Prestasi-Serbuk Nanotiub Karbon Berdinding Tunggal (Serbuk SWCNT) bergantung bukan sahaja pada diameter tiub, panjang dan struktur kiral, tetapi juga berkait rapat dengan kandungan bendasing seperti pemangkin logam sisa, karbon amorf, karbon bergrafit dan zarah nano karbon. Untuk agen konduktif bateri, bahan komposit konduktif, bahan semikonduktor, bahan konduktif lutsinar dan bahan komposit polimer berprestasi tinggi-tinggi, penulenan dan penyingkiran kekotoran tunggal-serbuk nanotiub karbon berdinding bukan sekadar "mencuci kekotoran." Kesukaran sebenar terletak pada: membuang kekotoran sambil mengekalkan integriti struktur dan sifat elektrik dan optik tiub nano karbon itu sendiri sebanyak mungkin.
Oleh itu, menilai sama ada serbuk SWCNT benar-benar sesuai untuk aplikasi tidak boleh bergantung semata-mata pada satu nombor seperti "99% ketulenan" yang disediakan oleh pembekal. Ia juga memerlukan pertimbangan komprehensif yang menggabungkan sisa logam, kandungan abu, Raman, TGA, TEM/SEM, XPS dan prestasi aplikasi tertentu.
I. Mengapa Serbuk Nanotiub Karbon Tunggal-Perlu Dimurnikan?
Nanotiub karbon{0}}tunggal berdinding yang baru disintesis biasanya bukan "nanotube karbon tulen", tetapi campuran tiub nano karbon, zarah pemangkin dan produk sampingan-karbon yang lain.
SWCNT biasanya disediakan melalui kaedah seperti nyahcas arka, ablasi laser, atau pemendapan wap kimia, dan proses pertumbuhan selalunya memerlukan pemangkin logam peralihan seperti Fe, Co, dan Ni.
Oleh itu, produk asal mungkin mengandungi:
Tiub nano karbon berdinding tunggal-;
Karbon amorfus;
Zarah karbon bergrafit;
Kulit nano karbon berbilang-lapisan;
Zarah pemangkin logam;
Oksida logam;
Sebilangan kecil produk hasil-berkarbon lain.
Sampel SWCNT yang tidak dirawat secara amnya mengandungi pemangkin logam peralihan seperti Fe, Co dan Ni, serta kekotoran seperti karbon amorf, fullerene, cangkerang nano karbon berbilang-lapisan dan grafit nanohabluran.
Inilah sebabnya mengapa penulenan serbuk nanotube karbon berdinding tunggal-mempengaruhi secara langsung aplikasi berikutnya.
Contohnya:
| Jenis Kekotoran | Sumber Utama | Kemungkinan Kesan |
|---|---|---|
| Pemangkin Fe/Co/Ni | Pemangkin pertumbuhan CNT | Meningkatkan kandungan abu, menjejaskan prestasi elektrokimia dan elektronik |
| Karbon Amorf | Tindak balas sampingan, keretakan sumber karbon | Mengurangkan perkadaran SWCNT yang berkesan |
| Karbon Bergrafit | -Pertumbuhan suhu tinggi mengikut-produk | Mempengaruhi penyebaran dan aktiviti permukaan |
| Karbon Nanozarah | Pertumbuhan mengikut-produk | Mengurangkan keseragaman bahan |
| Oksida Logam | Pengoksidaan mangkin | Meningkatkan sisa tak organik |
| Kecacatan daripada pengoksidaan yang berlebihan | Proses pemurnian | Boleh mengurangkan prestasi intrinsik SWCNT |
Oleh itu, apa yang benar-benar diselesaikan oleh "pembersihan" ialah masalah perkadaran tiub nano karbon yang berkesan dan kawalan kekotoran, bukan sekadar mengejar nombor ketulenan yang cantik.
II. Apakah Kekotoran Paling Sukar Dibuang daripada Serbuk Nanotiub Karbon Berdinding{1} Tunggal?
Dalam penulenan sebenar, tumpuan paling penting adalah pada sisa mangkin logam dan kekotoran berkarbon, kerana mekanisme penyingkiran untuk kedua-dua jenis kekotoran adalah berbeza sama sekali.
