Karbon nanotüplerin (CNT) istisnai işlevlerinden yararlanmak için homojen bir şekilde dağıtılmaları gerekir.
Ultrasonik dağıtıcılar sulu ve solvent tabanlı süspansiyonlar içine CNTs dağıtmak için en yaygın araçtır.
Ultrasonik dispersiyon teknolojisi onlara zarar vermeden CNTs tam bir ayrım elde etmek için yeterince yüksek kesme enerjisi oluşturur.
Karbon Nanotüpler Ultrasonik Dispersing
Karbon nanotüpler (CNTs) çok yüksek bir en boy oranına sahip ve düşük yoğunluklu yanı sıra muazzam bir yüzey alanı (birkaç yüz m2/g), bu onlara çok yüksek çekme mukavemeti, sertlik ve tokluk ve çok yüksek elektrik ve ısı iletkenliği gibi benzersiz özellikler verir sergiler. Tek karbon nanotüpleri (CNTs) birbirine çeken Van der Waals kuvvetleri sayesinde, CNT'ler normal olarak demetler veya skeinler halinde düzenlenir. Bu moleküler çekim kuvvetleri π-istifleme olarak bilinen bitişik nanotüpler arasında π-bond istifleme fenomenine dayanır. Karbon nanotüplerden tam fayda elde etmek için, bu aglomeralar disentangled ve CNTs homojen bir dağılım eşit dağıtılmalıdır. Yoğun ultrasonication sıvılarda akustik kavitasyon oluşturur. Bu şekilde oluşturulan yerel kesme gerilimi CNT agregalarını kırar ve homojen bir süspansiyonda eşit olarak dağıtır. Ultrasonik dispersiyon teknolojisi onlara zarar vermeden CNTs tam bir ayrım elde etmek için yeterince yüksek kesme enerjisi oluşturur. Hassas SWNTs sonication için bile başarıyla bireysel olarak disentangle uygulanır. Ultrasonication sadece bireysel nanotüpler (Huang, Terentjev 2012) çok kırık neden olmadan SWNT agregaları ayırmak için yeterli bir stres seviyesi sağlar.
Ultrasonik CNT Dispersiyon Avantajları
Tek dağılmış CNT'ler
Homojen dağılım
Yüksek dağılım verimliliği
Yüksek CNT yüklemeleri
CNT bozulması yok
hızlı işleme
kesin işlem kontrolü
Karbon Nanotüpler Ultrasonik Dağılım: Hielscher ultrasonicator UP400S (400W) dağıtır ve tek nanotüpler içine hızlı ve verimli cnts detangles.
UP400S kullanarak Karbon Nanotüplerin Suda Dağılması
UIP2000hdT – CNT dispersiyonları için 2kW güçlü ultrasonicator
Bilgi talebi
isim
E-posta adresi (gerekli)
ürün veya ilgi alanı
Bizim Gizlilik Politikası.
Bilgi isteyin
CNT Dispersiyonları için Yüksek Performanslı Ultrasonik Sistemler
Hielscher Ultrasonik CNTs verimli dağılımı için güçlü ve güvenilir ultrasonik ekipman sağlar. Analiz ve R için küçük CNT örnekleri hazırlamak gerekip gerekmediğini&D veya toplu dispersiyonları büyük endüstriyel çok üretmek zorunda, Hielscher ürün yelpazesi ihtiyaçlarınız için ideal ultrasonik sistem sunuyor. Kaynak 50W ultrasonicators kadar laboratuvar için 16kW endüstriyel ultrasonik üniteler ticari üretim için, Hielscher Ultrasonics size kapalı vardır.
Yüksek kaliteli karbon nanotüp dağılımları üretmek için, proses parametreleri iyi kontrol edilmelidir. Genlik, sıcaklık, basınç ve tutma süresi eşit bir CNT dağılımı için en kritik parametrelerdir. Hielscher ultrasonicators sadece her parametre nin hassas kontrolü için izin değil, tüm süreç parametreleri otomatik olarak Hielscher dijital ultrasonik sistemlerin entegre SD kart kaydedilir. Her sonication sürecinin protokolü tekrarlanabilir sonuçlar ve tutarlı kalite sağlamak için yardımcı olur. Uzaktan tarayıcı kontrolü sayesinde kullanıcı ultrasonik sistemin konumu olmadan ultrasonik cihaz çalışabilir ve izleyebilirsiniz.
