Exfoliación ultrasónica u grafeno dispersable ichil ja'
- Le nanohojas grafeno monocapa yéetel bicapa ku páajtal producir jáan yo'osal exfoliación ultrasónica yéetel jump'éel ka'anal rendimiento, t'okik chilajen.
- Le grafeno exfoliado tumen ultrasonidos u funcionalizar u yéetel biopolímeros tia'al grafeno dispersable ichil ja'.
- Yo'osal cavitación ultrasónica, grafeno sintetizado u procesar u posteriormente ti' jump'éel dispersión estable yéetel ja'.
Exfoliación ultrasónica u grafeno u ka'anal calidad
Le ultrasonicación jach jump'éel método fiable utia'al u producir capas grafeno (grafeno ba'ats, bicapa yéetel poca) ichil escamas wa partículas grafito. Ka' jo'op' u láak' yo'osal u exfoliación habituales, bey le molinos wóolol yéetel rodillos wa mezcladores ka'anal cizallamiento, táan vinculadas le baja calidad yéetel u búukinta'al reactivos yéetel disolventes agresivos, método exfoliación ultrasónica convence tumen u ka'anal ma'alobil producción, u ka'anal Buka'aj u ba'al u tuukula' yéetel u suaves condiciones procesamiento.
Le cavitación ultrasónica crea intensas muuk' u cizallamiento, u p'atikuba'ob le capas u grafito apiladas ti' ba'ats, ka'ap'éel yéetel manik jump'íit capas grafeno ma' defectos.
Láminas grafeno dispersables ichil ja' yo'osal sonicación
Le ultrasonicación jach jump'éel procedimiento xoknáalo'obo' yéetel ya'ala'al máaxo'ob máano'ob repetibles utia'al u desenredar nanotubos carbono te' ja' wa disolventes orgánicos. [leti' caption] Tu condiciones normales, le grafeno jach Istikiaj páajchajik dispersable ti' ja' yéetel beyo' agregados yéetel aglomerados ka u dispersa tu k'as acuoso. Dado u le kaambalilo'ob acuosos yaan ventajas significativas tu beel baratos, ma' tóxicos yéetel respetuosos yéetel ka'a jeets', le kaambalilo'ob grafeno yéetel ja' ku jach atractivos yo'osal le fabricantes grafeno yéetel le industria posterior.
Tia'al nanoláminas u grafeno dispersables ichil ja', le grafeno exfoliado tumen ultrasonidos u modifica yéetel polisacáridos leti' biopolímeros bey pululano, quitosano, alginato, gelatina wa beyli' arábiga.
- Grafeno ka'anal calidad
- Ka'anal rendimiento
- Dispersión yéetel ja'
- Ka'anal concentración
- Ka'anal eficiencia
- Tuukula' séeba'an
- Yáanal ta manaj
- u ka'anal rendimiento
- Respetuoso yéetel ka'a jeets'
Reactor ultrasónico yéetel ultrasonidos bin yano'ob sonda utia'al u exfoliación grafeno escala industrial
Protocolo Exfoliación Directa u Grafito yo'osal Ultrasonidos
Le pululano ma' iónico yéetel le alginato aniónico (1,0 g) ku disolvieron tumen separado ti' 20 ml ja' destilada, ka' jo'op' u le quitosano catiónico (0,4 g) disolvió ti' 20 ml ja' destilada yéetel ácido acético ti' le 1 ti Chúumuk ti' peso. Le tuunicha' grafito ku dispersó ti' le soluciones acuosas ti' biopolímero yéetel u trató yéetel juntúul ultrasonido bin yano'ob sonda UP200S (potencia wóolis 200 W, frecuencia 24 kHz, Hielscher Ultrasonics, Alemania) equipado yéetel juntúul sonotrodo titanio (micropunta S3, metros xnuk 3 mm, amplitud wóolis 210 μm, densidad ti' potencia acústica wa intensidad superficial u 460 W cm-2) ti' le je'ela' condiciones: ciclo 0,5 yéetel amplitud le 50 ti chúumuk, ichil jump'éel período 10, 20, 30 yéetel 60 min, respectivamente. Ti' ya'ala'al máaxo'ob máano'ob obtuvieron le 30 minutos sonicación. Le sonicación ku aplicó ti' le potencia 16,25 W ti' 30 minutos yéetel jump'éel jant p'áatalij energía (producción energía tumen unidad volumen) u 731 Ws ml-1.
Posteriormente, le mezclas ku centrifugaron u 1500 rpm ti' 60 min utia'al tselik le partículas grafito xma' exfoliar ka ts'o'okole' ku lavaron 5 Óoxten ka ka'a u centrifugaron u 5000 rpm ti' 20 min utia'al tselik le exceso biopolímeros. Le soluciones u boonil gris éek'joch'e'en resultantes ku secaron ti' le vacío u 40 ° C tak ka ma' Yanchaj asab juuch'. Le polvos polímero-grafeno resultantes redispersaron ichil ja' (1 mg ml-1 yo'osal pululano yéetel quitosano; 0,18 mg ml-1 utia'al alginato) utia'al u caracterización. Le láminas ku grafeno obtenidas tumen ultrasonidos asistidos tumen pululano, alginato yéetel quitosano ku indicaron bey pull-G, alg-G yéetel chit-G, respectivamente.
