ការបញ្ចោញអេកូស្យូមនៃទឹកដែលអាចបណ្តាលឱ្យបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ - ហ្គ្រេនថេសបច្ចេកវិទ្យាអេក។
nanosheets graphene បណ្តុំ Mono- និងពីរខ្ទង់អាចត្រូវបានផលិតយ៉ាងឆាប់រហ័សតាមរយៈ exfoliation ultrasonic ជាមួយនឹងទិន្នផលខ្ពស់និងក្នុងតម្លៃទាប។
graphene exfoliated Ultrasonically អាចត្រូវបានមុខងារជាមួយ biopolymers នៅក្នុងគោលបំណងដើម្បីទទួលបានទឹក graphene dispersible ។
ដោយ cavitation ultrasonic, graphene សំយោគអាចត្រូវបានដំណើរការបន្ថែមទៀតទៅក្នុងការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយមានមូលដ្ឋាននៅមានស្ថេរភាព។
Exfoliation Ultrasonic នៃ Graphene មានគុណភាពខ្ពស់
Ultrasonication គឺជាវិធីសាស្រ្តមួយដែលអាចជឿទុកចិត្តបានដើម្បីផលិតស្រទាប់ graphene (mono-, bi- និងពីរបី layer- graphene) ពី graphite flakes ឬភាគល្អិត។ ខណៈពេលដែលបច្ចេកទេសសំអាតទូទៅដទៃទៀតដូចជាបាល់ - និងរោងម៉ាស៊ីនកិនឬឧបករណ៍លាយខ្ពស់ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ទៅនឹងគុណភាពទាបនិងការប្រើប្រាស់ប្រតិកម្មអាឡែហ្ស៊ីនិងសារធាតុរំលាយដែលជាវិធីសាស្រ្ត exfoliation ultrasonic បញ្ចុះបញ្ចូលដោយទិន្នផលដែលមានគុណភាពខ្ពស់សមត្ថភាពដំណើរការខ្ពស់និងលក្ខខណ្ឌដំណើរការស្រាល។
ultrasonic cavitation បង្កើតកំលាំងកាត់ដាច់ខាតដែលបំបែកស្រទាប់ក្រាហ្វិចដែលស្រោបចូលទៅក្នុងអង្គធាតុម៉ូល្គុកដែលមានប្រតិកម្មមិនប្រក្រតីនិងពីរបីស្រទាប់។
សន្លឹក Graphene ដែលអាចបំបែកទឹកបាន
នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា graphene មិនងាយបំបែកបានក្នុងទឹកនិងបង្កើតជាសារធាតុចម្រុះនិង agglomerates នៅពេលដែលបំបែកនៅក្នុងមជ្ឈដ្ឋាន aqueous ។ ដោយសារប្រព័ន្ធទឹកមានគុណសម្បត្តិយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធក្រាហ្វេនដែលមិនមានជាតិពុលនិងគ្មានជាតិពុលមានភាពទាក់ទាញដល់អ្នកផលិតក្រាហ្វិននិងឧស្សាហកម្មផលិតខ្សែទឹក។
នៅក្នុងគោលបំណងដើម្បីទទួលបានទឹក nanosheets graphene ទឹក dispersable នេះ graphene exfoliated ultrasonically ត្រូវបានកែប្រែជាមួយ polysaccharides / biopolymers ដូចជា pullulan, chitosan, alginate, gelatine ឬស្ករកៅស៊ូ arabic ។
graphene ដែលមានគុណភាពខ្ពស់
ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយដោយទឹក
កំហាប់ខ្ពស់
ចរន្តខ្ពស់
ប្រព័ន្ធ ultrasonic សម្រាប់ exfoliation graphene
ពិធីការនៃការបំផ្លិចបំផ្លាញដោយផ្ទាល់នៃក្រា
