Ζητήματα καθαρισμού και αφαίρεσης ακαθαρσιών της σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα ενός τοιχώματος-

Η απόδοση της σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα ενός τοιχώματος (SWCNT Powder) δεν εξαρτάται μόνο από τη διάμετρο, το μήκος και τη χειρόμορφη δομή του σωλήνα, αλλά σχετίζεται επίσης στενά με την περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες όπως υπολειμματικοί μεταλλικοί καταλύτες, άμορφος άνθρακας, γραφιτοποιημένος άνθρακας και νανοσωματίδια άνθρακα. Για αγώγιμους παράγοντες μπαταρίας, αγώγιμα σύνθετα υλικά, ημιαγωγικά υλικά, διαφανή αγώγιμα υλικά και σύνθετα υλικά πολυμερών υψηλής απόδοσης-, ο καθαρισμός και η απομάκρυνση ακαθαρσιών της σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα ενός τοιχώματος-δεν είναι απλώς "ξέπλυμα ακαθαρσιών". Η πραγματική δυσκολία έγκειται στην: αφαίρεση ακαθαρσιών διατηρώντας τη δομική ακεραιότητα και τις ηλεκτρικές και οπτικές ιδιότητες των ίδιων των νανοσωλήνων άνθρακα όσο το δυνατόν περισσότερο.

Επομένως, το να κρίνουμε εάν μια σκόνη SWCNT είναι πραγματικά κατάλληλη για μια εφαρμογή δεν μπορεί να βασίζεται αποκλειστικά σε έναν μόνο αριθμό όπως "99% καθαρότητα" που παρέχεται από τον προμηθευτή. Απαιτεί επίσης ολοκληρωμένη κρίση που συνδυάζει υπολείμματα μετάλλων, περιεκτικότητα σε τέφρα, Raman, TGA, TEM/SEM, XPS και συγκεκριμένες επιδόσεις εφαρμογής.

I. Γιατί η σκόνη νανοσωλήνων άνθρακα ενός τοιχώματος-χρειάζεται καθαρισμό;

Οι νανοσωλήνες άνθρακα με ένα-τοίχωμα που μόλις συντέθηκαν δεν είναι τυπικά "νανοσωλήνες καθαρού άνθρακα", αλλά ένα μείγμα νανοσωλήνων άνθρακα, σωματιδίων καταλύτη και άλλων ανθρακούχων υποπροϊόντων.

Τα SWCNT τυπικά παρασκευάζονται με μεθόδους όπως εκκένωση τόξου, αφαίρεση με λέιζερ ή εναπόθεση χημικών ατμών και η διαδικασία ανάπτυξης απαιτεί συχνά καταλύτες μετάλλων μετάπτωσης όπως Fe, Co και Ni.

Επομένως, το αρχικό προϊόν μπορεί να περιέχει ταυτόχρονα:

Νανοσωλήνες άνθρακα με ένα τοίχωμα-.

Άμορφος άνθρακας;

Γραφιτισμένα σωματίδια άνθρακα.

Νανοκελύφη από άνθρακα πολλαπλών-στρώσεων.

Σωματίδια καταλύτη μετάλλων;

Οξείδια μετάλλων;

Μια μικρή ποσότητα άλλων ανθρακούχων παρα-προϊόντων.

Τα μη επεξεργασμένα δείγματα SWCNT περιέχουν γενικά καταλύτες μετάλλων μεταπτώσεως όπως Fe, Co και Ni, καθώς και ακαθαρσίες όπως άμορφος άνθρακας, φουλλερένια, νανοκελύφη άνθρακα πολλαπλών- και νανοκρυσταλλικό γραφίτη.

Αυτός είναι επίσης ο λόγος που ο καθαρισμός της σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα μονού-τοιχώματος επηρεάζει άμεσα τις επόμενες εφαρμογές.

Για παράδειγμα:

Επομένως, αυτό που λύνει πραγματικά ο "καθαρισμός" είναι το πρόβλημα της αποτελεσματικής αναλογίας νανοσωλήνων άνθρακα και του ελέγχου της ακαθαρσίας, όχι απλώς η επιδίωξη ενός όμορφου αριθμού καθαρότητας.

II. Ποια είναι η πιο δύσκολη ακαθαρσία για αφαίρεση από τη σκόνη νανοσωλήνων άνθρακα ενός τοιχώματος-;

Στον πραγματικό καθαρισμό, η πιο σημαντική εστίαση είναι στα υπολείμματα μεταλλικών καταλυτών και στις ανθρακούχες ακαθαρσίες, επειδή οι μηχανισμοί απομάκρυνσης για τους δύο τύπους ακαθαρσιών είναι εντελώς διαφορετικοί.

1. Μεταλλικοί Καταλύτες

Τα σωματίδια μετάλλων όπως το Fe, το Co και το Ni σχετίζονται συνήθως άμεσα με τη διαδικασία ανάπτυξης SWCNT.

