Mengapa Serbuk Nanotube Karbon Berdinding Tunggal-Lebih Sukar Disebarkan Daripada Serbuk Berdinding-Berbilang?

Dalam penggunaan sebenar serbuk nanotube karbon, ramai jurutera bahan menghadapi masalah biasa: Mengapakah serbuk nanotube karbon berdinding tunggal (SWCNT Serbuk) selalunya lebih sukar untuk mencapai penyebaran seragam daripada serbuk nanotube karbon berbilang{1}}berdinding (MWCNT Serbuk), walaupun apabila ditambah pada sistem pelarut, resin atau buburan yang sama?

Di permukaan, alasannya nampaknya semata-mata kerana "tiub nano-karbon berdinding tunggal lebih halus dan lebih terdedah kepada penggumpalan", tetapi sebab sebenar tidak semudah itu.

Inti sebab-nanotiub karbon berdinding tunggal lebih sukar untuk disebarkan ialah nisbah aspek tinggi, diameter tiub kecil dan interaksi sentuhan antara tiub-yang besar, yang menjadikan SWCNT sangat terdedah kepada membentuk berkas-seperti agregat dalam keadaan serbuk kering. Setelah berkas stabil terbentuk, kacau biasa menjadikannya sangat sukar untuk memisahkan tiub karbon individu semula.

Penyelidikan terkini sekali lagi menunjukkan bahawa SWCNT secara semula jadi mempamerkan fenomena penggabungan yang jelas, salah satu sebab asas ialah interaksi van der Waals yang kuat antara tiub nano karbon. Walaupun ultrasound tradisional dan ricih berpanjangan boleh meningkatkan penyebaran, ia mungkin membawa kerosakan tiub karbon, penggunaan tenaga dan isu kecekapan pemprosesan.

Oleh itu, jika anda membeli serbuk-karbon nanotube berdinding tunggal, anda tidak boleh hanya melihat pada ketulenan dan diameter tiub. Anda juga harus memberi perhatian kepada panjangnya, keadaan aglomerasi, kaedah rawatan permukaan, dan sama ada ia sepadan dengan sistem penyebaran anda.

I. Mengapakah-Tiub Nano Karbon Berdinding Tunggal Lebih Sukar Diserakkan Daripada Berbilang-Tiub Nano Karbon Berdinding?

Sebab asasnya bukan kerana "berdinding-semestinya lebih sukar untuk dihamburkan daripada berdinding-berbilang", tetapi SWCNT lebih cenderung untuk membentuk struktur-seperti berkas yang kuat dan-menyerakkan semula berkas memerlukan mengatasi interaksi antara-tiub yang ketara.

Walaupun-nanotube karbon berdinding tunggal dan berbilang-nanotube karbon berdinding kedua-duanya tergolong dalam-bahan nano karbon satu dimensi, strukturnya berbeza dengan ketara.

SWCNTs hanya mempunyai satu dinding tiub yang dibentuk dengan menggulung satu lapisan atom karbon, manakala MWCNT biasanya terdiri daripada berbilang lapisan grafit sepaksi.

Dalam produk biasa, diameter luar tiub karbon-berdinding tunggal biasanya berada dalam sub-nanometer kepada beberapa-julat nanometer, manakala diameter luar tiub nano karbon berbilang-berdinding lazimnya boleh mencapai beberapa nanometer hingga puluhan nanometer atau lebih tinggi; julat khusus bergantung pada spesifikasi produk.

Apa yang benar-benar mempengaruhi penyebaran bukanlah "bilangan dinding" itu sendiri, tetapi kesan gabungan faktor berikut:

Diameter tiub yang lebih kecil

Biasanya nisbah aspek yang sangat tinggi

Luas permukaan yang lebih besar per unit jisim

Interaksi antara-tube van der Waals yang jelas

Terdedah untuk membentuk-struktur himpunan selari

Terdedah kepada aglomerasi sekunder dalam serbuk kering

Terdedah kepada tenaga mekanikal/ultrasonik semasa proses-dehimpunan

SWCNT mempamerkan tarikan antara-tiub yang jelas dalam larutan dan struktur satu-dimensinya memberikan interaksi antara-tiub ciri penjerapan tempatan yang kukuh.

