Exfoliación ultrasónica u xenos

Le xenos ku nanomateriales monoelementales 2D yéetel propiedades extraordinarias bey juntúul yo'osal superficial jach ka'anal, propiedades físico-químicas anisotrópicas ku incluyen jump'éel conductividad eléctrica superior wa resistencia ti' le tracción. Le exfoliación wa delaminación ultrasónica u ti'al jump'éel láaka xoknáalo'obo' yéetel fiable producir nanoláminas 2D jump'éel tin juunal capa ichil materiales precursores ti' capas. Le exfoliación ultrasónica ts'o'ok u establecida utia'al u producción nanohojas xenos ka'anal calidad u escala industrial.

xenes – Nanoestructuras monocapa

Le xenos ku nanomateriales monocapa (2D), monoelementales, ku muk'yajo'ob yo'osal jump'éel ba'ax similar ti' le grafeno, jump'éel enlace covalente intracapa yéetel muuk' u van der Waals débiles ichil capas. Ejemplos materiales ku táakpajalo'ob ti' le xook le xenos ku le borofeno, le silicano, le germaneno, le estano, le fosforeno (joop box), le arseneno, le bismuteno, le telureno yéetel le antimoneno. Debido a u ba'ax 2D jump'éel tin juunal capa, le nanomateriales xenos ku caracterizan tumen juntúul superficie jach nojoch, bey je'el bix tumen reactividades químicas yéetel meyajtbilo' mejoradas. Táan a yáantajo'ob estructurales confieren nanomateriales xenos impresionantes propiedades fotónicas, catalíticas, magnéticas yéetel electrónicas yéetel ku beetiko'ob a nanoestructuras k'áati' jach interesantes utia'al u numerosas aplicaciones industriales. Wíimbala' le izquierda ye'esik máak SEM ku borofeno exfoliado tumen ultrasonidos.

Producción nanomateriales Xenes yo'osal delaminación ultrasónica

Exfoliación líquida u nanomateriales ti' capas: Le nanohojas 2D jump'éel tin juunal capa u ku ts'áiko'ob ichil materiales inorgánicos yéetel ka'ansaj ti' capas (je'ebix, grafito) ku consisten ti' capas anfitrionas apiladas ma' apilar u muestran jump'éel expansión wa hinchazón u ju'unil tu'ux yaan u capa u capa paach le intercalación ciertos iones yo'osal u chíikpajal ba'ax solventes. Le exfoliación, le ku fase estratificada u jats ti' nanoláminas, suele u láak'intik le hinchazón debido a le atracciones electrostáticas jáan debilitadas ichil le capas ba'ax ku ts'áiko'ob dispersiones coloidales ti' le capas wa láminas 2D individuales. (cf. Geng et ti' le, 2013). Tu general u yoojel u le hinchazón facilita le exfoliación yo'osal ultrasonidos ka ts'aik kúuchil ti' nanohojas cargadas negativamente. Le pretratamiento químico xan facilita le exfoliación yo'osal sonicación ti' disolventes. Je'ebix, le funcionalización ku cha'antik le exfoliación hidróxidos dobles (LDH) tu capas te' alcoholes. (cf. Nicolosi et ti' le., 2013).
Utia'al u exfoliación leti' delaminación ultrasónica, le xooko'obo' estratificado u expone u potentes ondas ultrasónicas ti' jump'éel disolvente. Ka le ondas ultrasónicas u ka'anal densidad energética ku acoplan ti' jump'éel líquido wa luuk', ku yaantal le cavitación acústica, bey xan k'ajo'olta'an bey ultrasonidos. Le cavitación ultrasónica u caracteriza tumen le colapso le burbujas u vacío. Le ondas ultrasónicas viajan ti' le líquido yéetel generan ciclos alternos u baja presión leti' ka'anal presión. Le diminutas burbujas vacío surgen ichil jump'éel ciclo baja presión (rarefacción) yéetel nuuktalo'ob a lo largo de ya'ab ciclos baja presión leti' ka'anal presión. Ka jump'éel burbuja cavitación u chukik le ch'aaj le ma' u páajtal u múuch'ik asab energía, le burbuja implosiona violentamente yéetel crea localmente condiciones jach densas ti' energía. Jump'éel ch'aaj chokoj cavitacional u determinado tumen presiones yéetel temperaturas jach altas, presiones yéetel diferenciales temperatura respectivos, chooj ta'an líquido u ka'anal velocidad yéetel muuk' cizallamiento. Táan a muuk' sonomecánicas yéetel sonoquímicas empujan le disolvente ichil le capas apiladas yéetel rompen le ka'ansaj cristalinas yéetel partículas ti' capas, produciendo bey nanohojas exfoliadas. Le uláak' secuencia máak ye'esik le tuukula' exfoliación tumen cavitación ultrasónica.