Tek duvarlı karbon nanotüpler (SWNTs) ve çok duvarlı karbon nanotüpler (MWNTs) yanı sıra seçilen sulu veya çözücü orta belirli işleme yoğunlukları gerektiren bu yana, ultrasonik genlik nihai ürün söz konusu olduğunda önemli bir faktördür. Hielscher Ultrasonik’ endüstriyel ultrasonik işlemciler çok yüksek yanı sıra çok hafif genlikleri sunabilir. Proses gereksinimleriniz için ideal genliği belirleyin. 7/24 çalışmada 200°m'e kadar olan genlikler bile rahatlıkla çalıştırılabilir. Daha yüksek genlikler için, özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodes mevcuttur. Hielscher ultrasonik ekipman sağlamlığı ağır ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışma için izin verir.
Müşterilerimiz, Hielscher Ultrasonic'in sistemlerinin olağanüstü sağlamlığı ve güvenilirliğinden memnun. Ağır hizmet uygulamaları, zorlu ortamlar ve 7/24 çalışma alanlarında kurulum verimli ve ekonomik işleme sağlar. Ultrasonik süreç yoğunlaştırma işlem süresini azaltır ve daha iyi sonuçlar elde, yani daha yüksek kalite, daha yüksek verim, yenilikçi ürünler.
Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir:
Numune Hacmi
Akış Oranı
Önerilen Cihaz
0,5 - 1,5 mL n.a. VialTweeter
1 - 500mL 10 - 200mL/min UP100H
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min Uıp4000hdt
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. daha büyük grubu UIP16000
Bizimle iletişime geçin! / Bize sor!
Daha fazla bilgi isteyin
Ultrasonik homojenleştirme hakkında ek bilgi istemek için lütfen aşağıdaki formu kullanın. İhtiyaçlarınızı karşılayacak bir ultrasonik sistem sunmaktan mutluluk duyacağız.
isim
şirket
E-posta adresi (gerekli)
Telefon numarası
Adres
Şehir, eyalet, posta kodu
ülke
Faiz
Lütfen dikkat Gizlilik Politikası.
Bilgi isteyin
Laboratuvardan pilot ve endüstriyel ölçekte yüksek güç ultrasonik işlemciler.
Edebiyat referansları
Biver T.; Criscitiello F.; Di Francesco F.; Minichino M.; Swager T.; Pucci A. (2015): MWCNT/Perylene bisimide Water Dispersions for Miniaturized Temperature Sensors. RSC Advances 5: 2015. 65023–65029.
Chiou K.; Byun S.; Kim J.; Huang J. (2018): Additive-free carbon nanotube dispersions, pastes, gels, and doughs in cresols. PNAS Vol. 115, No. 22, 2018. 5703–5708.
Huang, Y.Y:; Terentjev E.M. (2012): Dispersion of Carbon Nanotubes: Mixing, Sonication, Stabilization, and Composite Properties. Polymers 2012, 4, 275-295.
Krause B.; Mende M.; Petzold G.; Pötschke P. (2010): Characterization on carbon nanotubes’ dispersability using centrifugal sedimentation analysis in aqueous surfactant dispersions. Conference paper ANTEC 2010, Orlando, USA, May 16-20 2010.
Paredes J.I.; Burghard M. (2004): Dispersions of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes of High Length. Langmuir 2004, 20, 5149-5152.
Santos A.; Amorim L.; Nunes J.P.; Rocha L.A.; Ferreira Silva A.; Viana J.C. (2019): A Comparative Study between Knocked-Down Aligned Carbon Nanotubes and Buckypaper-Based Strain Sensors. Materials 2019, 12, 2013.
Szelag M. (2017): Mechano-Physical Properties and Microstructure of Carbon Nanotube Reinforced Cement Paste after Thermal Load. Nanomaterials 7(9), 2017. 267.
İlgili Mesajlar
Grafen oksit – Ultrasonik Eksfoliasyon ve Dağılma
Grafen Ultrasonik Dağılma
Takviyeli Bileşimlerin Ultrasonik Formülasyonu
Nanofluids Nasıl Yapılır
Takviyeli Rubber Ultrasonik Hazırlık
Ultrasonik Polihidroksile C60 (Fullerenol)
Bilinmesi Gereken Gerçekler
karbon nano borucuklar
Karbon nanotüpler (CNTs) olağanüstü mekanik, elektriksel, termal ve optik özellikleri sergileyen, tek boyutlu karbon malzemelerin özel bir sınıfın bir parçasıdır. Nano-kompozitler, güçlendirilmiş polimerler vb. gibi gelişmiş nanomalzemelerin geliştirilmesi nde ve üretiminde kullanılan önemli bir bileşendir ve bu nedenle en son teknolojiteknolojilerinde kullanılırlar. CNT'ler çok yüksek çekme mukavemeti, üstün Termal aktarım özellikleri, düşük bant boşlukları ve en uygun kimyasal ve fiziksel stabiliteyi ortaya çıkarır, bu da nanotüpleri manifoldlu malzemeler için umut verici bir katkı maddesi haline getirir.