Μερικά από αυτά τα μεταλλικά σωματίδια μπορεί να εκτεθούν στην επιφάνεια του σωλήνα άνθρακα, ενώ άλλα μπορεί να εγκλωβιστούν από στρώματα άνθρακα.

Αυτό οδηγεί σε πρόβλημα: Η απλή πλύση με οξύ δεν σημαίνει ότι όλα τα μέταλλα μπορούν να αφαιρεθούν αποτελεσματικά.

Εάν τα μεταλλικά σωματίδια τυλίγονται από σχετικά παχιά ανθρακούχα στρώματα, αυτά τα σωματίδια πρέπει πρώτα να εκτεθούν πριν περαιτέρω χημική απομάκρυνση.

Η έρευνα έχει επίσης παρατηρήσει ότι μετά την απομάκρυνση του άμορφου άνθρακα, τα εγκλεισμένα μεταλλικά σωματίδια μπορούν να εκτεθούν, καθιστώντας ευκολότερη την αφαίρεσή τους μέσω της επακόλουθης πλύσης με οξύ.

2. Άμορφος άνθρακας

Ο άμορφος άνθρακας, όπως τα SWCNTs, είναι ένα υλικό άνθρακα, γεγονός που καθιστά πιο δύσκολη τη διάκριση μέσω απλών χημικών μεθόδων από τους μεταλλικούς καταλύτες.

Αυτή είναι επίσης μία από τις βασικές δυσκολίες στην αφαίρεση ακαθαρσιών σκόνης SWCNT.

Αν και η υπερβολική οξείδωση μπορεί να επιταχύνει την απομάκρυνση του άμορφου άνθρακα, τα ίδια τα SWCNT είναι επίσης υλικά άνθρακα και τα οξειδωτικά δεν επιτίθενται μόνο στον «κακό άνθρακα».

Επομένως, μια πραγματικά ώριμη προσέγγιση καθαρισμού δεν είναι απλώς η αύξηση της συγκέντρωσης οξέος, αλλά η εύρεση: Μια ισορροπία μεταξύ της αποτελεσματικότητας απομάκρυνσης ακαθαρσιών και της διατήρησης της δομής SWCNT.

III. Γιατί το πιο ισχυρό πλύσιμο με οξύ δεν είναι απαραίτητα καλύτερο για νανοσωλήνες άνθρακα με ένα-τοίχωμα;

Τα ισχυρά οξέα μπορούν να βοηθήσουν στην απομάκρυνση των μεταλλικών καταλυτών, αλλά οι υπερβολικά ισχυρές συνθήκες επεξεργασίας μπορεί να βλάψουν ταυτόχρονα τα ίδια τα SWCNT.

Αυτό είναι ένα σημείο που παραβλέπεται πολύ εύκολα όταν κρίνουμε τις διαδικασίες καθαρισμού νανοσωλήνων άνθρακα με ένα-τοίχωμα.

Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον καθαρισμό νιτρικού οξέος, διαπιστώθηκε ότι το νιτρικό οξύ μπορεί να μειώσει την περιεκτικότητα σε υπολειμματικό μέταλλο μεταπτώσεως, αλλά υπό τις συνθήκες που μελετήθηκαν, προκαλεί επίσης εμφανή βλάβη SWCNT και παράγει περισσότερο άμορφο άνθρακα.

Με άλλα λόγια: το "μειωμένο κατάλοιπο μετάλλου" από μόνο του δεν μπορεί να αποδείξει "καλύτερη διαδικασία καθαρισμού".

Μια πιο λογική κρίση θα πρέπει ταυτόχρονα να παρατηρεί:

Εάν μειώνονται τα υπολείμματα μετάλλων.

Εάν ο άμορφος άνθρακας μειώνεται.

Εάν τα επίπεδα ελαττώματος Raman αλλάζουν σημαντικά.

Εάν το μήκος του σωλήνα επηρεάζεται.

Εάν συμβαίνει υπερβολική οξείδωση στα τοιχώματα του σωλήνα.

Εάν διατηρούνται οι εγγενείς ηλεκτρικές/οπτικές ιδιότητες του SWCNT.

Οι δύο προσεγγίσεις μπορούν απλά να κατανοηθούν ως εξής:

Επομένως, ο πυρήνας των υψηλής

IV. Πώς να κρίνουμε την καθαρότητα της σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα ενός τοιχώματος-;

Η καθαρότητα της σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα μονού-του τοιχώματος δεν μπορεί να βασίζεται σε μία μόνο μέθοδο δοκιμής, αλλά θα πρέπει να αξιολογείται διασταυρούμενα- μέσω TGA, Raman, XPS, TEM/SEM και άλλων μέσων.

Αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό σημείο κατά την αγορά σκόνης SWCNT. Διαφορετικές μέθοδοι αντικατοπτρίζουν διαφορετικές διαστάσεις πληροφοριών και η βάση μόνο σε μια μέθοδο μπορεί να μην περιγράφει πλήρως την πραγματική καθαρότητα μιας παρτίδας σκόνης.

1. TGA: Δείτε τα μέταλλα και τη θερμική συμπεριφορά απώλειας βάρους

Το TGA είναι το πλέον κατάλληλο για να βοηθήσει στην εκτίμηση των ανόργανων υπολειμμάτων και στη θερμική σταθερότητα διαφορετικών συστατικών άνθρακα, αλλά η υπολειμματική τέφρα TGA δεν μπορεί απλώς να εξισωθεί με όλες τις ακαθαρσίες.

Συνήθως, μπορεί να δοθεί προσοχή σε:

Αρχική συμπεριφορά απώλειας βάρους.

Εύρος οξείδωσης υλικού άνθρακα;

Τελική υπολειμματική μάζα;

Συνοχή καμπυλών μεταξύ διαφορετικών παρτίδων.

Για SWCNT που περιέχουν μεταλλικούς καταλύτες, το τελικό υπόλειμμα TGA μπορεί να βοηθήσει στην αξιολόγηση του επιπέδου υπολειμμάτων μετάλλου/ανόργανου. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι το TGA δεν μπορεί να διακρίνει πλήρως και ξεκάθαρα τα SWCNTs από άλλες ανθρακούχες προσμίξεις.

V. Γιατί είναι το Raman ένα σημαντικό εργαλείο για την αξιολόγηση της ποιότητας καθαρισμού SWCNT;

Ο Raman όχι μόνο μπορεί να βοηθήσει στην εκτίμηση της δομικής ακεραιότητας του SWCNT, αλλά και να παρατηρήσει τα επίπεδα ελαττωμάτων μέσω αλλαγών στις κορυφές D και G.

Τα SWCNT συνήθως εστιάζουν σε:

Μπάντα D;

Ζώνη G;

Δείκτες που σχετίζονται με το G/D.

RBM (Radial Breathing Mode);

Το σχήμα κορυφής αλλάζει πριν και μετά τον καθαρισμό.

Μεταξύ αυτών, η κορυφή D σχετίζεται συνήθως με ελαττώματα και διαταραγμένες δομές άνθρακα, ενώ η κορυφή G αντανακλά περισσότερο δομές άνθρακα sp² με γραφιτισμό. Επομένως, εάν μια διαδικασία καθαρισμού μειώνει τα υπολείμματα μετάλλου αλλά ταυτόχρονα παρουσιάζει σημαντικά αυξημένα ελαττώματα στο Raman, δεν μπορεί απλώς να θεωρηθεί καλύτερο αποτέλεσμα καθαρισμού.

VI. Τι μπορούν να δουν τα XPS και TEM αντίστοιχα;

Το XPS είναι πιο κατάλληλο για την ανάλυση χημικών καταστάσεων της επιφάνειας, ενώ το TEM είναι πιο κατάλληλο για την άμεση παρατήρηση της μορφολογίας των νανοσωλήνων άνθρακα και των υπολειμματικών σωματιδίων.

Οι δύο μέθοδοι λύνουν διαφορετικά προβλήματα.

Επομένως, όταν αγοράζετε σκόνη νανοσωλήνων άνθρακα με μονό-μονό τοίχωμα υψηλής καθαρότητας, εάν ο προμηθευτής παρέχει μόνο μία εικόνα SEM χωρίς δεδομένα TGA, Raman ή στοιχειακής ανάλυσης, είναι δύσκολο να κριθεί πλήρως η καθαρότητα παρτίδας.

VII. Πώς ακριβώς πρέπει να κατανοηθεί η "99% καθαρότητα" των νανοσωλήνων άνθρακα ενός τοιχώματος-;

Για καθαρότητα SWCNT 99%, το πρώτο πράγμα που πρέπει να διευκρινιστεί είναι "με ποιον δείκτη ορίζεται το 99%", επειδή η καθαρότητα που λαμβάνεται με διαφορετικές μεθόδους δοκιμής δεν αντιπροσωπεύει απαραίτητα την ίδια έννοια.

Για παράδειγμα:

Καθαρότητα άνθρακα;

Περιεχόμενο SWCNT.

Υπολείμματα μετάλλων;

Περιεκτικότητα σε τέφρα.

TGA-υπολογισμένη καθαρότητα.

Αξιολόγηση Raman;

Περιεχόμενο συγκεκριμένου στοιχείου.

Αυτοί οι δείκτες δεν μπορούν να είναι πλήρως εναλλάξιμοι.

Μια πιο λογική προσέγγιση προμήθειας είναι να απαιτείται από τους προμηθευτές να διευκρινίζουν: Ορισμός καθαρότητας + Μέθοδος δοκιμής + Δεδομένα παρτίδας

Δηλαδή: Ορισμός καθαρότητας + Μέθοδος δοκιμής + Δεδομένα παρτίδας.