1. Pemangkin Logam
Zarah logam seperti Fe, Co, dan Ni biasanya berkaitan secara langsung dengan proses pertumbuhan SWCNT.
Sebahagian daripada zarah logam ini mungkin terdedah pada permukaan tiub karbon, manakala yang lain mungkin dikapsulkan oleh lapisan karbon.
Ini membawa kepada masalah: Mencuci asid ringkas tidak bermakna semua logam boleh dikeluarkan dengan cekap.
Jika zarah logam dibalut oleh lapisan karbon yang agak tebal, zarah ini perlu didedahkan terlebih dahulu sebelum penyingkiran kimia selanjutnya.
Penyelidikan juga mendapati bahawa selepas mengeluarkan karbon amorfus, zarah logam terkapsul boleh terdedah, menjadikannya lebih mudah untuk dikeluarkan melalui pencucian asid seterusnya.
2. Karbon Amorf
Karbon amorfus, seperti SWCNT, adalah bahan karbon, menjadikannya lebih sukar untuk dibezakan melalui kaedah kimia mudah daripada pemangkin logam.
Ini juga merupakan salah satu kesukaran utama dalam penyingkiran kekotoran serbuk SWCNT.
Walaupun pengoksidaan yang berlebihan boleh mempercepatkan penyingkiran karbon amorf, SWCNT sendiri juga merupakan bahan karbon, dan oksidan bukan sahaja menyerang "karbon buruk."
Oleh itu, pendekatan penulenan yang benar-benar matang bukan sekadar meningkatkan kepekatan asid, tetapi mencari: Keseimbangan antara kecekapan penyingkiran kekotoran dan pemeliharaan struktur SWCNT.
III. Mengapa Pencucian Asid Lebih Kuat Tidak Semestinya Lebih Baik untuk-Tiub Nano Karbon Berdinding Tunggal?
Asid kuat boleh membantu mengeluarkan pemangkin logam, tetapi keadaan rawatan yang terlalu kuat boleh merosakkan SWCNT itu sendiri secara serentak.
Ini ialah perkara yang sangat mudah diabaikan apabila menilai proses penulenan-karbon nanotiub berdinding tunggal.
Mengambil penulenan asid nitrik sebagai contoh, didapati bahawa asid nitrik boleh mengurangkan kandungan logam peralihan sisa, tetapi di bawah keadaan yang dikaji, ia juga menyebabkan kerosakan SWCNT yang jelas dan menghasilkan lebih banyak karbon amorf.
Dalam erti kata lain: "Sisa logam berkurangan" sahaja tidak dapat membuktikan "proses penulenan yang lebih baik."
Penghakiman yang lebih munasabah hendaklah pada masa yang sama memerhatikan:
Sama ada sisa logam berkurangan;
Sama ada karbon amorf berkurangan;
Sama ada tahap kecacatan Raman berubah dengan ketara;
Sama ada panjang tiub terjejas;
Sama ada pengoksidaan berlebihan berlaku pada dinding tiub;
Sama ada sifat elektrik/optik intrinsik SWCNT dikekalkan.
Kedua-dua pendekatan itu boleh difahami secara ringkas sebagai:
| Pendekatan Pemurnian | Kelebihan | Potensi Masalah |
|---|---|---|
| Pengoksidaan asid yang kuat | Kecekapan yang agak tinggi dalam mengeluarkan logam dan beberapa kekotoran karbon | Boleh merosakkan struktur SWCNT |
| Rawatan asid ringan | Lebih mesra struktur-. | Pembuangan kekotoran mungkin tidak cukup menyeluruh |
| Pengoksidaan terma | Boleh mengeluarkan beberapa karbon amorf | Tetingkap suhu/masa memerlukan kawalan |
| Pengoksidaan + pencucian asid | Dedahkan logam dahulu, kemudian keluarkan | Peningkatan kerumitan proses |
| Pemisahan fizikal | Dapat mengurangkan kerosakan kimia | Selektif terhad untuk kekotoran yang berbeza |
| Pembersihan berbilang-langkah | Boleh menyasarkan kekotoran yang berbeza | Keperluan kawalan kos dan proses yang lebih tinggi |
Oleh itu, teras SWCNT-ketulenan tinggi bukanlah "lebih keras rawatan, lebih baik," tetapi penyingkiran kekotoran terpilih sambil mengurangkan kerosakan pada tiub nano karbon.