Jump'éel secuencia ka'anal velocidad (u le ti' le f) u fotogramas u ilustran le exfoliación sonomecánica ti' jump'éel escama grafito ichil ja' utilizando le UP200S ti', jump'éel ultrasonido 200 W yéetel sonotrodo u 3 mm. Le flechas muestran le kúuchil le división (exfoliación) yéetel burbujas cavitación penetran ti' le división.
© Tyurnina et ti' le. 2020 (CC BY-NC-ND 4.0).

Le modelado u demostrado u wa le energía superficial ti' le solvente similar ti' le u le xooko'obo' ti' capas, u jela'anil in u energía ichil le estados exfoliado yéetel reagregado yaan Jach chichan, eliminando u muuk' impulsora utia'al u reagregación. Ti' comparación yéetel le métodos alternativos ti' agitación yéetel cizallamiento, le agitadores ultrasónicos proporcionaron jump'éel fuente energía asab xoknáalo'obo' utia'al u exfoliación, ku tu bisaj u demostración le exfoliación asistida tumen intercalación iónica u TaS₂Nbs₂ka MoS₂, Bey óxidos estratificados. (cf. Nicolosi et ti' le., 2013).

Máak TEM ku nanohojas exfoliadas tumen ultrasonidos líquidos: (U) jump'éel nanohoja grafeno exfoliada yo'osal sonicación ti' le disolvente N-metil-pirrolidona. (B) jump'éel nanolámina h-BN exfoliada yo'osal sonicación ti' le disolvente isopropanol. (C) jump'éel nanohoja ku MoS2 exfoliada tumen sonicación ti' jump'éel solución acuosa u tensioactivo.
(Xook yéetel fotos: ©Nicolosi et ti' le., 2013).

U tsoolil bix u exfoliación líquida ultrasónica

Le exfoliación yéetel delaminación ultrasónica ti' xenos yéetel uláak' nanomateriales monocapa u sido ampliamente estudiada ti' investigación yéetel u ts'o'ok transferido belal ti' le p'isibij producción industrial. Tu continuación a presentamos u tsoolil bix u exfoliación seleccionados yo'osal sonicación.

Exfoliación ultrasónica u nanocopos fosforeno

Le fosforeno (xan k'ajóolta'an bix joop box, u BP) leti' jump'éel xooko'obo' monoelemental ti' capas 2D formado tumen átomos joop.
Ti' le investigación Passaglia et ti' le. (2018), ku ku ye'esik wa u suspensiones estables u fosforeno-metacrilato metilo yo'osal exfoliación ti' fase líquida (LPE) asistida tumen sonicación bP te' meyajo'ob MMA seguida u polimerización radical yilik. Le metacrilato metilo (MMA) leti' jump'éel monómero líquido.

Protocolo utia'al u exfoliación líquida ultrasónica u fosforeno

MMA_bPn, NVP_bPn yéetel Sty_bPn suspensiones bino'ob obtenidas tumen LPE ti' meyajo'ob le k'áate' monómero. Ti' jump'éel procedimiento típico, u colocaron 5 mg bP, cuidadosamente triturados ti' jump'éel mortero ti' jump'éel tubo ensayo ka ts'o'okole' ku agregó jump'éel cantidad ponderada ti' MMA, Sty wa NVP. Le suspensión monómero bP ku sonicó ichil 90 minutos utilizando jump'éel homogeneizador UP200St u Hielscher Ultrasonics (200W, 26kHz), equipado yéetel juntúul sonotrodo S26d2 (metros xnuk: 2 mm). Le amplitud ultrasónica ku mantuvo constante ti' le 50 ti chúumuk yéetel p'el = 7 W. Ichil tuláakal le, ku utilizó jump'éel wichkíil hielo yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob u disipación le ooxoj. Le túumben peksil suspensiones MMA_bPn, NVP_bPn Sty_bPn insuflaron yéetel N2 ti' 15 minutos. Tuláakal le suspensiones bino'ob u analizadas tumen DLS, u ye'esik uts' k'ajóolilo'obo' u rH jach nats'tak beyo' ti' le DMSO_bPn. Je'ebix, le suspensión MMA_bPn (ba'ax yaan ti' yan le 1 ti chúumuk le contenido bP) ku caracterizó tumen rH = 512 ± 58 nm.
Ka' jo'op' u láak' xook científicos yóok'ol le fosforeno informan ti' jump'éel k'iin sonicación ya'abkach horas utilizando jump'éel limpiador ultrasónico, disolventes ka'anal ch'aaj ju'uch'ul yéetel baja eficiencia, le nu'ukulil investigación Passaglia ku ye'esik jump'éel protocolo exfoliación ultrasónica jach xoknáalo'obo' utilizando jump'éel ultrasonido bin yano'ob sonda (in wojéeltik le Ultrasonidos Hielscher modelo UP200St).