ផូស្វ័រមិនមែនអ៊ីយ៉ុងនិងអាល់ហ្សេនទីនអានុយចូម (1.0 ក្រាម) ត្រូវបានរំលាយដោយឡែកពីគ្នានៅក្នុងទឹកផឹក 20 មីលីលីត្រចំណែកឯស៊ីស៊ីស៊ីតស៊ីសាន (0,4 ក្រាម) ត្រូវបានគេរំលាយនៅក្នុងឌីអិម 20 មីលីលីត្រជាមួយទឹកអាស៊ីតអាសេទី 1% ។ ម្សៅក្រាហ្វិចត្រូវបានខ្ចាត់ខ្ចាយទៅក្នុងដំណោះស្រាយជីវប៉ូលីអ៊ីកដែលមានជាតិវិទ្យុសកម្មហើយត្រូវបានប្រើដោយប្រើ ដំណើរការ ultrasonic UP200S (ថាមពលអតិបរមា 200 វ៉, ប្រេកង់ 24 គីឡូម៉ែត្រ, Hielscher Ultrasonics, ប្រទេសអាល្លឺម៉ង់) បំពាក់ដោយកោណឡៃអូតូទីត្យូតអេសតូតូដិច (មីសុីតមីសូតាគំរូ S3 អង្កត់ផ្ចិតជំនួយ 3 មមទំហំ210μmអំពូលដង់ស៊ីតេឬសំពាធ 460 W-2) ក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចខាងក្រោមៈ 0,5 វដ្តនិងទំហំ 50% សម្រាប់រយៈពេល 10, 20, 30, និង 60 នាទីរៀងៗខ្លួន។ លទ្ធផលល្អបំផុតត្រូវបានទទួលនៅ sonication 30 នាទី។ sonication ត្រូវបានអនុវត្តនៅអំណាចនៃ 16,25 វ៉ុលសម្រាប់ 30 នាទីជាមួយនឹងការប្រើប្រាស់ថាមពល (ទិន្នផលថាមពលក្នុងមួយឯកតាភាគ) នៃ 731 Ws លីត្រ-1។
ក្រោយមកល្បាយត្រូវបានគេ centrifuged នៅ 1500 rpm សម្រាប់ 60 នាទីដើម្បីយកភាគល្អិតក្រាហ្វិចមិនបានកំដៅហើយបន្ទាប់មកលាង 5 ដងហើយម្តងទៀត centrifuged នៅ 5000 rpm សម្រាប់ 20 នាទីដើម្បីយកចេញ biopolymers លើស។ ដំណោះស្រាយងងឹត - ពណ៌ប្រផេះត្រូវបានគេស្ងួតដោយស្ងួតនៅសីតុណ្ហភាព 40 អង្សាសេរហូតដល់គ្មានការបាត់បង់ធំ។ លទ្ធផលនៃម្សៅវត្ថុធាតុ polymer-graphene ត្រូវបានបែងចែកជាថ្មីនៅក្នុងទឹក (1 មីលីលីគម្លីលីត្រ-1 សម្រាប់ pullulan និង chitosan; 0.18 mg មីលីលីត្រ-1 សម្រាប់ alginate) សម្រាប់លក្ខណៈ។ សន្លឹក Graphene ដែលទទួលបានដោយ ultrasonication ទាញលិន - alginate និង chitosan ត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញថាជា pull-G, alg-g និង chit-g រៀងគ្នា។
ក្នុងចំណោមប្រព័ន្ធទាំងបីទាញល្លាននិងហ្សតសូស៊ុលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ក្នុងការកំចាត់ក្រាហ្វីតជាងអាល់ស៊ីនទីត។ វិធីសាស្រ្តនេះផ្តល់នូវសន្លឹក graphene mono-, bi- និងស្រទាប់ពីរបីដែលមានបំណែកតិចតួចប៉ុណ្ណោះ។ ការស្រូបយកអេឡិចត្រូប៊ីស្យូមនៅលើផ្ទៃ graphene ផ្តល់នូវស្ថេរភាពយូរអង្វែង (ជាង 6 ខែ) នៃការបែកខ្ញែកដែលមានជាតិទឹក។
(Unalan et al ។ , 2015)
រូបភាព TEM នៃ pull-G សម្រាប់: (a) 10 នាទី; (ខ) 20 នាទី; (គ) 30 នាទី; (d) 60 នាទី; (e) chit-G រយៈពេល 30 នាទី; (f) alg-G សម្រាប់ 30 នាទី។ (Unalan et al ។ , 2015)
ប្រព័ន្ធ Ultrasonic
ដំណើរការខ្ពស់ ultrasonic Hielscher របស់ត្រូវបានគេប្រើនៅទូទាំងពិភពលោកសម្រាប់ការ exfoliation និងការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយទទួលបានជោគជ័យនៃ graphite និង graphene ។ ការបែកខ្ញែក ultrasonic របស់យើងគឺអាចរកបានពីមន្ទីរពិសោធន៍និងលេងជាកីឡាករបម្រុងរហូតដល់រហូតដល់អង្គភាពផលិតឧស្សាហកម្មពេញលេញ។ ក្រៅពីភាពរឹងមាំប្រតិបត្ដិការ 24 ម៉ោងនិងការថែទាំទាប Hielscher ultrasonicators បញ្ចុះបញ្ចូលដោយភាពងាយស្រួលខ្ពស់នៃដំណើរការនិងការពង្រីកដែលស្រាល។