IV. Bagaimana Menilai Ketulenan Serbuk Nanotiub Karbon Berdinding{{1} Tunggal?
Ketulenan-serbuk nanotube karbon berdinding tunggal tidak boleh bergantung pada satu kaedah ujian sahaja, tetapi harus dinilai silang-melalui TGA, Raman, XPS, TEM/SEM dan cara lain.
Ini adalah perkara yang sangat penting apabila membeli serbuk SWCNT. Kaedah yang berbeza mencerminkan dimensi maklumat yang berbeza, dan bergantung pada satu kaedah sahaja mungkin tidak menerangkan sepenuhnya ketulenan sebenar sekumpulan serbuk.
1. TGA: Lihat Logam dan Kelakuan Turun Berat Terma
TGA paling sesuai untuk membantu dalam menilai sisa tak organik dan kestabilan terma komponen karbon yang berbeza, tetapi abu sisa TGA tidak boleh disamakan dengan semua kekotoran.
Biasanya, perhatian boleh diberikan kepada:
Tingkah laku penurunan berat badan awal;
Julat pengoksidaan bahan karbon;
Jisim sisa akhir;
Ketekalan lengkung antara kelompok yang berbeza.
Untuk SWCNT yang mengandungi pemangkin logam, sisa akhir TGA boleh membantu menilai tahap sisa logam/tak organik. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa TGA tidak dapat membezakan SWCNTs daripada kekotoran karbon yang lain dengan sepenuhnya dan jelas.
V. Mengapa Raman Adalah Alat Penting untuk Menilai Kualiti Pemurnian SWCNT?
Raman bukan sahaja boleh membantu dalam menilai integriti struktur SWCNT, tetapi juga memerhati tahap kecacatan melalui perubahan dalam puncak D dan G.
SWCNT biasanya menumpukan pada:
D band;
G band;
Penunjuk berkaitan G/D;
RBM (Mod Pernafasan Jejari);
Bentuk puncak berubah sebelum dan selepas penulenan.
Antaranya, puncak D biasanya berkaitan dengan kecacatan dan struktur karbon yang tidak teratur, manakala puncak G lebih mencerminkan struktur karbon sp² bergrafik. Oleh itu, jika proses penulenan mengurangkan sisa logam tetapi pada masa yang sama menunjukkan kecacatan yang meningkat dengan ketara dalam Raman, ia tidak boleh dianggap sebagai hasil penulenan yang lebih baik.
VI. Apakah XPS dan TEM Boleh Lihat Masing-masing?
XPS lebih sesuai untuk menganalisis keadaan kimia permukaan, manakala TEM lebih sesuai untuk memerhati secara langsung morfologi tiub nano karbon dan zarah sisa.
Kedua-dua kaedah menyelesaikan masalah yang berbeza.
| Kaedah Pengujian | Sasaran Pemerhatian Utama | Lebih Banyak Soalan Yang Sesuai untuk Dijawab |
|---|---|---|
| TGA | Penurunan berat badan terma, abu | Apakah anggaran sisa logam/tak organik? |
| Raman | D/G, RBM | Bagaimana pula dengan kecacatan dan struktur SWCNT? |
| XPS | Keadaan kimia C, O, dan unsur lain | Adakah pengoksidaan atau kefungsian permukaan telah berlaku? |
| TEM | Badan tiub, zarah, salutan | Adakah terdapat zarah logam dan kekotoran karbon yang jelas? |
| SEM | Morfologi serbuk | Apakah morfologi serbuk keseluruhan? |
| UV-berbanding-NIR | Peralihan elektronik SWCNT | Adakah struktur/sifat elektronik SWCNT terjejas dengan ketara? |
Oleh itu, apabila membeli serbuk nanotiub karbon berdinding-tunggal-tinggi, jika pembekal hanya menyediakan satu imej SEM tanpa data analisis TGA, Raman atau unsur, adalah sukar untuk menilai ketulenan kelompok sepenuhnya.