Jadi, persoalan sebenar bukanlah: "Mengapa SWCNT tidak larut dengan mudah?" tetapi sebaliknya: "Bagaimanakah anda-meninggalkan semula-himpunan SWCNT yang telah terbentuk dan memastikan tiub karbon individu yang dipisahkan itu stabil?"

Ini ialah masalah kejuruteraan paling teras dalam-penyerakan tiub nano karbon berdinding tunggal.

II. Aspek Paling Sukar bagi Serbuk Nanotiub Karbon Berdinding{{1}Tunggal Sebenarnya "Bercantum"

Untuk SWCNT, halangan penyebaran terbesar selalunya bukan tiub karbon individu, tetapi tiub karbon berbilang telah membentuk berkas yang stabil.

Bayangkan satu-karbon nanotiub berdinding tunggal dengan diameter kira-kira 1 nm dan panjang beberapa mikrometer.

Ia bukan "zarah" biasa.

Ia lebih seperti gentian berskala nano yang sangat halus dan panjang.

Apabila sejumlah besar SWCNT wujud secara serentak, ia mengalami perkara berikut disebabkan oleh interaksi permukaan: Tiub tunggal → Ikatan kecil → Ikatan besar → Tiga{0}}glomerat dimensi

Proses ini amat ketara dalam serbuk kering.

Penyelidikan terkini secara langsung mengaitkan penggabungan semula jadi SWCNTs kepada interaksi van der Waals yang kuat dan menunjukkan bahawa ultrasound tradisional dan ricih berpanjangan biasanya memerlukan tenaga yang tinggi untuk mencapai de-himpunan.

Oleh itu, perkara yang dilihat jurutera sebagai "serbuk yang tidak akan tersebar" selalunya sebenarnya:

Cecair telah memasuki pinggir luar aglomerat, tetapi belum benar-benar membuka berkas SWCNT dalaman.

III. Mengapa Tiub Nano Karbon Menjana Daya Tarikan Sebegitu Kuat Antara Satu Sama Lain?

Interaksi van der Waals antara tiub nano karbon adalah salah satu punca asas aglomerasi CNT, dan luas permukaan spesifik yang tinggi dan panjang sentuhan yang besar menguatkan lagi masalah ini.

Permukaan tiub nano karbon terutamanya terdiri daripada atom karbon, kepunyaan struktur karbon sp² biasa.

Apabila dua tiub nano karbon menghampiri satu sama lain, interaksi van der Waals dijana di antara mereka.

Jika ia hanya dua zarah sfera biasa yang bersentuhan, kawasan sentuhan akan agak terhad.

Tetapi CNT ialah struktur-satu dimensi yang langsing.

Jika dua tiub karbon disusun selari, ia boleh membentuk: Sentuhan kawasan linear, berterusan,-besar.

Inilah sebabnya mengapa luas permukaan spesifik CNT yang tinggi adalah kelebihan dan kesukaran penyebaran.

Penyelidikan sedia ada menunjukkan bahawa luas permukaan khusus CNT yang besar bermanfaat untuk menghasilkan interaksi antara muka dengan matriks, tetapi pada masa yang sama, ia juga meningkatkan daya tarikan dan kecenderungan aglomerasi antara nanozarah.

Oleh itu:

Nilai di sini ialah julat kejuruteraan biasa yang digunakan untuk memahami perbezaan struktur, bukan spesifikasi bersatu untuk semua produk.

IV. Mengapakah Nisbah Aspek Tinggi SWCNT Meningkatkan Kesukaran Penyerakan?

Nisbah aspek yang tinggi bermakna SWCNT individu adalah sangat panjang dan sangat nipis, menjadikannya terdedah kepada jalinan antara satu sama lain dan lebih cenderung untuk membentuk rangkaian hubungan-antara tiub yang berterusan.

Nisbah aspek boleh difahami secara ringkas sebagai: Panjang ÷ Diameter Tiub

Andaikan SWCNT:

Diameter tiub: 1 nm

Panjang: 1 μm

Maka nisbah aspek ialah: 1000 : 1

Jika panjangnya mencapai 5 μm: 5000 : 1

Ini berbeza sama sekali daripada zarah berskala mikron-biasa.

Nisbah aspek tinggi membawa dua hasil:

Pertama, terdedah kepada jalinan antara satu sama lain

Tiub karbon berbilang mungkin berjalin dan bertindih dalam keadaan serbuk kering.

Kedua, lebih cenderung untuk membentuk rangkaian-seperti aglomerat

Satu tiub secara serentak boleh menghubungi berbilang tiub, secara beransur-ansur membentuk struktur yang serupa dengan "jaring labah-labah."

Oleh itu, walaupun dispersant boleh membasahkan permukaan CNT, ia tidak bermakna keseluruhan struktur aglomerat boleh serta-merta拆开.

V. Mengapa Serbuk Nanotiub Karbon Berdinding{{1}Tunggal "Kelihatan Sangat Sedikit," Tetapi Sebenarnya Sangat Sukar untuk Disebarkan?

Ciri tipikal SWCNT ialah jumlah penambahan yang rendah boleh membentuk struktur rangkaian yang jelas, yang juga bermakna sejumlah kecil serbuk boleh menghasilkan kesan penggumpalan dan penebalan yang jelas.

Ini amat jelas dalam-kepekatan tinggi buburan CNT.

Contohnya, jika SWCNT ditambah kepada sistem cecair: 0.1 wt% → 1 wt% → 3 wt%

Apabila kepekatan meningkat, kebarangkalian perlanggaran antara tiub karbon meningkat dengan ketara.

Sebaik sahaja sistem tertentu-had serakan tertentu dilampaui, perkara berikut cenderung berlaku:

Peningkatan kelikatan yang cepat

Kebolehliran berkurangan

Zarah terkumpul hitam

Pemendapan/terapung

Kesukaran penapisan

Kecacatan salutan

Penyelidikan menunjukkan bahawa SWCNTs terhad dengan ketara oleh penggabungan pada kepekatan yang lebih tinggi; kefungsian boleh memperbaiki masalah ini, tetapi kesannya berkait rapat dengan pelarut, kumpulan permukaan dan kepekatan.

Oleh itu, ia tidak boleh hanya diandaikan bahawa: "Semakin rendah jumlah penambahan, semakin mudah penyebaran."

Jika tiub karbon itu sendiri telah membentuk aglomerat serbuk kering yang sangat stabil, maka walaupun jumlah penambahan akhir hanya 0.1%, "mata-ikan" atau aglomerat berbutir yang jelas mungkin muncul.

VI. Mengapakah Multi-Tiub Nano Karbon Berdinding Kadang-kadang Lebih Mudah Disebarkan?

MWCNT secara semula jadi tidak "mudah disebarkan", tetapi struktur dan bentuk produk bagi tiub nano karbon berbilang{0}}berdinding tertentu menjadikannya lebih mudah untuk mencapai penyebaran seragam makroskopik melalui ricih mekanikal dalam sistem tertentu.

Ini adalah isu yang mudah disalah ertikan.

Ia tidak boleh dikatakan dengan mudah: MWCNTs mudah disebarkan, SWCNTs sukar untuk disebarkan.

Pernyataan yang lebih tepat ialah: Dalam banyak rumusan perindustrian biasa, produk MWCNT tertentu boleh mencapai "penyebaran seragam makroskopik" dengan lebih mudah, manakala SWCNT selalunya masih perlu menyelesaikan masalah "dissosiasi berkas" dengan lebih lanjut.

Contohnya:

Penyelidikan tentang penyebaran MWCNT juga menunjukkan bahawa pengagregatan dan kelakuan pemendapan MWCNT dikawal oleh pelbagai faktor termasuk daya van der Waals, daya elektrostatik, halangan sterik dan interaksi hidrofobik.

Oleh itu, berbilang-nanotube karbon berdinding juga tidak "mudah-untuk-menyebarkan bahan"; cuma tetingkap penyebaran mungkin berbeza untuk produk tertentu.

VII. Sejauh manakah "Penyebaran" Serbuk Nanotiub Karbon Ditakrifkan?

Penyerakan sebenar bukanlah "kelihatan hitam selepas menambah cecair," sebaliknya tiub nano karbon yang mencapai keadaan stabil yang cukup seragam dalam sistem sasaran yang memenuhi keperluan prestasi akhir.

Ini adalah perkara yang sangat penting apabila membeli serbuk nanotube karbon.

Banyak eksperimen mempamerkan keadaan ini: Kacau selama 10 minit → Hitam seragam → Anggap penyebaran berjaya.

Tetapi selepas berdiri selama 24 jam: Lapisan atas menjadi jelas → Sedimen muncul di bahagian bawah.

Ini menunjukkan sistem hanya melengkapkan-pencampuran makroskopik jangka pendek dan tidak membentuk serakan yang stabil.

Oleh itu, penghakiman boleh dibuat daripada tiga peringkat:

1. Keseragaman Makroskopik

Adakah terdapat zarah, flokul dan pemendapan yang jelas?

2. Penyebaran Mikroskopik

Adakah tiub karbon individu, berkas kecil atau -berskala besar-seperti aglomerat?

3. Kestabilan-Jangka Panjang

Selepas 24 jam, 7 hari, atau lebih lama lagi, adakah sistem masih stabil?

Penyelesaian penyebaran tiub nano karbon yang benar-benar berharga perlu mempertimbangkan ketiga-tiga peringkat secara serentak.

VIII. Mengapakah Ultrasound Boleh Menyuraikan SWCNT, Tetapi Tidak Boleh Digunakan Selama-lamanya?

Ultrasound boleh memberikan tenaga mekanikal yang mencukupi untuk memecahkan aglomerat CNT, tetapi ultrasound yang berlebihan boleh memendekkan tiub karbon, menyebabkan kecacatan, atau mengubah prestasi akhir.

Ini juga merupakan masalah "darjah" yang paling biasa dalam proses penyebaran SWCNT.

Kesan ultrasound boleh difahami secara ringkas sebagai: Peronggaan ultrasonik → Ricih tinggi setempat → Pecah aglomerat → Tiub karbon secara beransur-ansur de-berikat

Tetapi masalahnya ialah: Jika tenaga tidak mencukupi → Aglomerat tidak akan terbuka. Jika tenaga terlalu tinggi atau masa terlalu lama → Tiub karbon mungkin mengalami kerosakan mekanikal.

Ultrasound tradisional atau ricih berpanjangan boleh digunakan untuk penyatuan-SWCNT, tetapi mungkin mempunyai masalah seperti penggunaan tenaga yang tinggi, kos pemprosesan dan kerosakan tiub karbon.

Oleh itu, dalam pengeluaran sebenar, perkara yang lebih penting ialah: Mencari keseimbangan antara "de-kecekapan penggabungan" dan "mengekalkan panjang tiub karbon."

IX. Mengapa Penyebar Boleh Membantu-Tiub Nano Karbon Berdinding Tunggal Bersurai?

Fungsi teras penyebar adalah untuk mewujudkan interaksi penstabilan baharu pada permukaan tiub nano karbon, mengurangkan kecenderungan tiub untuk-mengagregatkan semula.

Mengambil sistem akueus sebagai contoh, pendekatan biasa termasuk:

Surfaktan anionik

Surfaktan bukan{0}}ionik

Penyebar polimer

Molekul amfifilik

Salutan polimer khusus

Sebagai contoh, surfaktan seperti SDS boleh menjerap ke permukaan SWCNT, mewujudkan tolakan elektrostatik yang lebih jelas antara tiub karbon, dengan itu membantu mengekalkan keadaan serakan. Penyelidikan berkaitan juga telah memerhatikan kesan kepekatan surfaktan, kepekatan garam, dan cas permukaan pada keadaan pengagregatan SWCNT.

Tetapi dispersants tidak lebih baik dalam jumlah yang lebih besar.

Penyebar yang berlebihan boleh membawa:

Peningkatan sisa

Bertambah buih

Perubahan kelikatan

Kesan ke atas prestasi elektrokimia

Masalah salutan/pengeringan seterusnya

Oleh itu, penyebar mesti direka bentuk bersama-sama tiub nano karbon, pelarut, dan perumusan akhir.

X. Mengapakah Pelarut yang Berbeza Mempunyai Kesan Yang Begitu Berbeza pada-Penyebaran Tiub Nano Karbon Berdinding Tunggal?

Kerana sama ada tiub nano karbon boleh tersebar secara stabil pada asasnya bergantung pada keseimbangan antara dua jenis interaksi: "tiub karbon-pelarut" dan "tiub karbon-tiub karbon."

Jika pelarut mempunyai keserasian yang baik dengan permukaan CNT: CNT-interaksi pelarut bertambah kukuh, manakala CNT-CNT semula-kecenderungan pengagregatan berkurangan, menjadikan penyebaran lebih mudah untuk distabilkan.

Sebaliknya, jika pelarut tidak sepadan dengan CNT, CNT-interaksi CNT > CNT-interaksi pelarut, menjadikan penggumpalan semula-mudah.

Penyelidikan telah mendapati bahawa kestabilan penyebaran SWCNT dalam sistem pelarut organik yang berbeza boleh berbeza dengan ketara; sebagai contoh, sistem campuran DMF/NMP menunjukkan kestabilan yang lebih tinggi daripada pelarut tunggal di bawah keadaan eksperimen tertentu.

Oleh itu, seseorang tidak boleh bertanya: "Bolehkah-tunggal berdinding karbon nanotube tersebar dalam-dan-pelarut tersebut?"

Soalan yang lebih tepat adalah: "Pada kepekatan apa, dalam pelarut apa, dengan penyebaran apa, dan dalam keadaan ricih apakah SWCNT boleh mengekalkan penyebaran yang stabil?"

XI. Mengapa Tunggal-Tiub Nano Karbon Berdinding Amat Sukar untuk Diserakkan dalam Sistem Berair?

Permukaan SWCNT murni biasanya mempunyai ciri hidrofobik yang kuat, manakala air adalah medium yang sangat kutub. Oleh itu, SWCNT tulen dalam air tulen lazimnya amat sukar untuk secara semula jadi membentuk penyebaran tiub individu yang stabil.

Inilah sebabnya buburan nanotube karbon berair biasanya perlu dipertimbangkan:

Penyebar

Pengubahsuaian permukaan

pH

Kekuatan ion

Ricih tinggi

Ultrasound

Penstabil polimer

dan faktor lain.

Perlu diingat bahawa kepekatan garam juga mempengaruhi kestabilan serakan.

Penyelidikan telah mendapati bahawa selepas menambah garam, surfaktan-SWCNTs bersalut mempamerkan perisai cas, yang mungkin membawa kepada pengagregatan; dan kesan ini juga mungkin menunjukkan pergantungan diameter atau kekiralitian.

Oleh itu, jika pelanggan memerlukan penyebaran tiub nano karbon berdinding tunggal -air, mereka tidak boleh membeli "serbuk SVCNT" dan terus menambah air.

XII. Adakah Tiub Nano Karbon Berdinding -Tunggal Berfungsi Lebih Mudah Disebarkan?

Mereka biasanya boleh meningkatkan penyebaran dalam sistem tertentu, tetapi kefungsian tidak bermakna ia lebih baik dalam semua kes.

Memperkenalkan kumpulan kutub ke permukaan CNT melalui pengoksidaan atau kaedah kimia lain boleh meningkatkan interaksinya dengan pelarut atau polimer polar tertentu.

Kelebihan kaedah tersebut ialah: Mengubah permukaan CNT → Meningkatkan keserasian dengan medium → Mengurangkan semula-aglomerasi

Tetapi terdapat juga masalah penting: Pemfungsian boleh mengubah struktur karbon sp² asal tiub nano karbon.

Penyelidikan berkaitan menunjukkan bahawa walaupun rawatan permukaan kimia boleh meningkatkan kestabilan serakan CNT, rawatan kimia yang berlebihan boleh memusnahkan sebahagian daripada struktur intrinsik dan menjejaskan sifat mekanikal dan elektrik.

Jadi untuk SWCNT yang perlu mengekalkan kekonduksian tinggi atau sifat optoelektronik khas: "Lebih mudah untuk tersebar" tidak semestinya sama dengan "prestasi komprehensif yang lebih baik."

XIII. Seberapa Tepat Perlu Dibandingkan Kesukaran Penyerakan Serbuk Nanotiub Karbon Berdinding Tunggal-dan Berbilang{2}}Berdinding?

Daripada perspektif "de-penggabungan", SWCNT biasanya memerlukan proses penyebaran yang lebih halus; daripada perspektif "aglomerasi makroskopik", kedua-dua SWCNT dan MWCNT mempunyai masalah aglomerasi yang jelas.

Penarafan bintang di sini ialah petunjuk kejuruteraan relatif, bukan piawaian ujian bersatu; keputusan sebenar mungkin berbeza dengan ketara bergantung pada panjang produk, diameter tiub, ketulenan, rawatan permukaan dan sederhana.

XIV. Mengapakah Tiub Nano Karbon Berdinding -Tunggal yang Sama Boleh Mempunyai Kesan Serakan yang Berbeza Sepenuhnya daripada Pengilang Berbeza?

Apa yang menentukan prestasi penyebaran tiub nano karbon bukan sahaja nama produk "SWCNT"; struktur serbuk dan proses pengeluaran adalah sama penting.

Contohnya, dua pengeluar kedua-duanya melabelkan: SWCNT Purity Lebih besar daripada atau sama dengan 99%

Tetapi kesan penyebaran sebenar mungkin berbeza sama sekali.

Kerana perkara berikut juga perlu dipertimbangkan:

Oleh itu, "SWCNT-ketulenan tinggi" tidak sama dengan "SWCNT-terbaik."

Untuk aplikasi khusus, apa yang lebih bermakna ialah: Ketulenan tinggi + Panjang yang sesuai + Keadaan permukaan yang sesuai + Morfologi serbuk yang sesuai + Proses penyebaran yang sepadan.

XV. Bagaimana untuk Meningkatkan Kesan Penyerakan Serbuk Nanotiub Karbon Berdinding{{1} Tunggal?

Kaedah yang paling berkesan bukan sekadar meningkatkan masa kacau, tetapi pada masa yang sama mengoptimumkan keadaan serbuk, medium penyebaran, penyerakan, dan input tenaga mekanikal.

Pendekatan berikut boleh digunakan:

Langkah 1: Sahkan Spesifikasi Karbon Nanotube

Sahkan dahulu:

Diameter tiub

Panjang

Kesucian

Keadaan permukaan

Sama ada berfungsi

Langkah 2: Tentukan Medium Serakan

Jelaskan sama ada:

air

NMP

DMF

Etanol

Isopropanol

larutan resin

Pelarut organik lain

Langkah 3: Pilih Penyebar

Pilih jenis yang sesuai berdasarkan sistem:

Surfaktan

Penyebar polimer

Molekul amfifilik

Langkah 4: Optimumkan Ricih

Boleh digabungkan: Pra-pembasahan → Kelajuan-tinggi ricih → Ultrasound → Kematangan-rendah, bukannya bermula dengan ultrasound yang berpanjangan.

Langkah 5: Nilaikan Kestabilan

Sekurang-kurangnya perhatikan:

Saiz zarah awal/keadaan aglomerasi

Kelikatan

pemendapan

Supernatan

Kestabilan penyimpanan

Hanya selepas itu anda boleh menilai sama ada masalah penyebaran benar-benar diselesaikan atau aglomerat hanya dipecahkan buat sementara waktu.

XVI. Mengapa Perlu-Pengilang Tiub Nano Karbon Berdinding Tunggal Turut Fokus pada "Prestasi Penyerakan"?

Kerana bagi kebanyakan pelanggan, tujuan utama membeli SWCNTs bukanlah untuk mendapatkan beg serbuk, tetapi untuk mendapatkan bahan nano yang boleh memasuki formulasi dan berfungsi dengan stabil.

Terutama untuk aplikasi berikut:

Ejen konduktif bateri litium

Elektronik yang fleksibel

Filem konduktif lutsinar

Penderia

Bahan komposit konduktif

Polimer berprestasi tinggi-

Bahan pelindung EMI

Bahan optoelektronik

Perkara yang benar-benar mempengaruhi keputusan perolehan pelanggan selalunya bukan: "Apakah ketulenan SWCNT ini?"

Tetapi sebaliknya: "Selepas menambahkannya pada sistem saya, bolehkah ia tersebar secara stabil?"

Oleh itu, pengeluar serbuk nanotube karbon dengan keupayaan aplikasi, selain daripada mengawal tiub karbon itu sendiri, juga perlu memahami: Serbuk → Penyerakan → Buburan → Salutan/Pembentukan → Prestasi akhir-keseluruhan rantai ini.

XVII. Sebagai Pengeluar Serbuk Nanotube Karbon, Bagaimanakah Shandong Tanfeng Membantu Pelanggan Menyelesaikan Masalah Penyerakan SWCNT?

Shandong Tanfeng lebih menumpukan pada pemadanan spesifikasi tiub nano karbon dengan sistem aplikasi pelanggan, dan bukannya hanya menyediakan model tunggal-serbuk nanotiub karbon berdinding tunggal.

Bagi pelanggan yang perlu membeli SWCNT, pemadanan produk boleh dijalankan mengikut parameter berikut:

Diameter tiub:Diameter tiub yang berbeza mempengaruhi luas permukaan tertentu, struktur elektronik, dan tingkah laku penyebaran.

Panjang:Panjang secara langsung mempengaruhi nisbah aspek, kecenderungan terjerat dan reologi buburan.

Kesucian:Spesifikasi produk dikawal mengikut keperluan pelanggan untuk prestasi bahan elektronik, elektrokimia atau komposit.

Keadaan Permukaan:Untuk media yang berbeza, perkara berikut boleh dinilai:

SWCNT murni

SWCNT berfungsi

Permukaan tertentu-dirawat SWCNT

Keadaan serbuk:Fokus pada penggumpalan serbuk kering, kestabilan penyimpanan dan kesukaran penggumpalan-seterusnya.

Padanan Aplikasi:Sebagai pengeluar serbuk nanotiub karbon, Shandong Tanfeng boleh menjalankan padanan yang disasarkan bagi spesifikasi tiub nano karbon mengikut sistem akueus,{0}}minyak, pelarut organik, resin dan bahan komposit pelanggan.

Ini bermakna pelanggan tidak perlu memilih antara: "0.8 nm atau 1.2 nm?"

Tetapi boleh mempertimbangkan secara keseluruhan: Diameter tiub + Panjang + Ketulenan + Keadaan permukaan + Sistem penyebaran.

XVIII. Apakah Soalan Yang Perlu Ditanyakan kepada Pengilang Apabila Membeli Serbuk Nanotube Karbon Berdinding{1} Tunggal?

Jika produk akhir anda mempunyai keperluan untuk kestabilan serakan, sebaiknya tanyakan tentang kedua-dua parameter struktur produk dan-data berkaitan aplikasi semasa petikan.

Adalah disyorkan untuk bertanya sekurang-kurangnya:

Apakah purata diameter tiub SWCNT?

Apakah julat panjang?

Bagaimanakah ketulenan karbon diuji?

Apakah kandungan kekotoran logam?

Adakah data Raman disediakan?

Adakah data TGA disediakan?

Adakah pencirian TEM/SEM tersedia?

Adakah serbuk telah menjalani rawatan pengeringan khas?

Adakah terdapat kes penyebaran akueus?

Adakah terdapat data penyebaran dalam NMP/DMF dan sistem lain?

Apakah dispersant yang disyorkan?

Apakah syarat ricih/ultrabunyi yang disyorkan?

Bolehkah sampel disediakan untuk ujian rumusan sebenar?

Terutamanya jangan hanya bertanya: "Apakah kesucian SWCNT?"

Lebih penting lagi, tanya: "Bagaimanakah SWCNT ini disyorkan untuk disebarkan dalam sistem sasaran saya?" Inilah soalan yang benar-benar boleh mengurangkan kos percubaan{0}}dan-R&D.

XIX. Soalan Lazim tentang Penyebaran Serbuk Nanotiub Karbon Berdinding{{1} Tunggal

1. Mengapakah tiub nano karbon berdinding tunggal- terdedah kepada penggumpalan?

Oleh kerana SWCNT mempunyai nisbah aspek yang tinggi dan interaksi antara-tube van der Waals yang kukuh, menjadikannya terdedah kepada membentuk struktur-seperti berkas. Penyelidikan terkini sekali lagi mengesahkan bahawa penggabungan semula jadi SWCNT adalah salah satu cabaran teras dalam pemprosesan penyelesaian mereka.