Για παράδειγμα:

Αυτό είναι πιο πολύτιμο για αναφορά από την απλή εξέταση ενός ποσοστού σε μια σελίδα προϊόντος.

VIII. Το πιο δύσκολο μέρος του καθαρισμού με νανοσωλήνα άνθρακα ενός τοιχώματος-είναι στην πραγματικότητα η "διατήρηση της αποτελεσματικής δομής"

Ο πραγματικά υψηλής ποιότητας-καθαρισμός SWCNT δεν επιδιώκει τις χαμηλότερες ακαθαρσίες, αλλά την επίτευξη ισορροπίας μεταξύ καθαρότητας, δομικής ακεραιότητας και τελικής απόδοσης.

Για διαφορετικές εφαρμογές, οι απαιτήσεις των πελατών για "καθαρότητα" δεν είναι στην πραγματικότητα εντελώς ίδιες.

Για παράδειγμα:

Αγωγοί μπαταρίας

Τα βασικά σημεία περιλαμβάνουν συνήθως:

Υπολείμματα μετάλλων;

Καθαρότητα νανοσωλήνων άνθρακα;

Δυνατότητα διασποράς;

Μήκος σωλήνα;

Δυνατότητα δημιουργίας αγώγιμου δικτύου.

Συμβατότητα με συστήματα πολτού καθόδου/ανόδου.

Ηλεκτρονικά/Ημιαγωγικά Υλικά

Περισσότερη εστίαση σε:

Χειρικότητα;

Διάμετρος σωλήνα;

Αναλογία μεταλλικό/ημιαγώγιμο;

Ελαττώματα;

Οπτική και ηλεκτρονική απόδοση.

Πολυμερή Σύνθετα Υλικά

Εκτός από την καθαρότητα, σκεφτείτε επίσης:

Επιφανειακή κατάσταση;

Μήκος σωλήνα;

Σταθερότητα διασποράς;

Συμβατότητα με ρητίνη.

Εάν χρειάζεται περαιτέρω λειτουργικότητα.

Άρα: Τα SWCNT όλα με ονομαστική σήμανση 99% δεν είναι απαραίτητα κατάλληλα για όλες τις εφαρμογές.

IX. Ποιες είναι οι συνήθεις μέθοδοι για τον καθαρισμό της σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα ενός τοιχώματος-;

Επί του παρόντος, ο καθαρισμός SWCNT συνήθως χρησιμοποιεί διαδικασίες οξείδωσης, επεξεργασίας με οξύ, φυσικού διαχωρισμού και πολλαπλών{0}}διαδικασιών συνδυασμού. Διαφορετικές μέθοδοι στοχεύουν σε διαφορετικές ακαθαρσίες.

Οι κοινές διαδρομές μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:

① Θεραπεία με οξύ

Χρησιμοποιείται κυρίως για την αφαίρεση μεταλλικών καταλυτών και ορισμένων ανθρακούχων ακαθαρσιών.

Τα κοινά συστήματα περιλαμβάνουν:

HCl;

HNO3;

H2SO4/HNO3 και άλλα όξινα συστήματα.

Το πλεονέκτημα είναι ότι η αφαίρεση μετάλλου είναι σχετικά άμεση, αλλά η ένταση της επεξεργασίας χρειάζεται αυστηρό έλεγχο.

② Θερμική οξείδωση

Χρησιμοποιεί διαφορές στη δραστηριότητα οξείδωσης διαφορετικών υλικών άνθρακα για να αφαιρέσει κατά προτίμηση κάποιο άμορφο άνθρακα.

Το πρόβλημα είναι: Τα SWCNT υφίστανται επίσης οξείδωση, επομένως η θερμοκρασία και το χρονικό παράθυρο είναι πολύ κρίσιμα.

③ Φυσικός διαχωρισμός

Περιλαμβάνει:

Φυγοκέντρηση;

Διήθηση;

Διαχωρισμός μεγέθους;

Διαχωρισμός που σχετίζεται με την πυκνότητα-.

④ Χημικός και Φυσικός Συνδυασμός

Αυτή είναι μια κατεύθυνση που αξίζει περισσότερο προσοχή.

Για παράδειγμα: Οξείδωση/προ-επεξεργασία → Έκθεση καταλύτη → Πλύσιμο με οξύ → Διαχωρισμός → Καθαρισμός → Στέγνωμα

Διαφορετικά βήματα χειρίζονται διαφορετικές εργασίες, αντί να προσπαθούν να λύσουν όλες τις ακαθαρσίες με ένα ισχυρό αντιδραστήριο.

X. Γιατί χρειάζεται ακόμη ενδελεχής καθαρισμός μετά τον καθαρισμό με νανοσωλήνα άνθρακα με ένα μόνο-τοίχωμα;

Η ολοκλήρωση του καθαρισμού δεν σημαίνει ότι η διαδικασία έχει ολοκληρωθεί. Υπολειμματικά οξέα, άλατα και ιόντα μετάλλων μπορούν επίσης να επηρεάσουν την απόδοση της τελικής σκόνης.

Ειδικά για την επεξεργασμένη με οξύ-σκόνη SWCNT, εάν η μετα{1}}επεξεργασία είναι ανεπαρκής, τα υπολείμματα μπορεί να περιλαμβάνουν:

Οξύ;

Ιόντα μετάλλων;

Άλατα;

Οξείδια επιφανείας;

Άλλη επεξεργασία από-προϊόντα.

Αυτά τα υπολείμματα μπορεί να επηρεάσουν περαιτέρω:

pH σκόνης;

Σταθερότητα διασποράς;

Ηλεκτροχημική απόδοση;

Διεπαφή σύνθετου υλικού.

Μεταγενέστερα συστήματα πολτού.

Επομένως, μια πραγματικά πλήρης αλυσίδα διεργασίας θα πρέπει συνήθως να περιλαμβάνει: Καθαρισμός → Στερεά-διαχωρισμός υγρών → Πολλαπλοί καθαρισμοί → Στέγνωμα → Επεξεργασία σκόνης → Δοκιμή τελικού προϊόντος.

XI. Γιατί είναι δύσκολο να διασκορπιστούν τα SWCNT υψηλής-καθαρότητας;

Η υψηλή καθαρότητα και η υψηλή διασπορά είναι δύο διαφορετικοί δείκτες. Τα SWCNT μετά τον καθαρισμό μπορούν ακόμα να σχηματίσουν δέσμες-σαν συσσωματώματα λόγω ισχυρών αλληλεπιδράσεων μεταξύ-σωλήνων.

Αυτό είναι ένα σημείο που πολλοί αγοραστές μπερδεύουν εύκολα.

Τα SWCNT έχουν πολύ υψηλές αναλογίες διαστάσεων και υπάρχουν προφανείς αλληλεπιδράσεις van der Waals μεταξύ των σωλήνων. Επομένως, ακόμη και μετά την αφαίρεση των περισσότερων μετάλλων και του άμορφου άνθρακα, δεν σημαίνει ότι η σκόνη θα σχηματίσει αυτόματα μεμονωμένη διασπορά σωλήνων.

Άρα: Η καθαρότητα λύνει «πόσες ακαθαρσίες υπάρχουν», ενώ η διασπορά λύνει «πώς υπάρχουν οι νανοσωλήνες άνθρακα μεταξύ τους».

Τα δύο πρέπει να ελέγχονται και να αξιολογούνται ξεχωριστά.

Για τους πελάτες που χρειάζονται να παρασκευάσουν υδατικά εναιωρήματα, πολτούς NMP ή πολυμερή σύνθετα υλικά, δεν μπορούν μόνο να ρωτήσουν: "Ποια είναι η καθαρότητα SWCNT;"

Θα πρέπει επίσης να ρωτήσουν: "Στο σύστημα διαλυτών και σκευασμάτων μου, ποια κατάσταση διασποράς μπορεί να επιτευχθεί;"

XII. Ποια δεδομένα πρέπει να συγκρίνονται πριν και μετά τον καθαρισμό σε σκόνη νανοσωλήνων άνθρακα με ένα μόνο τοίχωμα;

Το πιο πολύτιμο πράγμα δεν είναι να κοιτάξετε μόνο έναν δείκτη, αλλά να συγκρίνετε τις πλήρεις αλλαγές δεδομένων πριν και μετά τον καθαρισμό.

Ένα σχετικά πρακτικό πλαίσιο αξιολόγησης έχει ως εξής:

Η πιο σημαντική πρόταση εδώ είναι: "Μείωση ακαθαρσίας" και "διατήρηση της απόδοσης του υλικού" πρέπει να ισχύουν ταυτόχρονα.

XIII. Ως κατασκευαστής σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα μεμονωμένο-τοίχωμα, ποια πλεονεκτήματα πρέπει να αξιολογηθεί το Shandong Tanfeng;

Για τη σκόνη νανοσωλήνων άνθρακα μονού-του τοιχώματος, το βασικό πλεονέκτημα ενός κατασκευαστή δεν είναι απλώς "να μπορεί να παράγει", αλλά αν μπορεί να συνδέσει τις πρώτες ύλες, τον καθαρισμό, τις δοκιμές και τις απαιτήσεις εφαρμογής.

Ως κατασκευαστής σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα μονού-του τοιχώματος, η Shandong Tanfeng μπορεί να δημιουργήσει διαφοροποίηση από τις ακόλουθες διαστάσεις στην ανάπτυξη προϊόντων και στην επιλογή πελατών:

1. Ξεκινώντας από τις προδιαγραφές σκόνης και όχι από έναν μοναδικό αριθμό καθαρότητας

Διαφορετικοί πελάτες δεν χρειάζονται εντελώς πανομοιότυπα SWCNT.