VII. Sejauh manakah "99% Ketulenan" Tunggal-Tiub Nano Karbon Berdinding Difahami?
Untuk ketulenan SWCNT sebanyak 99%, perkara pertama yang perlu dijelaskan ialah "penunjuk apa yang ditakrifkan oleh 99%," kerana ketulenan yang diperoleh melalui kaedah ujian yang berbeza tidak semestinya mewakili konsep yang sama.
Contohnya:
Ketulenan karbon;
kandungan SWCNT;
Sisa logam;
Kandungan abu;
TGA-tulenan dikira;
penilaian Raman;
Kandungan unsur tertentu.
Penunjuk ini tidak boleh ditukar ganti sepenuhnya.
Pendekatan perolehan yang lebih munasabah adalah dengan menghendaki pembekal menjelaskan: Definisi ketulenan + Kaedah ujian + Data kelompok
Iaitu: Definisi kesucian + Kaedah ujian + Data kelompok.
Contohnya:
| Data Pembekal | Apa Yang Perlu Ditanyakan Lagi Semasa Perolehan |
|---|---|
| Ketulenan Lebih besar daripada atau sama dengan 99% | Dengan kaedah apakah 99% diukur? |
| logam<1% | Apakah Fe/Co/Ni masing-masing? |
| Abu<1% | Apakah syarat ujian? |
| SWCNT ketulenan tinggi | Adakah terdapat data TGA/Raman? |
| Kecacatan rendah | Adakah terdapat data ID/IG? |
| SWCNT panjang | Panjang purata atau panjang biasa? |
Ini lebih bernilai untuk rujukan daripada hanya melihat peratusan pada halaman produk.
VIII. Bahagian Paling Sukar dalam Pembersihan Tunggal-Karbon Nanotiub Berdinding Sebenarnya "Memelihara Struktur Berkesan"
Pembersihan SWCNT{0}}berkualiti tinggi sebenarnya tidak mengejar kekotoran terendah, tetapi mencapai keseimbangan antara ketulenan, integriti struktur dan prestasi akhir.
Untuk aplikasi yang berbeza, keperluan pelanggan untuk "ketulenan" sebenarnya tidak sama sepenuhnya.
Contohnya:
Agen Konduktif Bateri
Perkara utama biasanya termasuk:
Sisa logam;
Ketulenan tiub nano karbon;
Keupayaan penyebaran;
Panjang tiub;
Keupayaan pembentukan rangkaian konduktif;
Keserasian dengan sistem buburan katod/anod.
Bahan Elektronik/Semikonduktor
Lebih fokus pada:
Kiraliti;
Diameter tiub;
Nisbah logam/separa pengalir;
Kecacatan;
Prestasi optik dan elektronik.
Bahan Komposit Polimer
Selain kesucian, pertimbangkan juga:
Keadaan permukaan;
Panjang tiub;
Kestabilan serakan;
Keserasian dengan resin;
Sama ada kefungsian lanjut diperlukan.
Jadi: SWCNT semua yang dilabelkan secara nominal 99% tidak semestinya sesuai untuk semua aplikasi.
IX. Apakah Kaedah Biasa untuk Memurnikan Serbuk Nanotiub Karbon Berdinding{{1} Tunggal?
Pada masa ini, penulenan SWCNT lazimnya menggunakan proses pengoksidaan, rawatan asid, pengasingan fizikal dan-berbilang langkah. Kaedah yang berbeza menyasarkan kekotoran yang berbeza.
Laluan biasa boleh diringkaskan sebagai:
① Rawatan Asid
Terutamanya digunakan untuk mengeluarkan pemangkin logam dan beberapa kekotoran berkarbon.
Sistem biasa termasuk:
HCl;
HNO₃;
H₂SO₄/HNO₃ dan sistem asid lain.
Kelebihannya ialah penyingkiran logam secara relatifnya secara langsung, tetapi keamatan rawatan memerlukan kawalan yang ketat.
② Pengoksidaan Terma
Menggunakan perbezaan dalam aktiviti pengoksidaan bahan karbon yang berbeza untuk membuang beberapa karbon amorfus secara keutamaan.
Masalahnya ialah: SWCNT juga mengalami pengoksidaan, jadi suhu dan tetingkap masa sangat kritikal.
③ Pemisahan Fizikal
Termasuk:
Emparan;
Penapisan;
Pemisahan saiz;
Pemisahan berkaitan-ketumpatan.