2. Adakah-nanotube karbon berdinding tunggal semestinya lebih sukar untuk dihamburkan daripada berbilang-nanotube karbon berdinding?

Tidak semestinya, tetapi SWCNT mempamerkan kesukaran penggabungan dan penyahhimpunan yang lebih jelas dalam banyak sistem. Keputusan khusus juga berkaitan dengan panjang, diameter tiub, rawatan permukaan, ketulenan dan sederhana.

3. Bolehkah ultrasound menyelesaikan aglomerasi SWCNT?

Ia boleh meningkatkan penggumpalan, tetapi masa dan tenaga ultrasound perlu dikawal. Rawatan yang berlebihan boleh menjejaskan panjang dan struktur tiub karbon.

4. Bolehkah SWCNT ditambah terus ke dalam air?

SWCNT murni lazimnya tidak dapat membentuk-penyerakan tiub individu yang stabil dalam air melalui kacau mudah sahaja. Penyebar, pengubahsuaian permukaan, atau kaedah penstabilan lain biasanya diperlukan.

5. Adakah lebih banyak penyebar lebih baik?

Tidak. Penyebar perlu mencapai liputan permukaan dan kesan penstabilan yang mencukupi sambil mengelakkan penyebaran berlebihan yang menjejaskan kekonduksian, prestasi elektrokimia atau pemprosesan seterusnya.

6. Mengapakah SWCNT yang baru tersebar berkumpul semula selepas sehari?

Oleh kerana penyebaran mekanikal awal tidak semestinya memusnahkan semua struktur berkas yang stabil, dan interaksi halangan elektrostatik, van der Waals, hidrofobik dan sterik dalam sistem akan terus mengubah keadaan aglomerasi.

7. Adakah SWCNT yang difungsikan semestinya lebih mudah untuk disebarkan?

Mereka biasanya membantu meningkatkan penyebaran dalam sistem kutub tertentu, tetapi boleh mengubah struktur intrinsik dan prestasi CNT secara serentak, jadi pertimbangan perlu digabungkan dengan aplikasi akhir.

Tunggal-Tiub Nano Karbon Berdinding Sukar untuk Disebarkan-Yang Sememangnya Sukar ialah "De-bercantum," Bukan "Membasahkan"

Serbuk-karbon nanotube berdinding tunggal adalah lebih sukar untuk disebarkan daripada serbuk nanotiub karbon berbilang-berdinding. Masalah asas boleh diringkaskan sebagai: Nisbah aspek tinggi, diameter tiub kecil dan interaksi antara-tube van der Waals yang ketara menjadikan SWCNT sangat terdedah untuk membentuk berkas yang stabil-seperti struktur aglomerat.

Oleh itu, menyelesaikan masalah penyebaran SWCNT tidak boleh bergantung hanya pada: "Tambah lebih sedikit pelarut + kacau sedikit lagi."

Pendekatan yang lebih munasabah ialah: Pilih spesifikasi SWCNT yang sesuai → Kawal keadaan aglomerasi serbuk → Pilih medium serakan yang sepadan → Optimumkan penyerakan → Kawal tenaga ricih/ultrabunyi → Sahkan kestabilan-jangka panjang.

Untuk pemerolehan serbuk tiub nano karbon, ini juga menerangkan sebab semua produk yang dilabelkan "tiub nano-karbon berdinding tunggal" mungkin mempamerkan kesan serakan yang berbeza sama sekali selepas memasuki formulasi yang sama.

Sebagai pengeluar serbuk nanotube karbon, Shandong Tanfeng boleh memadankan produk sekitar diameter tiub SWCNT, panjang, ketulenan, keadaan permukaan dan sistem aplikasi, serta menyediakan pemilihan sasaran dan pengesyoran penyebaran mengikut sistem akueus, berasaskan minyak{0}}, pelarut organik atau polimer khusus pelanggan.

Jika matlamat anda bukan semata-mata untuk membeli serbuk SWCNT, tetapi untuk akhirnya mendapatkan bahan tiub nano karbon dengan penggumpalan rendah, serakan mudah, dan kestabilan kelompok, maka memasukkan "prestasi penyebaran" ke dalam spesifikasi produk pada peringkat perolehan adalah lebih berkesan daripada melaraskan formulasi berulang kali selepas menerima serbuk.