Yapısına bağlı olarak, CNTS tek duvarlı karbon nanotüpler (SWNTs), çift duvarlı karbon nanotüpler (DWCNTs) ve çok duvarlı karbon nanotüpler (MWNTs) ayrılır.
SWNT'ler, atom kalınlığındaki karbon duvardan yapılmış içi boş, uzun silindirik tüplerdir. Atomik karbon tabakası bir petek kafesinde düzenlenmiştir. Genellikle, kavramsal olarak tek katmanlı grafit veya grafen haddelenmiş levhalar karşılaştırılır.
DWCNTs iki tek duvarlı nanotüpler oluşur, biri diğer içinde iç içe.
MWNT'ler, birden fazla tek duvarlı karbon nanotüplerin birbirinin içine yuvalandığı bir CNT formudur. Çapları 3-30 nm arasında değiştiğinden ve birkaç cm uzunluğunda büyüyebildiklerinden en boy oranları 10 ile 10 milyon arasında değişmektedir. Karbon nanofibers ile karşılaştırıldığında, MWNTs farklı bir duvar yapısına sahip, daha küçük bir dış çapı, ve içi boş bir iç. MWNTs yaygın olarak kullanılan endüstriyel olarak kullanılabilir daktilosbaytubes® C150P, Nanocyl® NC7000, Arkema Graphistrength® C100 ve FutureCarbon CNT-MW vardır.
CNT sentezi: CNT'ler plazma bazlı sentez yöntemi veya ark deşarjı buharlaştırma yöntemi, lazer ablasyon yöntemi, termal sentez süreci, kimyasal buhar birikimi (CvD) veya plazma ile geliştirilmiş kimyasal buhar birikimi ile üretilebilir.
CNT'lerin İşlevselleştirilmesi: Karbon nanotüplerin özelliklerini geliştirmek ve belirli bir uygulamaya daha uygun hale getirmek için, CNT'ler genellikle karboksilik asit (-COOH) veya hidroksil (-OH) grupları ekleyerek işlevsel hale getirilir.
CNT Dispersiyon Katkı maddeleri
Süper asitler, iyonik sıvılar ve N-sikloheksil-2-pyrrolidnone gibi birkaç çözücü, N-metil-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF) ve 1,2-dichrolobenzene, nanotüpleri sadece çok düşük konsantrasyonlarda dağıtabilir (örn. <0Tek duvarlı CNT'lerin %0,02 wt'si). En sık görülen dağılım ajanları polivinilpyrrolidone (PVP), Sodyum Dodecyl Benzen Sülfonat (SDBS), Triton 100 veya Sodyum Dodecil Sülfonat (SDS) dir.
Kresoller, cnt'leri yüzde onlarca ağırlığa kadar işleyebilen ve seyreltik dağılımlardan, kalın macunlardan ve serbest duran jellerden benzeri görülmemiş bir oyun hamuru benzeri duruma sürekli geçişle sonuçlanan endüstriyel kimyasallar grubudur. CNT yüklemesi artar. Bu devletler, diğer ortak çözücülerle ulaşılamayan polimer benzeri reolojik ve viskoelastik özellikler sergilerler, bu da nanotüplerin gerçekten ayrıştırıldığını ve kresollerde ince bir şekilde dağıldığını düşündürmektedir. Cresols ısıtma veya yıkama ile işlenmeden sonra, CNTs yüzeyini değiştirmeden kaldırılabilir. [Chiou ve ark. 2018]
CNT Dispersiyonları Uygulamaları
CNTs yararları kullanmak için, bir polimerler gibi bir sıvı içine dağıtılmalıdır, Eşit dağılmış CNTs iletken plastik üretimi için kullanılır, sıvı kristal ekranlar, organik ışık yayan diyotlar, dokunmatik ekranlar, esnek ekranlar, güneş pilleri , iletken mürekkepler, statik kontrol malzemeleri, filmler, köpükler, lifler ve kumaşlar, polimer kaplamalar ve yapıştırıcılar, olağanüstü mekanik mukavemet ve tokluk ile yüksek performanslı polimer kompozitler, polimer / CNT kompozit lifler, yanı sıra hafif ve antistatik malzemeler.