④ Gabungan Kimia dan Fizikal
Ini adalah arah yang lebih patut diberi perhatian.
Contohnya: Pengoksidaan/pra-rawatan → Dedahkan mangkin → Pencucian asid → Pemisahan → Pembersihan → Pengeringan
Langkah yang berbeza mengendalikan tugas yang berbeza, dan bukannya cuba menyelesaikan semua kekotoran dengan satu reagen yang kuat.
X. Mengapa Pembersihan Teliti Masih Diperlukan Selepas-Pemurnian Tiub Nano Karbon Berdinding Tunggal?
Selesai pemurnian tidak bermakna proses selesai. Sisa asid, garam dan ion logam juga boleh menjejaskan prestasi serbuk akhir.
Terutama untuk serbuk SWCNT -yang dirawat dengan asid, jika-perawatan selepas tidak mencukupi, sisa mungkin termasuk:
Asid;
Ion logam;
Garam;
Oksida permukaan;
Rawatan lain oleh-produk.
Sisa-sisa ini boleh menjejaskan lagi:
pH serbuk;
Kestabilan serakan;
Prestasi elektrokimia;
Antara muka bahan komposit;
Sistem buburan seterusnya.
Oleh itu, rantaian proses yang benar-benar lengkap biasanya harus merangkumi: Pemisahan → Pepejal-pemisahan cecair → Pembersihan berbilang → Pengeringan → Rawatan serbuk → Ujian produk siap.
XI. Mengapa SWCNT-Ketulenan Tinggi Masih Sukar untuk Disebarkan?
Ketulenan tinggi dan keterserakan yang tinggi adalah dua penunjuk yang berbeza. SWCNT selepas penulenan masih boleh membentuk himpunan-seperti aglomerat disebabkan oleh interaksi antara-tiub yang kuat.
Ini adalah perkara yang banyak pembeli mudah keliru.
SWCNT mempunyai nisbah aspek yang sangat tinggi, dan interaksi van der Waals yang jelas wujud antara tiub. Oleh itu, walaupun selepas mengeluarkan kebanyakan logam dan karbon amorf, ia tidak bermakna serbuk akan secara automatik membentuk penyebaran tiub individu.
Jadi: Ketulenan menyelesaikan "berapa banyak kekotoran yang ada," manakala keterserakan menyelesaikan "bagaimana tiub nano karbon wujud relatif antara satu sama lain."
Kedua-duanya harus diuji dan dinilai secara berasingan.
Bagi pelanggan yang perlu menyediakan buburan berair, buburan NMP atau bahan komposit polimer, mereka tidak boleh hanya bertanya: "Apakah ketulenan SWCNT?"
Mereka juga harus bertanya: "Dalam sistem pelarut dan formulasi saya, apakah keadaan serakan yang boleh dicapai?"
XII. Apakah Data yang Perlu Dibandingkan Sebelum dan Selepas-Pemurnian Serbuk Nanotiub Karbon Berdinding Tunggal?
Perkara yang paling berharga bukanlah melihat satu penunjuk sahaja, tetapi membandingkan perubahan data lengkap sebelum dan selepas pemurnian.
Rangka kerja penilaian yang agak praktikal adalah seperti berikut:
| Penunjuk | Sebelum Penyucian | Pemerhatian Utama Selepas Pemurnian | Kepentingan Perolehan |
|---|---|---|---|
| Sisa Logam | Agak tinggi/berbeza mengikut proses | Lebih rendah lebih baik | Kesan penyingkiran pemangkin hakim |
| Kandungan Abu | Agak tinggi/berbeza mengikut bahan mentah | Berkurang | Hakim sisa bukan organik |
| Karbon Amorf | Hadir | Berkurang | Meningkatkan perkadaran SWCNT yang berkesan |
| Raman D/G | Sampel-bergantung | Tidak boleh merosot dengan ketara kerana penyucian | Hakim kerosakan struktur |
| Panjang Tiub | negeri asal | Jaga sebaik mungkin | Mempengaruhi rangkaian konduktif |
| Diameter Tiub | negeri asal | Jaga sebaik mungkin | Mempengaruhi padanan aplikasi |
| Kandungan Oksigen XPS | Sampel-bergantung | Hakim berdasarkan proses | Hakim pengoksidaan permukaan |
| Kebolehsebaran | negeri asal | Perlu diuji dalam kombinasi dengan sistem aplikasi | Nilaikan kesan penggunaan sebenar |
Ayat yang paling penting di sini ialah: "Penurunan kekotoran" dan "pemeliharaan prestasi bahan" mesti kedua-duanya berlaku serentak.
XIII. Sebagai-Pengilang Serbuk Nanotube Karbon Berdinding Tunggal, Apakah Kelebihan Yang Harus Dinilai Shandong Tanfeng?
Untuk serbuk-karbon nanotube berdinding tunggal, kelebihan teras pengilang bukan sekadar "mampu menghasilkan", tetapi sama ada ia boleh menyambungkan bahan mentah, penulenan, ujian dan keperluan aplikasi.
Sebagai-pengilang serbuk nanotube karbon berdinding tunggal, Shandong Tanfeng boleh mewujudkan pembezaan daripada dimensi berikut dalam pembangunan produk dan pemilihan pelanggan:
1. Bermula dari Spesifikasi Serbuk Daripada Nombor Tulen Tunggal
Pelanggan yang berbeza tidak memerlukan SWCNT yang sama sepenuhnya.
Pemilihan sebenar boleh digabungkan di sekitar:
Diameter tiub;
Panjang tiub;
Kesucian;
Sisa logam;
Tahap kecacatan;
Keadaan serbuk;
Keadaan kimia permukaan;
Sistem penyebaran.
2. Penekanan yang Lebih Terhadap Konsistensi Kelompok
Bagi pelanggan industri, satu kumpulan spesifikasi mesyuarat produk tidak bermakna bekalan jangka panjang-tidak akan menghadapi masalah.
Perkara yang benar-benar mempengaruhi pengeluaran selalunya: Ketekalan Kelompok-ke-Batch.
Terutamanya untuk sistem pengeluaran berterusan seperti buburan bateri dan bahan komposit konduktif, turun naik serbuk boleh menguatkan lagi kepada:
Kelikatan buburan;
Masa penyebaran;
Prestasi konduktif;
Prestasi salutan;
Konsistensi produk akhir.
3. Padanan Produk Mengikut Senario Aplikasi
Shandong Tanfeng boleh memadankan spesifikasi serbuk SWCNT di sekitar keperluan aplikasi yang berbeza, dan bukannya menggunakan model yang sama untuk meliputi semua pelanggan.
Contohnya:
| Arahan Permohonan | Penunjuk Lebih Berbaloi Ditumpukan |
|---|---|
| Agen Konduktif Bateri | Ketulenan, sisa logam, panjang tiub, keterserakan |
| Plastik Konduktif | Panjang tiub, penyebaran, keserasian antara muka |
| Perisai EMI | Rangkaian konduktif, penyebaran, kecekapan pengisian |
| Bahan Elektronik | Kiraliti, diameter tiub, nisbah logam/separa pengalir |
| Bahan Optoelektronik | Kualiti optik, kiraliti, kecacatan |
| -Bahan Komposit Berprestasi Tinggi | Panjang tiub, ketulenan, ikatan antara muka |
Oleh itu, nilai yang benar-benar boleh diberikan oleh pengilang bukan sekadar "menjual beg serbuk SWCNT," tetapi membantu pelanggan mencari parameter bahan yang sepadan dengan sistem aplikasi mereka.
XIV. Apakah Data Yang Perlu Diminta daripada Pengilang Apabila Membeli Serbuk Nanotube Karbon Berdinding-Tunggal Tunggal-Tinggi?
Jika matlamat perolehan adalah aplikasi perindustrian, adalah disyorkan untuk menghendaki pengeluar menyediakan COA yang lengkap dan data pencirian utama, dan bukannya hanya melihat perihalan "ketulenan tinggi" di tapak web.
Soalan utama untuk ditanya:
Bagaimanakah kesucian SWCNT ditakrifkan?
Apakah kandungan abu sisa TGA?
Apakah Fe, Co, Ni dan logam lain masing-masing?
Adakah data Raman disediakan?
Apakah ID/IG itu?
Adakah data RBM disediakan?