Η πραγματική επιλογή μπορεί να συνδυαστεί γύρω από:

Διάμετρος σωλήνα;

Μήκος σωλήνα;

Καθαρότητα;

Υπολείμματα μετάλλων;

Επίπεδο ελαττώματος.

Κατάσταση σκόνης;

Επιφανειακή χημική κατάσταση;

Σύστημα διασποράς.

2. Μεγαλύτερη έμφαση στη συνέπεια παρτίδας

Για βιομηχανικούς πελάτες, μια παρτίδα προϊόντων που πληρούν τις προδιαγραφές δεν σημαίνει ότι η μακροπρόθεσμη-προμήθεια δεν θα έχει προβλήματα.

Αυτό που επηρεάζει πραγματικά την παραγωγή είναι συχνά: Μαζική-έως-Συνέπεια παρτίδας.

Ειδικά για συστήματα συνεχούς παραγωγής, όπως ιλύς μπαταριών και αγώγιμα σύνθετα υλικά, οι διακυμάνσεις της σκόνης μπορεί να αυξηθούν περαιτέρω σε:

Ιξώδες ιλύος;

Χρόνος διασποράς;

Αγώγιμη απόδοση;

Απόδοση επίστρωσης;

Συνοχή τελικού προϊόντος.

3. Αντιστοίχιση προϊόντων σύμφωνα με σενάρια εφαρμογής

Το Shandong Tanfeng μπορεί να ταιριάζει με τις προδιαγραφές σκόνης SWCNT γύρω από διαφορετικές ανάγκες εφαρμογής, αντί να χρησιμοποιεί απλώς το ίδιο μοντέλο για να καλύψει όλους τους πελάτες.

Για παράδειγμα:

Ως εκ τούτου, η αξία που μπορεί πραγματικά να προσφέρει ένας κατασκευαστής δεν είναι απλώς να "πουλήσει μια σακούλα σκόνης SWCNT", αλλά να βοηθήσει τους πελάτες να βρουν παραμέτρους υλικού που ταιριάζουν με το σύστημα εφαρμογής τους.

XIV. Ποια δεδομένα πρέπει να ζητούνται από τους κατασκευαστές κατά την αγορά σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα υψηλής-καθαρότητας-του τοίχου;

Εάν ο στόχος της προμήθειας είναι βιομηχανική εφαρμογή, συνιστάται να απαιτείται από τους κατασκευαστές να παρέχουν πλήρη δεδομένα COA και βασικών χαρακτηριστικών, αντί να εξετάζουν μόνο περιγραφές "υψηλής καθαρότητας" στον ιστότοπο.

Βασικές ερωτήσεις που πρέπει να κάνετε:

Πώς ορίζεται η καθαρότητα SWCNT;

Ποια είναι η περιεκτικότητα σε υπολειμματική τέφρα TGA;

Τι είναι το Fe, το Co, το Ni και άλλα μέταλλα αντίστοιχα;

Παρέχονται δεδομένα Raman;

Τι είναι το ID/IG;

Παρέχονται δεδομένα RBM;

Υπάρχουν εικόνες TEM ή SEM;

Ποια είναι η μέση διάμετρος του σωλήνα;

Ποιο είναι το μέσο εύρος μήκους ή μήκους σωλήνα;

Έχει υποστεί επεξεργασία με οξύ ή οξείδωση;

Υπάρχει λειτουργικότητα επιφάνειας;

Είναι σταθεροί οι δείκτες μεταξύ διαφορετικών παρτίδων;

Μπορούν να παρασχεθούν δείγματα για δοκιμή;

Μπορούν οι προδιαγραφές να αντιστοιχιστούν σύμφωνα με το σύστημα εφαρμογής;

Ειδικά σημειώστε: Εάν ένας κατασκευαστής σας λέει μόνο "καθαρότητα 99,9%", αλλά δεν μπορεί να εξηγήσει τη μέθοδο δοκιμής για αυτόν τον αριθμό, τότε το περιεχόμενο πληροφοριών αυτού του αριθμού είναι στην πραγματικότητα περιορισμένο.

XV. Γιατί η τιμή της σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα ενός τοιχώματος-αλλάζει συνήθως με υψηλότερη καθαρότητα;

Το κόστος των υψηλής

Στην πραγματική παραγωγή, ο καθαρισμός συχνά σημαίνει:

Απώλεια πρώτων υλών;

Χημική επεξεργασία;

Πολλαπλοί καθαρισμοί.

Στερεά-διαχωρισμός υγρών.

Ξήρανση;

Δοκιμές;

Αυξημένος χρόνος διαδικασίας.

Επιπλέον, ο καθαρισμός δεν πραγματοποιείται επ' αόριστον.

Εάν η περαιτέρω μείωση των ακαθαρσιών οδηγεί σε απώλεια ή καταστροφή μεγάλης ποσότητας SWCNTs, τότε η τελική αποτελεσματική απόδοση του προϊόντος στην πραγματικότητα μειώνεται.

Ως εκ τούτου, οι βιομηχανικές προμήθειες θα πρέπει να επικεντρωθούν περισσότερο στα εξής: Καθαρότητα + Απόδοση + Δομική ακεραιότητα + Συνοχή παρτίδας + Απόδοση εφαρμογής

Αντί να επιδιώκετε απλώς τον υψηλότερο αριθμό καθαρότητας.

XVI. Σε ποια 3 σημεία μπορούν να συνοψιστούν οι βασικές δυσκολίες του καθαρισμού σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα ενός τοιχώματος-;

Αυτό που είναι πραγματικά δύσκολο στον καθαρισμό SWCNT είναι η ταυτόχρονη επίλυση των τριών προβλημάτων «επιλεκτικότητας, ακεραιότητας και συνέπειας».

Πρώτον, Επιλεκτικότητα

Οι ακαθαρσίες όπως οι καταλύτες μετάλλων και ο άμορφος άνθρακας πρέπει να προσβληθούν όσο το δυνατόν περισσότερο, ενώ μειώνεται ο αντίκτυπος στους ίδιους τους SWCNTs.

Δεύτερον, Δομική Ακεραιότητα

Αν και η επεξεργασία ισχυρής οξείδωσης μπορεί να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα απομάκρυνσης ορισμένων ακαθαρσιών, μπορεί ταυτόχρονα να δημιουργήσει ελαττώματα, να συντομεύσει το μήκος του σωλήνα ή να αλλάξει τη χημεία της επιφάνειας. Επομένως, η διαδικασία καθαρισμού πρέπει να ορίσει ένα εύλογο παράθυρο.

Τρίτον, Συνέπεια

Η λήψη ενός δείγματος υψηλής{0}καθαρότητας στο εργαστήριο δεν σημαίνει ότι η βιομηχανική παραγωγή μπορεί να λαμβάνει συνεχώς το ίδιο προϊόν. Για έναν πραγματικό κατασκευαστή σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα με ένα-τοίχωμα, ο σταθερός έλεγχος παρτίδας είναι συχνά πιο σημαντικός από τους ακραίους δείκτες μίας- φοράς.

XVII. Συνήθεις ερωτήσεις: Καθαρισμός σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα με ένα τοίχωμα{{1}

1. Γιατί η σκόνη νανοσωλήνων άνθρακα ενός τοιχώματος-χρειάζεται καθαρισμό;

Επειδή τα αυθεντικά προϊόντα SWCNT συνήθως περιέχουν μεταλλικούς καταλύτες, άμορφο άνθρακα, γραφιτοποιημένο άνθρακα και άλλες ανθρακούχες ακαθαρσίες.

Αυτές οι ακαθαρσίες επηρεάζουν την καθαρότητα της σκόνης καθώς και ορισμένες ηλεκτρικές, οπτικές και σύνθετες ιδιότητες υλικού.

2. Τι αντιπροσωπεύει η καθαρότητα 99% των νανοσωλήνων άνθρακα μονού-του τοιχώματος;

Επιβεβαιώστε πρώτα τον ορισμό και τη μέθοδο δοκιμής του "99%.

Μπορεί να αντιστοιχεί σε διαφορετικές μεθόδους υπολογισμού καθαρότητας, επομένως η ποιότητα του υλικού δεν μπορεί να κριθεί με ένα μόνο ποσοστό.

3. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί νιτρικό οξύ για καθαρισμό SWCNT;

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αφαίρεση ορισμένων μεταλλικών καταλυτών, αλλά οι συνθήκες επεξεργασίας χρειάζονται αυστηρό έλεγχο.

Η έρευνα δείχνει ότι το νιτρικό οξύ μπορεί να μειώσει τα υπολείμματα μετάλλων, αλλά η ισχυρή επεξεργασία μπορεί ταυτόχρονα να προκαλέσει προφανή βλάβη του SWCNT, επομένως δεν μπορεί να γίνει κατανοητό ως "όσο ισχυρότερο είναι το οξύ, τόσο μεγαλύτερη είναι η καθαρότητα, τόσο το καλύτερο".

4. Μπορεί το TGA να ανιχνεύσει την καθαρότητα SWCNT;

Το TGA μπορεί να βοηθήσει στην αξιολόγηση των χαρακτηριστικών των υπολειμμάτων μετάλλου και της θερμικής απώλειας βάρους, αλλά δεν μπορεί από μόνο του να ορίσει πλήρως την καθαρότητα SWCNT.

Είναι καλύτερο να συνδυάσετε δεδομένα Raman, XPS και TEM/SEM για κρίση.