Ti' le óoxp'éel kaambalilo'ob, le pululano yéetel le quitosano bino'ob asab efectivos ti' le exfoliación grafito u le alginato. Le método produjo láminas u grafeno exfoliadas jump'éel tin juunal capa, ka'ap'éel yéetel manik jump'íit capas yéetel chéen defectos laterales (bordes) bajos. Le adsorción biopolímeros way le grafeno proporciona jump'éel estabilidad duradera (asab u ma' máanak 6 wi'inal) ti' le dispersión acuosa.
(cf. Unalan et ti' le. 2015).
Jump'éel secuencia ka'anal velocidad (u le ti' le f) u fotogramas u ilustran le exfoliación sonomecánica ti' jump'éel escama grafito ichil le ja'o' utilizando le UP200S, jump'éel ultrasonido 200 W yéetel sonotrodo 3 mm. Le flechas muestran le kúuchil le división (exfoliación) yéetel burbujas cavitación penetran ti' le división.
Máak TEM u pull-G utia'al u: (u) 10 min; (b) 20 min; (c) 30 min; Mulix) 60 min; (e) chit-G ti' 30 min; (f) alg-G ti' 30 min. (Unalan et ti' le. 2015).
Ultrasonidos utia'al u exfoliación yéetel grafeno
Le procesadores ultrasónicos u ka'anal potencia Hielscher ku utilizan way yóok'ol kaabe' yo'osal le exfoliación yéetel dispersión exitosas grafito yéetel grafeno. K dispersores ultrasónicos u disponibles tak kúuchilo'ob laboratorio ti' sobremesa tak kúuchilo'ob ti' producción industrial u completas. Beyxan ti' kaambalilo'ob u robustez, u funcionamiento 24 leti' 7 yéetel u t'okik mantenimiento, le ultrasonidos Hielscher convencen tumen u nojoch facilidad procesamiento yéetel u escalabilidad lineal.
Le procesos ku páajtal probar yéetel optimizar uchik ti' le laboratorio. Posteriormente, tuláakal ya'ala'al máaxo'ob máano'ob le tuukula' ku páajtal escalar bix completamente lineal ti' le nivel producción comercial. Le je'ela' ku beetik u le sonicación Je'en tu'uxe' jump'éel método producción xoknáalo'obo' ka eficiente utia'al le nojoch volumen láminas grafeno ka'anal calidad.
Le procesadores ultrasónicos industriales u Hielscher Ultrasonics táan u béeytal u suministrar amplitudes jach altas. Le amplitudes tak 200 μm páajtal ejecutar uchik bix continua ti' funcionamiento 24 leti' 7. Utia'al amplitudes láayli' mayores, yaan disponibles sonotrodos ultrasónicos u personalizados. Le reactores ultrasonidos tu yo'osal garantizan le Buka'aj u ba'al u producción ti' juuch' fiable ka segura u nanoláminas grafeno ka'anal calidad, bey dispersiones estables u nanoláminas.
The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento aproximada u k ultrasonidos:
| Volumen lote | Gasto | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| U 10 ti' 2000 ml | Ti' 20 u 400 ml leti' min | UP200Ht, UP400St |
| 0. 1 u 20L | 0. 2 u 4L leti' min | UIP2000hdT |
| U 10 u 100L | U 2 u 10 l leti' min | UIP4000 |
| n.d. | U 10 ti' 100 L leti' min | UIP16000 |
| n.d. | Mayor | Racimo u UIP16000 |
Xook k! Leti' k'áatiko'ob k!
Meyaj u exfoliación ultrasónica u nanohojas 2D.
Datos u tojol le su'utalil K'ajóolt
grafeno
Le grafeno jach jump'éel monocapa sp2-Átomos u carbono enlazados. Le grafeno ku yáantajo'ob únicas ti' le xooko'obo' bey juntúul superficie específica extraordinariamente nojoch (2620 m2g-1), superior mechanical properties with a Young’s modulus of 1 TPa and an intrinsic strength of 130 GPa, an extremely high electronic conductivity (room-temperature electron mobility of 2.5 × 105 cm2 V-1s-1), conductividad térmica jach ka'anal (por encima de 3000 W m k'uj-1), tumen nombrar le propiedades asab importantes. Debido a u propiedades superiores ti' le, le grafeno ku meyajtiko'ob ya'ab ti' le ma'alo'ob yéetel le producción baterías u ka'anal rendimiento, pilas combustible, células solares, supercondensadores, almacenamientos hidrógeno, escudos electromagnéticos yéetel dispositivos electrónicos. Ku ts'o'okole', le grafeno ku ts'aik ya'ab nanocompuestos yéetel materiales compuestos bey aditivo refuerzo, je'ebix, ti' polímeros, cerámicas yéetel matrices metálicas. Debido a u ka'anal conductividad, le grafeno jach jump'éel componente k'a'abéet ti' le pinturas yéetel tintas conductoras.
Le mayaj séeba'an yéetel seguro Preparación ultrasónica u grafeno ma' defectos U nukuch volúmenes t'okik chilajen Cha' waaj a kóochkinsike'ex le aplicaciones u grafeno u Amal ka'atéen asab industrias.
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
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue1. January 9, 2020.
- 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.
- 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.
- del Bosque, A.; Sánchez-Romate, X.F.; Sánchez, M.; Ureña, A. (2022): Easy-Scalable Flexible Sensors Made of Carbon Nanotube-Doped Polydimethylsiloxane: Analysis of Manufacturing Conditions and Proof of Concept. Sensors 2022, 22, 5147.
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal rendimiento ichil laboratorio Utia'al Buka'aj industrial.