Adakah terdapat imej TEM atau SEM?
Berapakah purata diameter tiub?
Apakah purata panjang atau julat panjang tiub?
Adakah ia telah menjalani rawatan asid atau rawatan pengoksidaan?
Adakah terdapat fungsi permukaan?
Adakah penunjuk stabil antara kelompok yang berbeza?
Bolehkah sampel disediakan untuk ujian?
Bolehkah spesifikasi dipadankan mengikut sistem aplikasi?
Terutamanya ambil perhatian: Jika pengeluar hanya memberitahu anda "ketulenan 99.9%" tetapi tidak dapat menjelaskan kaedah ujian untuk nombor ini, maka kandungan maklumat nombor ini sendiri sebenarnya terhad.
XV. Mengapakah Harga Serbuk Nanotiub Karbon Berdinding{1} Tunggal Biasanya Berubah dengan Ketulenan Yang Lebih Tinggi?
Kos SWCNT-ketulenan tinggi bukan sahaja datang daripada tiub nano karbon itu sendiri, tetapi juga daripada kehilangan penulenan, kecekapan pengasingan, ujian dan kawalan kelompok.
Dalam pengeluaran sebenar, pemurnian selalunya bermaksud:
Kehilangan bahan mentah;
Rawatan kimia;
Pembersihan berbilang;
Pemisahan cecair pepejal-;
pengeringan;
Ujian;
Peningkatan masa proses.
Selain itu, penyucian tidak dilakukan selama-lamanya.
Jika kekotoran yang semakin berkurangan menyebabkan sejumlah besar SWCNT hilang atau musnah, maka hasil produk muktamad berkesan sebenarnya berkurangan.
Oleh itu, perolehan industri harus lebih menumpukan pada: Ketulenan + Hasil + Keutuhan struktur + Konsistensi kelompok + Prestasi aplikasi
Daripada hanya mengejar nombor ketulenan tertinggi.
XVI. Kesukaran Teras Pembersihan Serbuk Nanotiub Karbon Berdinding{{1}Tunggal Boleh Diringkaskan kepada 3 Mata Yang Mana?
Apa yang benar-benar sukar dalam pemurnian SWCNT ialah menyelesaikan tiga masalah "selektiviti, integriti dan konsistensi" serentak.
Pertama, Selektif
Kekotoran seperti pemangkin logam dan karbon amorf perlu diserang sebanyak mungkin, sambil mengurangkan kesan terhadap SWCNT itu sendiri.
Kedua, Integriti Struktur
Walaupun rawatan pengoksidaan yang kuat boleh meningkatkan kecekapan penyingkiran kekotoran tertentu, ia boleh menjana kecacatan, memendekkan panjang tiub, atau mengubah kimia permukaan secara serentak. Oleh itu, proses pembersihan perlu menetapkan tetingkap yang munasabah.
Ketiga, Konsisten
Mendapatkan satu sampel-ketulenan tinggi dalam makmal tidak bermakna pengeluaran perindustrian boleh terus memperoleh produk yang sama. Untuk pengeluar serbuk nanotube karbon berdinding tunggal- sejati, kawalan kelompok yang stabil selalunya lebih penting daripada satu-penunjuk ekstrem masa.
XVII. Soalan Lazim:-Pemurnian Serbuk Nanotiub Karbon Berdinding Tunggal
1. Mengapakah serbuk-karbon nanotube berdinding tunggal memerlukan penulenan?
Kerana produk SWCNT asli biasanya mengandungi pemangkin logam, karbon amorf, karbon bergrafit dan kekotoran berkarbon yang lain.
Kekotoran ini menjejaskan ketulenan serbuk serta beberapa sifat bahan elektrik, optik dan komposit.
2. Apakah yang diwakili oleh 99% ketulenan-karbon nanotiub tunggal berdinding?
Mula-mula sahkan definisi dan kaedah ujian "99%."
Ia mungkin sepadan dengan kaedah pengiraan ketulenan yang berbeza, jadi kualiti bahan tidak boleh dinilai dengan satu peratusan.
3. Bolehkah asid nitrik digunakan untuk penulenan SWCNT?
Ia boleh digunakan untuk mengeluarkan beberapa pemangkin logam, tetapi keadaan rawatan memerlukan kawalan yang ketat.