Exfoliación ultrasónica u nanohojas monocapa

Utia'al u xook detalles asab específicos yéetel u tsoolil bix u exfoliación utia'al u nanohojas borofeno yéetel óxido rutenio, toj ka' le K'aanan in continuación:
Borofeno: Utia'al u K'ajóolt le tsoolil bix u sonicación yéetel ya'ala'al máaxo'ob máano'ob le exfoliación ultrasónica yéetel borofeno, mentej clic waye'.
RuO2: Utia'al u K'ajóolt le tsoolil bix u sonicación yéetel ya'ala'al máaxo'ob máano'ob le exfoliación ultrasónica ti' nanoláminas óxido rutenio, mentej clic waye'.

Exfoliación ultrasónica u nanoláminas sílice manik jump'íit capas

Tu beetajo'ob ya'abkach nanohojas sílice exfoliada u manik jump'íit capas ichil vermiculita ku yúuchul (Verm) yo'osal exfoliación ultrasónica. Utia'al u síntesis nanohojas sílice exfoliadas u aplicó le uláak' método exfoliación ti' fase líquida: dispersaron 40 mg nanohojas sílice ti' 40 mL etanol absoluto. Posteriormente, le mezcla ku ultrasonizó ichil 2 h utilizando jump'éel procesador ultrasónico Hielscher UP200St, equipado yéetel juntúul sonotrodo 7 mm. Amplitud le onda ultrasónica ku mantuvo constante ti' le 70 ti chúumuk. Ku aplicó jump'éel wichkíil hielo utia'al Jech le sobrecalentamiento. Le SN ma' exfoliados u eliminaron tumen centrifugación u 1000 rpm ichil 10 min. Finalmente, le producto ku decantó yéetel tijik temperatura ambiente ti' le vacío ti' le áak'aba'. (cf. Guo et ti' le., 2022).

Sondas ka reactores ultrasonidos u ka'anal potencia utia'al u exfoliación nanohojas xenos

Hielscher Ultrasonics diseña, fabrica yéetel distribuye ultrasonidos robustos yéetel fiables je'el Buka'aj. Tak dispositivos ultrasónicos compactos ti' laboratorio tak sondas yéetel reactores ultrasónicos u industriales, Hielscher ti' le yaan ultrasónico beetike' uts utia'al u tuukula'. Yéetel jump'éel chowak yaan ti' aplicaciones bey le síntesis yéetel dispersión nanomateriales, k máaxo'ob ma'alob kanasaj ti' recomendará u configuración asab úuchuk utia'al u requisitos. Le procesadores ultrasónicos industriales u Hielscher le u k'ajóolta'ano'ob bix tsíimino'ob u batalla fiables ti' le kúuchilo'ob industriales. Capaces u ofrecer amplitudes jach altas, le ultrasonidos Hielscher le ideales utia'al u aplicaciones ka'anal rendimiento, bey le síntesis xenos yéetel uláak' nanomateriales monocapa 2D bey le borofeno, le fosforeno wa le grafeno, bey je'el bix ti' jump'éel dispersión fiable u táan a nanoestructuras.
Ecografía extraordinariamente potente: Hielscher Ultrasonics’ Le procesadores ultrasónicos industriales táan u béeytal u ofrecer 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.
Wóolis calidad – Diseñado yéetel fabricado ti' Alemania: Tuláakal le nu'ukulo'ob ku diseñan yéetel ku ti' k sede tu'ux tu Alemania. Bey ma' u k'u'ubul ti' le cliente, Amal dispositivo ultrasónico ku prueba cuidadosamente u molayil kuuch. K esforzamos tumen le satisfacción le cliente ka k producción táan estructurada utia'al u beetik yéetel le asab ka'anal yilik ka' yaanak ma'alob u calidad (je'ebix, le certificación ISO).

Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento aproximada u k ultrasonidos: