Защо прахът от едно-стенни въглеродни нанотръби е по-труден за диспергиране от много{1}}стенния прах?

При действителното използване на прах от въглеродни нанотръби, много инженери по материали се сблъскват с типичен проблем: Защо прахът от въглеродни нанотръби с едно-стенни (SWCNT прах) често е по-труден за постигане на равномерна дисперсия, отколкото прах от много{1}}стенни въглеродни нанотръби (MWCNT прах), дори когато се добавя към същия разтворител, смола или суспензия?

На пръв поглед причината изглежда просто, че „едностенните-въглеродни нанотръби са по-фини и по-податливи на агломерация“, но истинската причина не е толкова проста.

Основната причина, поради която еднослойните-стенни въглеродни нанотръби са по-трудни за диспергиране, е тяхното високо аспектно съотношение, малък диаметър на тръбата и големи контактни взаимодействия между-тръби, което прави SWCNT много склонни към образуване на снопове-подобни агрегати в състояние на сух прах. След като се образуват стабилни снопове, обикновеното разбъркване прави много трудно отделянето на отделни въглеродни тръби отново.

Последните изследвания отново посочват, че SWCNT естествено проявяват очевидни феномени на групиране, като една от основните причини са силните ван дер Ваалсови взаимодействия между въглеродните нанотръби. Въпреки че традиционният ултразвук и продължителното срязване могат да подобрят дисперсията, те могат да доведат до повреда на въглеродната тръба, консумация на енергия и проблеми с ефективността на обработката.

Следователно, ако купувате прах от въглеродни нанотръби-с една стена, не можете да гледате само чистотата и диаметъра на тръбата. Трябва също да обърнете внимание на неговата дължина, състояние на агломерация, метод на повърхностна обработка и дали съответства на вашата дисперсна система.

I. Защо едностенните-въглеродни нанотръби са по-трудни за диспергиране от много-стенните въглеродни нанотръби?

Основната причина не е, че „едностенните-непременно е по-трудно да се диспергират от много-стенните, но че SWCNTs са по-склонни да образуват силни структури,-подобни на снопове, и повторното-диспергиране на сноповете изисква преодоляване на значителни между-тръбни взаимодействия.

Въпреки че едно-стенните въглеродни нанотръби и много-стенните въглеродни нанотръби принадлежат към едно-измерните въглеродни наноматериали, техните структури се различават значително.

SWCNT имат само една тръбна стена, образувана чрез валцуване на един слой въглеродни атоми, докато MWCNT обикновено се състоят от множество коаксиални графитни слоеве.

В обикновените продукти външният диаметър на едно-стенните въглеродни нанотръби обикновено е в диапазона от суб-нанометра до няколко-нанометра, докато външният диаметър на много-стенните въглеродни нанотръби обикновено може да достигне няколко нанометра до десетки нанометра или дори повече; конкретният диапазон зависи от спецификацията на продукта.

Това, което наистина влияе върху дисперсията, не е самият „брой стени“, а комбинираният ефект от следните фактори:

По-малък диаметър на тръбата

Обикновено много високо съотношение

По-голяма площ на единица маса

Очевидни между{0}}тръбни ван дер Ваалсови взаимодействия

Склонни към образуване на успоредни-подравнени структури на снопове

Склонен към вторична агломерация в сух прах

Податлив на механична/ултразвукова енергия по време на-процеса на разглобяване

SWCNT показват очевидно между{0}}тръбно привличане в разтвора и тяхната-едномерна структура дава на между-тръбните взаимодействия силни локални адсорбционни характеристики.

И така, истинският въпрос не е: "Защо SWCNTs не се разтварят лесно?" а по-скоро: „Как отново-разединявате вече-формираните SWCNT снопове и поддържате дисоциираните отделни въглеродни тръби стабилни?“

Това е най-основният инженерен проблем в дисперсията на въглеродни нанотръби-с една стена.

II. Най-трудният аспект на праха от въглеродни нанотръби с една-стена всъщност е „сглобяването“

За SWCNTs най-голямата пречка за дисперсия често не са отделните въглеродни тръби, а че множество въглеродни тръби вече са образували стабилни снопове.

Представете си въглеродна нанотръба-с една стена с диаметър около 1 nm и дължина няколко микрометра.

Това не е обикновена "частица".

Това е по-скоро изключително фино, изключително дълго наномащабно влакно.

Когато голям брой SWCNT съществуват едновременно, те претърпяват следното поради повърхностни взаимодействия: Единична тръба → Малък сноп → Голям сноп → Три-измерен агломерат

Този процес е особено очевиден при сухия прах.

Скорошни изследвания директно приписват естественото групиране на SWCNTs на силни ван дер Ваалсови взаимодействия и посочват, че традиционният ултразвук и продължителното срязване обикновено изискват висока енергия за постигане на де-групиране.

Следователно това, което инженерите виждат като "прах, който няма да се разпръсне", често всъщност е:

Течността е навлязла във външната периферия на агломерата, но не е отворила истински вътрешните снопове SWCNT.

III. Защо въглеродните нанотръби генерират такова силно привличане помежду си?

Взаимодействията на Ван дер Ваалс между въглеродните нанотръби са една от основните причини за агломерацията на CNT, а високата специфична повърхност и голямата контактна дължина допълнително засилват този проблем.

Повърхността на въглеродните нанотръби се състои главно от въглеродни атоми, принадлежащи към типичната sp² въглеродна структура.

Когато две въглеродни нанотръби се доближат една до друга, между тях се генерират взаимодействия на Ван дер Ваалс.

Ако контактуваха само две обикновени сферични частици, контактната площ би била относително ограничена.

Но CNT са тънки-едноизмерни структури.

Ако две въглеродни тръби са подредени успоредно, те могат да образуват: Линеен, непрекъснат контакт с голяма-площ.

Ето защо високата специфична повърхност на CNTs е както предимство, така и затруднение при дисперсията.

Съществуващите изследвания посочват, че голямата специфична повърхност на CNTs е полезна за генериране на междуфазови взаимодействия с матрицата, но в същото време също така подобрява привличането и тенденцията на агломерация между наночастиците.

Следователно:

Стойностите тук са типични инженерни диапазони, използвани за разбиране на структурните разлики, а не унифицирани спецификации за всички продукти.

IV. Защо високото аспектно съотношение на SWCNTs увеличава трудността на дисперсията?

Високото аспектно съотношение означава, че отделните SWCNT са много дълги и много тънки, което ги прави склонни към преплитане помежду си и по-склонни към образуване на непрекъснати между{0}}тръбни контактни мрежи.

Съотношението може просто да се разбира като: дължина ÷ диаметър на тръбата

Да приемем SWCNT:

Диаметър на тръбата: 1 nm

Дължина: 1 μm

Тогава съотношението на страните е: 1000 : 1

Ако дължината достигне 5 μm: 5000 : 1

Това е напълно различно от обикновените микрон{0}}частици.

Високото съотношение на страните носи два резултата:

Първо, склонни към преплитане помежду си

Множество въглеродни тръби могат да се преплитат и припокриват в състояние на сух прах.

Второ, по-склонни към образуване на мрежи-подобни на агломерати

Една тръба може едновременно да се свърже с няколко тръби, като постепенно образува структура, подобна на "паяжина".

Следователно, дори ако диспергаторът може да намокри повърхността на CNT, това не означава, че цялата агломератна структура може да бъде незабавно拆开.

V. Защо прахът от въглеродни нанотръби с една стена-„изглежда много малък“, но всъщност е много труден за диспергиране?

Типична характеристика на SWCNTs е, че ниските количества на добавяне могат да образуват очевидни мрежови структури, което също означава, че малко количество прах може да доведе до очевидни ефекти на агломерация и сгъстяване.

Това е особено очевидно при CNT суспензии с висока-концентрация.

Например, ако SWCNTs се добавят към течна система: 0,1 wt% → 1 wt% → 3 wt%

С увеличаването на концентрацията вероятността от сблъсък между въглеродните тръби се увеличава значително.

След превишаване на определен-специфичен за системата лимит на дисперсия, има вероятност да се случи следното:

Бързо повишаване на вискозитета

Намалена течливост

Черни агломерирани частици

Утаяване/плаване

Трудности при филтриране

Дефекти на покритието

Изследванията показват, че SWCNTs са значително ограничени чрез групиране при по-високи концентрации; функционализацията може да подобри този проблем, но нейният ефект е тясно свързан с разтворителя, повърхностните групи и концентрацията.

Следователно не може просто да се приеме, че: "Колкото по-ниско е количеството на добавяне, толкова по-лесно е дисперсията."

Ако самите въглеродни тръби вече са образували много стабилни сухи прахови агломерати, тогава дори ако крайното добавено количество е само 0,1%, може да се появят очевидни „рибе-око“ или гранулирани агломерати.

VI. Защо много{1}}стенните въглеродни нанотръби понякога са по-лесни за диспергиране?

MWCNT не са естествено „лесни за диспергиране“, но структурата и формата на продукта на някои много{0}}стенни въглеродни нанотръби ги прави по-лесни за постигане на макроскопична равномерна дисперсия чрез механично срязване в специфични системи.

Това е проблем, който лесно се разбира погрешно.

Не може просто да се каже: MWCNT са лесни за диспергиране, SWCNT са трудни за диспергиране.

По-точно твърдение е: В много обичайни промишлени формули, някои MWCNT продукти могат по-лесно да постигнат "макроскопична равномерна дисперсия", докато SWCNT често все още трябва да разрешат допълнително проблема с "диоциацията на пакета".

Например:

Изследванията върху дисперсията на MWCNT също показват, че поведението на агрегация и седиментация на MWCNT се контролира от множество фактори, включително сили на Ван дер Ваалс, електростатични сили, пространствени пречки и хидрофобни взаимодействия.

Следователно много{0}}стенните въглеродни нанотръби също не са „лесни{1}}за-диспергиране материали“; просто прозорецът на дисперсия може да е различен за конкретни продукти.

VII. Как точно трябва да се определи "дисперсията" на прах от въглеродни нанотръби?

Истинската дисперсия не е "да изглежда черна след добавяне на течност", а по-скоро въглеродните нанотръби постигат достатъчно равномерно, стабилно състояние в целевата система, което отговаря на крайните изисквания за ефективност.

Това е много важен момент при закупуването на прах от въглеродни нанотръби.

Много експерименти показват тази ситуация: Разбърквайте за 10 минути → Равномерно черно → Считайте, че дисперсията е успешна.

Но след като престои 24 часа: Горният слой става прозрачен → На дъното се появява утайка.

Това показва, че системата е завършила само краткотрайно-макроскопично смесване и не е образувала стабилна дисперсия.

Следователно преценката може да се направи от три нива:

1. Макроскопска еднородност

Има ли очевидни частици, флокули и седиментация?

2. Микроскопска диспергируемост

Въглеродните тръби индивидуални ли са, малки снопове или големи{0}}снопове-като агломерати?

3. Дългосрочна-стабилност

След 24 часа, 7 дни или дори повече, системата все още ли е стабилна?

Едно наистина ценно решение за дисперсия на въглеродни нанотръби трябва да отчита всичките три нива едновременно.

VIII. Защо ултразвукът може да диспергира SWCNT, но не може да се използва безкрайно?

Ултразвукът може да осигури достатъчна механична енергия за разбиване на CNT агломерати, но прекомерният ултразвук може да скъси въглеродните тръби, да въведе дефекти или да промени крайното представяне.

Това е и най-често срещаният проблем с "степените" в процеса на дисперсия на SWCNT.

Ефектът от ултразвука може просто да се разбере като: Ултразвукова кавитация → Локално високо срязване → Разкъсване на агломерат → Въглеродните тръби постепенно се раз-разплитат

Но проблемът е: Ако енергията е недостатъчна → Агломератите няма да се отворят. Ако енергията е твърде висока или времето е твърде дълго → Карбоновите тръби могат да претърпят механична повреда.

Традиционен ултразвук или продължително срязване може да се използва за отделяне-на групи от SWCNT, но може да има проблеми като висока консумация на енергия, разходи за обработка и повреда на карбонова тръба.

Следователно, в действителното производство, това, което е по-важно е: Намирането на баланс между „ефективност на разглобяване“ и „поддържане на дължината на въглеродната тръба“.

IX. Защо дисперсантите могат да помогнат за диспергирането на едно-стенни въглеродни нанотръби?

Основната функция на дисперсанта е да установи нови стабилизиращи взаимодействия върху повърхността на въглеродните нанотръби, намалявайки тенденцията тръбите да се -съединяват.

Като вземем водните системи като пример, общите подходи включват:

Анионни повърхностноактивни вещества

Не{0}}йонни повърхностноактивни вещества

Полимерни диспергатори

Амфифилни молекули

Специфично полимерно покритие

Например повърхностноактивни вещества като SDS могат да се адсорбират върху повърхността на SWCNT, създавайки по-очевидно електростатично отблъскване между въглеродните тръби, като по този начин спомагат за поддържането на дисперсионното състояние. Свързани изследвания също са наблюдавали ефектите от концентрацията на повърхностно активно вещество, концентрацията на сол и повърхностния заряд върху състоянията на агрегиране на SWCNT.

Но дисперсантите не са по-добри в по-големи количества.

Прекомерният дисперсант може да доведе до:

Повишени остатъци

Повишена пяна

Промени във вискозитета

Въздействие върху електрохимичните характеристики

Последващи проблеми с покритие/съхнене

Следователно дисперсантите трябва да бъдат проектирани заедно с въглеродни нанотръби, разтворители и крайната формула.

X. Защо различните разтворители имат толкова различни ефекти върху дисперсията на едно-стенни въглеродни нанотръби?

Тъй като дали въглеродните нанотръби могат да се диспергират стабилно зависи основно от баланса между два типа взаимодействия: „въглеродна тръба-разтворител“ и „въглеродна тръба-въглеродна тръба“.

Ако разтворителят има добра съвместимост с CNT повърхността: CNT-взаимодействията с разтворителя се засилват, докато CNT-CNT-тенденцията за повторно агрегиране намалява, което прави дисперсията по-лесна за стабилизиране.

Обратно, ако разтворителят не съвпада с CNT, CNT-CNT взаимодействия > CNT-взаимодействия с разтворител, което прави повторното-агломериране лесно.

Изследванията са установили, че стабилността на дисперсията на SWCNT в различни системи от органични разтворители може да се различава значително; например смесените системи DMF/NMP показват по-висока стабилност от отделните разтворители при специфични експериментални условия.

Следователно човек не може просто да попита: „Могат ли едно{0}}стенните въглеродни нанотръби да се диспергират в такъв-и-разтворител?“

По-точен въпрос трябва да бъде: "При каква концентрация, в какъв разтворител, с какъв диспергатор и при какви условия на срязване могат SWCNTs да поддържат стабилна дисперсия?"

XI. Защо едностенните-въглеродни нанотръби са особено трудни за диспергиране във водни системи?

Първичните SWCNT повърхности обикновено имат силни хидрофобни характеристики, докато водата е силно полярна среда. Поради това за първичните SWCNTs в чиста вода обикновено е много трудно естествено да образуват стабилна индивидуална тръбна дисперсия.

Ето защо водните каши от въглеродни нанотръби обикновено трябва да вземат предвид:

Дисперсанти

Модификация на повърхността

pH

Йонна сила

Високо срязване

Ултразвук

Полимерни стабилизатори

и други фактори.

Струва си да се отбележи, че концентрацията на сол също влияе върху стабилността на дисперсията.

Изследванията установиха, че след добавяне на сол SWCNT, покрити с -повърхностно активно вещество, показват екраниране на заряда, което може да доведе до агрегация; и този ефект може също да показва зависимост от диаметър или дори хиралност.

Следователно, ако клиентът се нуждае от дисперсия на водна едно-стенна въглеродна нанотръба, той не може просто да закупи „SWCNT прах“ и директно да добави вода.

XII. Функционализираните едно-стенни въглеродни нанотръби по-лесни ли са за диспергиране?

Те обикновено могат да подобрят дисперсията в специфични системи, но функционализирането не означава, че е по-добро във всички случаи.

Въвеждането на полярни групи върху повърхността на CNT чрез окисление или други химични методи може да подобри взаимодействието му с определени полярни разтворители или полимери.

Предимствата на такива методи са: Промяна на CNT повърхността → Подобряване на съвместимостта със средата → Намаляване на повторната -агломерация

Но има и важен проблем: функционализирането може да промени оригиналната sp² въглеродна структура на въглеродните нанотръби.

Свързаните изследвания посочват, че въпреки че химическата повърхностна обработка може да подобри стабилността на дисперсията на CNT, прекомерната химическа обработка може да разруши част от присъщата структура и да повлияе на механичните и електрически свойства.

Така че за SWCNTs, които трябва да поддържат висока проводимост или специални оптоелектронни свойства: „По-лесно за разпръскване“ не е непременно равно на „по-добра всеобхватна производителност“.

XIII. Колко точно трябва да се сравнява трудността на дисперсията на прах от въглеродни нанотръби с едно-стенни и много{2}}стенни?

От гледна точка на „от-групирането“, SWCNT обикновено изискват по-прецизни дисперсионни процеси; от гледна точка на "макроскопична агломерация", както SWCNT, така и MWCNT имат очевидни проблеми с агломерацията.

Оценките със звезди тук са относителни инженерни индикации, а не унифицирани стандарти за тестване; действителните резултати може да варират значително в зависимост от дължината на продукта, диаметъра на тръбата, чистотата, повърхностната обработка и средата.

XIV. Защо една и съща въглеродна нанотръба с една стена- може да има напълно различни ефекти на дисперсия от различни производители?

Това, което определя ефективността на дисперсията на въглеродните нанотръби, не е само името на продукта "SWCNT"; структурата на праха и производственият процес са еднакво важни.

Например двама производители етикетират: SWCNT чистота По-голяма или равна на 99%

Но действителните дисперсионни ефекти може да са напълно различни.

Тъй като трябва да се вземе предвид и следното:

Следователно „SWCNT с висока-чистота“ не е равно на „най-{1}}диспергиращ SWCNT“.

За специфични приложения това, което е по-значимо е: Висока чистота + Подходяща дължина + Подходящо състояние на повърхността + Подходяща морфология на праха + Подходящ процес на дисперсия.

XV. Как да подобрим ефекта на дисперсията на прах от въглеродни нанотръби с една-стена?

Най-ефективният метод е не просто увеличаване на времето за разбъркване, но едновременно оптимизиране на прахообразното състояние, дисперсионната среда, диспергатора и входната механична енергия.

Може да се използва следният подход:

Стъпка 1: Потвърдете спецификациите на въглеродните нанотръби

Първо потвърдете:

Диаметър на тръбата

Дължина

Чистота

Състояние на повърхността

Независимо дали е функционализиран

Стъпка 2: Определете дисперсионната среда

Изяснете дали е:

вода

НМП

DMF

Етанол

Изопропанол

Разтвор на смола

Други органични разтворители

Стъпка 3: Изберете Дисперсант

Изберете подходящия тип въз основа на системата:

Повърхностноактивни вещества

Полимерни диспергатори

Амфифилни молекули

Стъпка 4: Оптимизиране на срязването

Може да комбинира: Предварително-намокряне → Високо-скоростно срязване → Ултразвук → Ниско-скоростно узряване, вместо да се започне с продължителен ултразвук.

Стъпка 5: Оценете стабилността

Поне спазвайте:

Първоначален размер на частиците/състояние на агломерация

Вискозитет

Утаяване

Супернатант

Стабилност при съхранение

Само тогава можете да прецените дали проблемът с дисперсията наистина е решен или агломератите са били само временно разбити.

XVI. Защо производителите на-въглеродни нанотръби с една стена също трябва да се фокусират върху „производителността на дисперсията“?

Защото за много клиенти крайната цел на закупуването на SWCNTs не е да получат торба с прах, а да получат наноматериал, който може да влезе във формулата и да работи стабилно.

Особено за следните приложения:

Проводими агенти за литиева батерия

Гъвкава електроника

Прозрачни проводими филми

Сензори

Проводими композитни материали

Високо{0}}ефективни полимери

EMI екраниращи материали

Оптоелектронни материали

Това, което наистина влияе върху решенията на клиентите за доставка, често не е: "Каква е чистотата на този SWCNT?"

Но по-скоро: "След като го добавя към моята система, може ли да се разпръсне стабилно?"

Следователно, производител на въглеродни нанотръби на прах с възможност за приложение, в допълнение към контрола на самите въглеродни тръби, също трябва да разбере: Прах → Дисперсия → Суспензия → Покритие/Формиране → Крайни характеристики-цялата тази верига.

XVII. Като производител на въглеродни нанотръби на прах, как Shandong Tanfeng помага на клиентите да решат проблемите с дисперсията на SWCNT?

Shandong Tanfeng се фокусира повече върху съвпадението на спецификациите на въглеродните нанотръби със системите за приложение на клиентите, вместо просто да предоставя унифициран модел на прах от въглеродни нанотръби с едно-стенни стени.

За клиенти, които трябва да закупят SWCNT, съвпадението на продуктите може да се извърши около следните параметри:

Диаметър на тръбата:Различните диаметри на тръбите влияят върху специфичната повърхност, електронната структура и дисперсионното поведение.

Дължина:Дължината пряко влияе на аспектното съотношение, тенденцията на заплитане и реологията на суспензията.

Чистота:Спецификациите на продукта се контролират според изискванията на клиента за ефективност на електронни, електрохимични или композитни материали.

Състояние на повърхността:За различни медии може да се оцени следното:

Първичен SWCNT

Функционализиран SWCNT

SWCNT със специфична{0}}обработена повърхност

Състояние на прах:Съсредоточете се върху агломерацията на сух прах, стабилността при съхранение и последващата трудност при де{0}}агломерирането.

Съвпадение на приложения:Като производител на прах от въглеродни нанотръби, Shandong Tanfeng може да извърши целенасочено съпоставяне на спецификациите на въглеродни нанотръби според клиентските водни, маслени -базирани системи, органични разтворители, смоли и композитни системи.

Това означава, че клиентите не трябва просто да избират между: "0,8 nm или 1,2 nm?"

Но може да вземе предвид като цяло: Диаметър на тръбата + Дължина + Чистота + Състояние на повърхността + Дисперсионна система.

XVIII. Какви въпроси трябва да бъдат зададени на производителите при закупуване на прах от въглеродни нанотръби с една-стена?

Ако вашият краен продукт има изисквания за стабилност на дисперсията, най-добре е да попитате както за структурните параметри на продукта, така и за данните,-свързани с приложението, по време на офертата.

Препоръчително е да попитате поне:

Какъв е средният диаметър на тръбата на SWCNT?

Какъв е обхватът на дължината?

Как се тества чистотата на въглерода?

Какво е съдържанието на метални примеси?

Предоставени ли са Raman данни?

Предоставени ли са TGA данни?

Налично ли е TEM/SEM характеризиране?

Пудрата подложена ли е на специално изсушаване?

Има ли случаи на водна дисперсия?

Има ли данни за дисперсия в NMP/DMF и други системи?

Какъв е препоръчителният дисперсант?

Какви са препоръчителните условия за срязване/ултразвук?

Могат ли да се предоставят проби за действително тестване на формулата?

Особено не само питайте: "Каква е чистотата на SWCNT?"

По-важното е да попитате: "Как се препоръчва този SWCNT да бъде разпръснат в моята целева система?" Това е въпросът, който наистина може да намали разходите за изпробване-и-грешки за научноизследователска и развойна дейност.

XIX. Често задавани въпроси относно дисперсията на прах от въглеродни нанотръби с едностенни-стени

1. Защо едностенните-въглеродни нанотръби са склонни към агломерация?

Тъй като SWCNT имат високо аспектно съотношение и силни между{0}}тръбни ван дер Ваалсови взаимодействия, което ги прави склонни към образуване на снопови-структури. Последните изследвания отново потвърждават, че естественото групиране на SWCNT е едно от основните предизвикателства при обработката на техните решения.

2. Едностенните въглеродни нанотръби непременно ли са по-трудни за разпръскване от много-стенните въглеродни нанотръби?

Не е задължително, но SWCNT наистина показват по-очевидни трудности при групирането и де{0}}групирането в много системи. Специфичните резултати също са свързани с дължината, диаметъра на тръбата, повърхностната обработка, чистотата и средата.

3. Може ли ултразвукът да разреши агломерацията на SWCNT?

Може да подобри агломерацията, но времето и енергията на ултразвука трябва да се контролират. Прекомерното третиране може да повлияе на дължината и структурата на въглеродната тръба.

4. Могат ли SWCNTs да се добавят директно към водата?

Първичните SWCNT обикновено не могат да образуват дългосрочна-стабилна отделна епруветка дисперсия във вода само чрез просто разбъркване. Обикновено се изискват дисперсанти, модификация на повърхността или други методи за стабилизиране.

5. По-добри ли са повече дисперсанти?

Не. Дисперсантите трябва да постигнат достатъчно покритие на повърхността и стабилизиращи ефекти, като същевременно избягват прекомерния диспергатор, който влияе върху проводимостта, електрохимичните характеристики или последващата обработка.

6. Защо SWCNT, които току-що са били диспергирани, се агломерират отново след един ден?

Тъй като първоначалната механична дисперсия не разрушава непременно всички стабилни структури на снопа, а електростатичните, ван дер ваалсовите, хидрофобните и пространствените възпрепятстващи взаимодействия в системата непрекъснато ще променят състоянието на агломерация.

7. Функционализираните SWCNT непременно по-лесни ли са за разпръскване?

Те обикновено помагат за подобряване на дисперсията в специфични полярни системи, но могат едновременно да променят присъщата структура и производителността на CNT, така че преценката трябва да се комбинира с окончателното приложение.

Едностенните-въглеродни нанотръби са трудни за диспергиране-Това, което е наистина трудно, е „де-сглобяването“, а не „намокрянето“

Прахът от едностенни въглеродни нанотръби е по-труден за диспергиране от много многостенни прахове от въглеродни нанотръби. Фундаменталният проблем може да се обобщи като: Високо аспектно съотношение, малък диаметър на тръбата и значителни между{3}}тръбни ван дер Ваалсови взаимодействия правят SWCNT изключително склонни към образуване на стабилни снопове-като агломератни структури.

Следователно решаването на проблема с дисперсията на SWCNT не може да разчита само на: „Добавете малко повече разтворител + разбърквайте още малко.“

По-разумен подход е: Изберете подходящи SWCNT спецификации → Контролирайте състоянието на агломерация на прах → Изберете подходяща дисперсионна среда → Оптимизирайте диспергиращия агент → Контролирайте енергията на срязване/ултразвук → Проверете дългосрочната -стабилност.

За снабдяването с въглеродни нанотръби на прах това също обяснява защо всички продукти, обозначени с „едно-стенни въглеродни нанотръби“, могат да проявят напълно различни ефекти на дисперсия след влизане в една и съща формула.

Като производител на прах от въглеродни нанотръби, Shandong Tanfeng може да съпостави продукти около диаметъра, дължината, чистотата, състоянието на повърхността на SWCNT тръбата и системата за нанасяне и да предостави целеви препоръки за избор и дисперсия според специфични за клиента водни, маслени -базирани, органични разтворители или полимерни системи.

Ако целта ви не е просто да закупите SWCNT прах, а в крайна сметка да получите материали от въглеродни нанотръби с ниска агломерация, лесна дисперсия и стабилност на партидата, тогава включването на „производителност на дисперсия“ в продуктовите спецификации на етапа на доставка е по-ефективно от многократното коригиране на формулата след получаване на праха.