Penyelidikan menunjukkan bahawa asid nitrik boleh mengurangkan sisa logam, tetapi rawatan yang kuat secara serentak boleh menyebabkan kerosakan SWCNT yang jelas, jadi ia tidak boleh difahami dengan mudah sebagai "lebih kuat asid, lebih tinggi ketulenan, lebih baik."
4. Bolehkah TGA mengesan ketulenan SWCNT?
TGA boleh membantu dalam menilai sisa logam dan ciri penurunan berat terma, tetapi tidak boleh sendirian menentukan sepenuhnya ketulenan SWCNT.
Adalah lebih baik untuk menggabungkan data Raman, XPS dan TEM/SEM untuk pertimbangan.
5. Adakah ID/IG Raman yang lebih tinggi lebih baik?
Selalunya tidak. ID/IG yang meningkat selalunya bermakna peningkatan bahagian kecacatan atau karbon tidak teratur.
Tetapi pertimbangan khusus perlu digabungkan dengan jenis SWCNT, syarat ujian dan keperluan aplikasi. Data daripada pembekal yang berbeza tidak boleh dibandingkan dengan mudah di luar sistem ujian.
6. Adakah SWCNT-ketulenan tinggi semestinya lebih mudah untuk disebarkan?
Tidak. Ketulenan dan keterserakan adalah penunjuk yang berbeza. Walaupun logam dan karbon amorf telah dialih keluar dengan berkesan, SWCNT mungkin masih membentuk ikatan-seperti aglomerat disebabkan oleh interaksi yang kuat.
7. Bagaimana untuk memilih-pengilang serbuk nanotube karbon berdinding tunggal?
Adalah disyorkan untuk mengutamakan membandingkan sistem ujian, konsistensi kelompok, spesifikasi produk dan keupayaan padanan aplikasi, dan bukannya hanya membandingkan nombor ketulenan. Bagi pelanggan perindustrian, sebaiknya lakukan ujian sampel-kecil dahulu, kemudian tentukan model akhir berdasarkan sistem buburan atau bahan komposit sebenar.
Sungguh Tinggi-Tunggal Berkualiti-Serbuk Nanotiub Karbon Berdinding Bukan Sekadar "Ketulenan Tinggi"
Intipati penulenan serbuk tiub nano karbon berdinding tunggal-mengurangkan pemangkin logam dan kekotoran berkarbon sambil mengekalkan struktur dinding tiub SWCNT, panjang dan sifat intrinsik sebanyak mungkin.
Daripada penyelidikan awam pada masa ini, penulenan SWCNT telah membentuk berbilang laluan teknikal termasuk rawatan asid, pengoksidaan terma, pengasingan fizikal, rawatan elektrokimia dan proses gabungan berbilang-langkah. Laluan yang berbeza mempunyai skop terpakainya sendiri, dan terdapat juga pertukaran-antara kecekapan penulenan dan kerosakan struktur.
Bagi pembeli, daripada hanya mencari serbuk nanotiub karbon tunggal "ketulenan tertinggi"-berdinding, lebih baik fokus pada: Definisi ketulenan → Sisa logam → Kandungan abu → Raman → Diameter tiub/panjang tiub → Keadaan permukaan → Ketekalan kelompok → Prestasi aplikasi sebenar.
Sebagai-pengilang serbuk nanotube karbon berdinding tunggal, Shandong Tanfeng boleh memadankan bahan di sekeliling keperluan aplikasi yang berbeza daripada dimensi seperti spesifikasi serbuk, kawalan kualiti penulenan dan ujian produk. Bagi pelanggan yang perlu menggunakannya dalam ejen konduktif bateri, bahan komposit konduktif, bahan elektronik dan aplikasi berprestasi tinggi-yang lain, pendekatan pemadanan dari penghujung pengeluaran ke penghujung aplikasi ini secara praktikalnya bernilai daripada hanya membandingkan nombor "99%" atau "99.9%".
Standard yang paling boleh dipercayai untuk menilai sama ada serbuk SWCNT sesuai untuk produk anda kekal: Data ujian yang jelas + Kualiti kumpulan yang stabil + Keputusan ujian sebenar dengan rumusan akhir.

