfoliación ultrasónica yéetel óxido grafeno:
Le tuunicha' óxido grafito ku xa'ak'ta'al tuláakal ti' KOH acuoso yéetel ku 30 pH 10. Utia'al le exfoliación yéetel posterior dispersión, ku meyajtiko'ob le ultrasonido bin yano'ob sonda UP200St (200W). Posteriormente, le iones k'uj + ku unen ti' le plano basal le grafeno utia'al u inducir jump'éel tuukula' envejecimiento. Le crianza ku beeta'al yáanal evaporación rotativa (2 h). Utia'al u tselik le exceso iones K +, le tuunicha' ku p'o'obol yéetel centrifuga ya'abkach Óoxten.
Le mezcla obtenida ku centrifuga yéetel u liofiliza, ti' modo u precipita jump'éel juuch'bil óxido grafeno dispersable.
Wa u pasta conductora óxido grafeno yilik: le tuunicha' óxido grafeno u dispersar u ti' dimetilformamida (DMF) yáanal sonicación utia'al u producir jump'éel pasta conductora. (U et al.2014).
Le meyaj le exfoliación ultrasónica yéetel óxido grafeno
(Wíimbala': Potts et u. 2011).
Funcionalización ultrasónica ti' le óxido grafeno
Le sonicación ku meyajtiko'ob belal utia'al incorporar óxido grafeno (GO) tu polímeros ka compuestos.
Ejemplos:
- Compuesto microesferas óxido grafeno-TiO2
- Compuesto u poliestireno-magnetita-óxido grafeno (ba'ax núcleo-carcasa).
- Compuestos óxido grafeno reducido ti' poliestireno
- Compuesto u carcasa tu'ux u poliestireno leti' óxido grafeno recubierto u nanofibras polianilina (PANI-PS leti' GO).
- Óxido grafeno intercalado u poliestireno
- P'el-fenilendiamina-4vinilbenceno-poliestireno óxido grafeno juubulo'ob
ultrasonido UP400St utia'al u wa u dispersiones nanoplaquetas grafeno beetik
Aplicaciones le óxido grafeno producido tumen exfoliación ultrasónica
Graphene oxide produced via ultrasonic exfoliation has broad applications across diverse fields. In electronics, it is used in flexible conductive films and sensors; in energy storage, it enhances the performance of batteries and supercapacitors. Graphene oxide’s antibacterial properties make it valuable in biomedical applications, while its high surface area and functional groups are advantageous in catalysis and environmental remediation. Overall, ultrasonic exfoliation facilitates the efficient production of high-quality graphene oxide for use in cutting-edge technologies.
Sonicadores utia'al u procesamiento grafeno yéetel óxido grafeno
Hielscher Ultrasonics k'u'ubul sistemas ultrasónicos u ka'anal potencia utia'al exfoliar, dispersar yéetel ku procesar grafeno yéetel óxido grafeno. Le fiables procesadores ultrasónicos yéetel le sofisticados reactores ku ts'abal jump'éel kaambalil yo'osal preciso, ba'ax ku cha'antik ajustar le procesos ultrasónicos ti' ku deseados.
Juntúul parámetro crucial leti' le amplitud ultrasónica, u determina le expansión yéetel contracción vibratoria ti' le sonda ultrasónica. Le ultrasonidos industriales ti' Hielscher ku ts'abal altas amplitudes, u tak 200 μm, ka funcionan continua bix u 24 leti' 7. Utia'al amplitudes láayli' mayores, yaan disponibles sondas ultrasónicas u personalizadas. Le procesadores ku páajtal ajustar yéetel precisión ti' le condiciones le tuukula' ka supervisar ti' le software incorporado, ku garantiza le fiabilidad, le calidad constante yéetel ya'ala'al máaxo'ob máano'ob reproducibles.
Le sonicadores Hielscher ku robustos ka páajtal meyaj bix continua ti' entornos ka'anal resistencia, ku p'áatal ti' le sonicación ti' le ma'alo'obtal producción preferida utia'al wa u grafeno yilik tu gran escala, óxido grafeno yéetel xooko'obo' grafítico.
A wide product range of ultrasonicators and accessories, including sonotrodes and reactors with various sizes and geometries, allows the selection of optimal reaction conditions and factors, such as reagents, ultrasonic energy input, pressure, temperature, and flow rate, to achieve the highest quality. Hielscher’s ultrasonic reactors can even pressurize up to several hundred barg, enabling the sonication of highly viscous pastes with viscosities exceeding 250,000 centipoise.
Le delaminación yéetel u le exfoliación ultrasónicas superan ti' le kaambalilo'ob convencionales debido a le ba'ax.
- Ka'anal potencia
- Altas muuk' cizallamiento
- Altas presiones aplicables
- Kaambalil yo'osal preciso
- Escalabilidad ma' interrupciones (lineal).