5. Είναι καλύτερο ένα υψηλότερο Raman ID/IG;

Συνήθως όχι. Ένα αυξημένο ID/IG συχνά σημαίνει αυξημένο ποσοστό ελαττωμάτων ή διαταραγμένου άνθρακα.

Αλλά η συγκεκριμένη κρίση πρέπει να συνδυαστεί με τον τύπο SWCNT, τις συνθήκες δοκιμής και τις απαιτήσεις εφαρμογής. Τα δεδομένα από διαφορετικούς προμηθευτές δεν μπορούν απλώς να συγκριθούν εκτός του συστήματος δοκιμών.

6. Είναι αναγκαστικά πιο εύκολο να διασκορπιστούν τα SWCNT υψηλής καθαρότητας;

Όχι. Η καθαρότητα και η ικανότητα διασποράς είναι διαφορετικοί δείκτες. Ακόμη και αν τα μέταλλα και ο άμορφος άνθρακας έχουν αφαιρεθεί αποτελεσματικά, τα SWCNTs μπορεί να εξακολουθούν να σχηματίζουν συσσωματώματα σαν δέσμες λόγω ισχυρών αλληλεπιδράσεων.

7. Πώς να επιλέξετε έναν κατασκευαστή νανοσωλήνων άνθρακα μονού τοιχώματος-;

Συνιστάται να δίνεται προτεραιότητα στη σύγκριση συστημάτων δοκιμών, της συνέπειας παρτίδας, των προδιαγραφών του προϊόντος και της ικανότητας αντιστοίχισης εφαρμογών, αντί να συγκρίνετε μόνο έναν αριθμό καθαρότητας. Για τους βιομηχανικούς πελάτες, είναι καλύτερο να διεξάγετε πρώτα δοκιμές δειγμάτων μικρών- παρτίδων και, στη συνέχεια, να προσδιορίσετε το τελικό μοντέλο με βάση το πραγματικό σύστημα πολτού ή σύνθετου υλικού.

Πραγματικά υψηλής ποιότητας-Μονής σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα με τοίχο-δεν είναι απλώς "υψηλής καθαρότητας"

Η ουσία του καθαρισμού σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα ενός τοιχώματος-είναι η μείωση των μεταλλικών καταλυτών και των ανθρακούχων ακαθαρσιών διατηρώντας παράλληλα τη δομή του τοιχώματος του σωλήνα SWCNT, το μήκος και τις εγγενείς ιδιότητες όσο το δυνατόν περισσότερο.

Από την τρέχουσα δημόσια έρευνα, ο καθαρισμός SWCNT έχει σχηματίσει πολλαπλές τεχνικές οδούς, συμπεριλαμβανομένων της επεξεργασίας με οξύ, της θερμικής οξείδωσης, του φυσικού διαχωρισμού, της ηλεκτροχημικής επεξεργασίας και των διεργασιών συνδυασμού πολλαπλών- σταδίων. Διαφορετικές διαδρομές έχουν τα δικά τους εφαρμοστέα πεδία και υπάρχει επίσης μια αντιστάθμιση- μεταξύ της αποτελεσματικότητας καθαρισμού και της δομικής βλάβης.

Για τους αγοραστές, αντί να αναζητούν απλώς τη σκόνη νανοσωλήνων άνθρακα με ένα-τοίχωμα "υψηλότερης καθαρότητας", είναι προτιμότερο να εστιάσετε στα εξής: Ορισμός καθαρότητας → Υπολείμματα μετάλλου → Περιεκτικότητα σε τέφρα → Raman → Διάμετρος σωλήνα/μήκος σωλήνα → Κατάσταση επιφάνειας → Συνοχή παρτίδας → Πραγματική απόδοση εφαρμογής.

Ως κατασκευαστής σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα μονού-του τοιχώματος, η Shandong Tanfeng μπορεί να ταιριάξει υλικά γύρω από διαφορετικές ανάγκες εφαρμογής από διαστάσεις όπως προδιαγραφές σκόνης, έλεγχος ποιότητας καθαρισμού και δοκιμή προϊόντων. Για τους πελάτες που χρειάζεται να τα χρησιμοποιήσουν σε αγώγιμους παράγοντες μπαταρίας, αγώγιμα σύνθετα υλικά, ηλεκτρονικά υλικά και άλλες εφαρμογές υψηλής απόδοσης-, αυτή η προσέγγιση αντιστοίχισης από το τέλος της παραγωγής στο τέλος της εφαρμογής είναι πρακτικά πιο πολύτιμη από την απλή σύγκριση ενός αριθμού "99%" ή "99,9%".

Το πιο αξιόπιστο πρότυπο για να κρίνουμε τελικά εάν μια σκόνη SWCNT είναι κατάλληλη για το προϊόν σας παραμένει: Σαφή δεδομένα δοκιμών + Σταθερή ποιότητα παρτίδας + Πραγματικά αποτελέσματα δοκιμής με την τελική σύνθεση.