ដំណើរការអាចត្រូវបានធ្វើតេស្តបានយ៉ាងងាយស្រួលនិងធ្វើឱ្យប្រសើរនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។ ក្រោយមកលទ្ធផលនៃដំណើរការទាំងអស់អាចត្រូវបានធ្វើមាត្រដ្ឋានទាំងស្រុងទៅនឹងកម្រិតផលិតកម្មពាណិជ្ជកម្ម។ នេះធ្វើឱ្យ sonication វិធីសាស្រ្តផលិតប្រសិទ្ធិភាពនិងមានប្រសិទ្ធិភាពសម្រាប់ទំហំខ្ពស់នៃសន្លឹក graphene ដែលមានគុណភាពខ្ពស់។
Hielscher Ultrasonics’ ដំណើរការ ultrasonic ឧស្សាហកម្មអាចផ្តល់នូវទំហំខ្ពស់ខ្លាំងណាស់។ ទំហំអតិបរមារហូតដល់200μmអាចដំណើរការបានយ៉ាងរលូនក្នុងប្រតិបត្តិការ 24 ម៉ោង។ សម្រាប់ទំហំខ្ពស់សូម្បីតែ, sonotrodes ultrasonic ផ្ទាល់ខ្លួនគឺអាចរកបាន។ ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចអ៊ុលត្រាសោនផ្គូផ្គងធានានូវសមត្ថភាពផលិតកម្មធំ ៗ ដែលគួរឱ្យទុកចិត្តនិងមានសុវត្ថិភាពនៃសារធាតុ nanosheets graphene ដែលមានគុណភាពខ្ពស់។
ភាគហ៊ុនអំណាចខ្ពស់ ultrasonic Hielscher របស់គឺអាចរកបានសម្រាប់ខ្នាតដំណើរការណាមួយ – ពីមន្ទីរពិសោធន៍ទៅផលិតកម្ម។
Unalan IU, Wan C. , Trabattoni S. , Piergiovannia L. , Farris S. (ឆ្នាំ 2015): Polysaccharide ជួយកាត់បន្ថយយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃក្រពេញក្រាហ្វីតចូលទៅក្នុងសន្លឹក graphene ដែលមានគុណភាពខ្ពស់។ RSC កើនឡើង 5, 2015 ។ 26482-26490 ។
Graphene គឺជា monolayer នៃ sp មួយ2- អាតូមកាបូនទុំ។ Graphene ផ្តល់នូវលក្ខណៈពិសេសសម្ភារៈតែមួយគត់ដូចជាផ្ទៃដីជាក់លាក់ជាក់លាក់ដ៏អស្ចារ្យ (2620 ម2g-1), លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចល្អគ្មានគូជាមួយម៉ូឌុលវ័យក្មេងនៃ 1 TPa និងកម្លាំងដ៏ខ្លាំងនៃ 130 GPa, ការដឹកជញ្ជូនអេឡិចត្រូនិខ្លាំងខ្ពស់បំផុត (ចល័តអេឡិចត្រុងសីតុណ្ហភាពមានទំហំ 2,5 × 105 សង់ទីម៉ែត្រ2 V-1s-1) មានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់បំផុត (ខ្ពស់ជាង 3000 W m K-1) ដើម្បីដាក់ឈ្មោះលក្ខណៈសម្បត្តិសំខាន់បំផុត។ ដោយសារតែគុណសម្បត្តិសម្ភារៈដ៏អស្ចារ្យរបស់វា graphene ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងខ្លាំងក្នុងការអភិវឌ្ឍនិងផលិតអាគុយដំណើរការកោសិកាឥន្ធនៈកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ supercapacitor ឃ្លាំងអ៊ីដ្រូស៉ុងខែលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនិងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក។ លើសពីនេះទៀត graphene ត្រូវបានដាក់បញ្ចូលទៅក្នុងសារធាតុ nanocomposites ជាច្រើននិងសមា្ភារៈផ្សំដូចជាការបន្ថែមបន្ថែមដូចជានៅប៉ូលីមឺរសេរ៉ាមិកនិងម៉ាស់លោហៈ។ ដោយសារតែការប្រត្តិបត្តិខ្ពស់របស់វា graphene គឺជាសមាសធាតុដ៏សំខាន់នៃថ្នាំលាបនិងទឹកថ្នាំ។
លឿននិងមានសុវត្ថិភាព ការរៀបចំ ultrasonic នៃ graphene ឥតខ្ចោះ នៅក្នុងបរិមាណដ៏ធំនៅក្នុងការចំណាយទាបអនុញ្ញាតឱ្យពង្រីកការប្រើប្រាស់ graphene ទៅកាន់ឧស្សាហកម្មកាន់តែច្រើន។