- Lote ka continuo
- Ya'ala'al máaxo'ob máano'ob reproduc
- fiabilidad
- robustez
- Ka'anal eficiencia energética
T.u.m ultrasónico utia'al u exfoliación yéetel óxido grafeno
Tia'al a wojeltik yóok'ol le síntesis, dispersión yéetel funcionalización grafeno tumen ultrasonidos, mentej clic waye':
- Producción grafeno
- Nanoplaquetas grafeno
- Exfoliación grafeno yéetel ja'
- Grafeno dispersable ichil ja'
- óxido grafeno
- xenes
Datos u tojol le su'utalil K'ajóolt
Ultrasonido ka cavitación: wáaj bix u exfolia u grafito u óxido grafeno yo'osal sonicación.
Le exfoliación ultrasónica ti' le óxido grafito (GrO) ku basa u ka'anal muuk' cizallamiento inducida tumen le cavitación acústica. Le cavitación acústica surge debido a le ciclos alternos ti' alta yéetel baja presión, u generan tumen le acoplamiento potentes ondas ultrasónicas ti' jump'éel líquido. Ichil le ciclos baja presión u ku ts'áiko'ob vacíos jach mejen wa burbujas u vacío, ku nuuktalo'ob a lo largo de le ciclos alternos ti' baja presión. Ka le burbujas u vacío alcanzan jump'éel Buka'aj le ma' táan u béeytal múuch'ik asab energía, colapsan violentamente ichil jump'éel ciclo ka'anal presión. Implosión le burbuja ku ts'aik bey resultado muuk' u cizallamiento cavitacionales yéetel ondas tensión ti', temperatura u extrema tak 6000K, velocidades u enfriamiento extremas superiores u 1010K'uj leti' s, presiones jach altas u tak 2000 atm, diferenciales u presión extremos, bey chooj ta'an líquido tak 1000 kilómetro leti' h (∼280 m/s).
Le muuk' intensas afectan ti' le pilas grafito, u delaminan ti' óxido grafeno jump'éel wa manik jump'íit capas ka nanohojas u grafeno prístinas.
Ba'ax le le óxido grafeno.
Le óxido grafeno (GO) ku sintetiza exfoliando le óxido grafito (GrO). Ka' jo'op' u le óxido grafito le jump'éel xooko'obo' 3D consta u millones capas grafeno yéetel oxígenos intercalados, le óxido grafeno jach jump'éel grafeno jump'éel wa manik jump'íit capas ba'ax ku oxigena tumen je'el tu'ux.
Le óxido grafeno yéetel le grafeno difieren ichil yan ti' le je'ela' yáantajo'ob: le óxido grafeno le polar, ka' jo'op' u le grafeno jach ma' polar. Le óxido grafeno jach hidrófilo, ka' jo'op' u le grafeno jach hidrofóbico.
Lela' u k'áat u ya'al ti' le óxido grafeno le soluble ichil ja', anfifílico, ma' tóxico, biodegradable yéetel forma suspensiones coloidales u estables. Superficie le óxido grafeno ku taasik ku epoxi, hidroxilo yéetel carboxilo, yaan disponibles ti' interactuar yéetel cationes yéetel aniones. Debido a u ba'ax híbrida orgánica-inorgánica chen yéetel u propiedades excepcionales, le compuestos polímero GO ku ts'abal jump'éel ka'anal potencial utia'al ya'ab k'oja'ano'ob aplicaciones industriales. (Tolasz et le. 2014).
Ba'ax le le óxido grafeno reducido.
Le óxido grafeno reducido (rGO) ku yaantal tumen reducción ultrasónica, química wa térmica ti' le óxido grafeno. Ichil le p'isibij reducción, u eliminan óol tuláakal le máasewáalo'obo' ti' le funcionalidades oxígeno óxido grafeno, ti' modo ti' le óxido grafeno reducido (rGO) resultante yaan yáantajo'ob jach similares ti' le grafeno prístino. Ba'ale' le óxido grafeno reducido (rGO) ma' táan libre ti' defectos yéetel le prístino bey le Chen séen grafeno.
Bibliografía leti' Referencias
- FactSheet: Ultrasonic Graphene Exfoliation and Dispersion – Hielscher Ultrasonics – english version
- FactSheet: Exfoliación y Dispersión de Grafeno por Ultrasonidos – Hielscher Ultrasonics – spanish version
- Gouvea R.A., Konrath Jr L.G., Cava S., Carreno N.L.V., Goncalves M.R.F. (2011): Synthesis of nanometric graphene oxide and its effects when added in MgAl2O4 ceramic. 10th SPBMat Brazil.
- Kamisan A.I., Zainuddin L.W., Kamisan A.S., Kudin T.I.T., Hassan O.H., Abdul Halim N., Yahya M.Z.A. (2016): Ultrasonic Assisted Synthesis of Reduced Graphene Oxide in Glucose Solution. Key Engineering Materials Vol. 708, 2016. 25-29.
- Štengl V., Henych J., Slušná M., Ecorchard P. (2014): Ultrasound exfoliation of inorganic analogues of graphene. Nanoscale Research Letters 9(1), 2014.
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- Tolasz J., Štengl V., Ecorchard P. (2014): The Preparation of Composite Material of Graphene Oxide–Polystyrene. 3rd International Conference on Environment, Chemistry and Biology IPCBEE vol.78, 2014.
- Potts J. R., Dreyer D. R., Bielawski Ch. W., Ruoff R.S (2011): Graphene-based polymer nanocomposites. Polymer Vol. 52, Issue 1, 2011. 5–25.