Hvorfor enkelt-Walled Carbon Nano tube Pulver er sværere at sprede end Multi-Walled Powder?

I den faktiske brug af kulstofnanorørspulver støder mange materialeingeniører på et typisk problem: Hvorfor er enkelt-kulstofnanorørpulver (SWCNT-pulver) ofte sværere at opnå ensartet spredning end multi--kulstofnanorørpulver (MWCNT-pulver), selv når det tilsættes til samme opløsningsmiddel, harpiks eller slam?

På overfladen synes årsagen ganske enkelt at være, at "enkeltvæggede kulstofnanorør er finere og mere tilbøjelige til agglomeration", men den egentlige årsag er ikke så enkel.

Kernen i hvorfor enkeltvæggede-kulstofnanorør er sværere at sprede er deres høje billedformat, lille rørdiameter og store inter-rørkontaktinteraktioner, som gør SWCNT'er meget tilbøjelige til at danne bundter-lignende aggregater i tørpulvertilstand. Når først stabile bundter er dannet, gør almindelig omrøring det meget vanskeligt at adskille individuelle kulstofrør igen.

Nyere forskning peger igen på, at SWCNT'er naturligt udviser indlysende bundling-fænomener, en af ​​de grundlæggende årsager er de stærke van der Waals-interaktioner mellem kulstof-nanorør. Selvom traditionel ultralyd og langvarig klipning kan forbedre spredningen, kan de forårsage kulstofrørskader, energiforbrug og behandlingseffektivitetsproblemer.

Derfor, hvis du køber enkeltvægget-kulstof-nanorørspulver, kan du ikke kun se på renhed og rørdiameter. Du bør også være opmærksom på dens længde, agglomerationstilstand, overfladebehandlingsmetode, og om den passer til dit spredningssystem.

I. Hvorfor er enkeltvæggede-kulstofnanorør sværere at sprede end multi-væggede kulstofnanorør?

Den grundlæggende årsag er ikke, at "enkelt-væggede nødvendigvis er sværere at sprede end multi-væggede," men at SWCNT'er er mere tilbøjelige til at danne stærke bundtlignende strukturer, og at gen-spredning af bundterne kræver at overvinde betydelige inter-rørinteraktioner.

Selvom enkelt-carbonnanorør og multi-carbonnanorør begge tilhører en-dimensionelle kulstofnanomaterialer, er deres strukturer væsentligt forskellige.

SWCNT'er har kun én rørvæg dannet ved at rulle et enkelt lag carbonatomer, mens MWCNT'er typisk består af flere koaksiale grafitlag.

I almindelige produkter er den ydre diameter af enkelt-carbonnanorør typisk i området under-nanometer til adskillige-nanometer, mens den ydre diameter af multi-carbonnanorør typisk kan nå adskillige nanometer til titusinder af nanometer eller endnu højere; det specifikke udvalg afhænger af produktspecifikationen.

Det, der virkelig påvirker spredningen, er ikke selve "antallet af vægge", men den kombinerede effekt af følgende faktorer:

Mindre rørdiameter

Typisk meget højt billedformat

Større overfladeareal pr. masseenhed

Indlysende inter-tube van der Waals interaktioner

Tilbøjelig til at danne parallelle-rettede bundtstrukturer

Tilbøjelig til sekundær agglomeration i tørt pulver

Modtagelig for mekanisk/ultralydsenergi under de-debundlingsprocessen

SWCNT'er udviser tydelig inter-rørtiltrækning i løsning, og deres en-dimensionelle struktur giver inter-rørinteraktioner stærke lokale adsorptionsegenskaber.

Så det rigtige spørgsmål er ikke: "Hvorfor opløses SWCNT'er ikke nemt?" men snarere: "Hvordan re-adskiller du allerede-dannede SWCNT-bundter og holder de dissocierede individuelle kulstofrør stabile?"

Dette er det mest centrale tekniske problem i enkeltvæggede-carbon-nanorørspredning.

II. Det sværeste aspekt af enkelt-Walled Carbon Nanorør-pulver er faktisk "Bundling"

For SWCNT'er er den største spredningshindring ofte ikke individuelle kulstofrør, men at flere kulstofrør allerede har dannet stabile bundter.

Forestil dig et enkelt-carbon-nanorør med en diameter på omkring 1 nm og en længde på flere mikrometer.

Det er ikke en almindelig "partikel".

Det er mere som en ekstremt fin, ekstrem lang nanoskala fiber.

Når et stort antal SWCNT'er eksisterer samtidigt, gennemgår de følgende på grund af overfladeinteraktioner: Enkelt rør → Lille bundt → Stort bundt → Tre-dimensionelt agglomerat

Denne proces er især tydelig i tørt pulver.

Nyere forskning tilskriver direkte den naturlige bundtning af SWCNT'er til stærke van der Waals-interaktioner og påpeger, at traditionel ultralyd og langvarig forskydning typisk kræver høj energi for at opnå de-afbundtning.

Derfor er det, ingeniører ser som "pulver, der ikke spredes" ofte faktisk:

Væsken er kommet ind i den ydre periferi af agglomeratet, men har ikke rigtigt åbnet de interne SWCNT-bundter.

III. Hvorfor genererer kulstofnanorør så stærk tiltrækning mellem hinanden?

Van der Waals interaktioner mellem kulstofnanorør er en af ​​de grundlæggende årsager til CNT-agglomerering, og højt specifikt overfladeareal og stor kontaktlængde forstærker dette problem yderligere.

Kulstofnanorørets overflade er hovedsageligt sammensat af kulstofatomer, der tilhører den typiske sp² kulstofstruktur.

Når to kulstofnanorør nærmer sig hinanden, genereres van der Waals-interaktioner mellem dem.

Hvis det blot var to almindelige sfæriske partikler, der var i kontakt, ville kontaktarealet være relativt begrænset.

Men CNT'er er slanke en-endimensionelle strukturer.

Hvis to kulstofrør er arrangeret parallelt, kan de danne: Lineær, kontinuerlig kontakt med stort-areal.

Dette er også grunden til, at det høje specifikke overfladeareal af CNT'er både er en fordel og en spredningsvanskelighed.

Eksisterende forskning påpeger, at det store specifikke overfladeareal af CNT'er er gavnligt til at generere grænsefladeinteraktioner med matrixen, men på samme tid forbedrer det også tiltrækningen og agglomerationstendensen mellem nanopartikler.

Derfor:

Værdierne her er typiske ingeniørområder, der bruges til at forstå strukturelle forskelle, ikke ensartede specifikationer for alle produkter.

IV. Hvorfor øger det høje aspektforhold af SWCNT'er spredningsproblemer?

Et højt billedformat betyder, at individuelle SWCNT'er er meget lange og meget tynde, hvilket gør dem tilbøjelige til at flette sig sammen og mere tilbøjelige til at danne kontinuerlige inter-rørkontaktnetværk.

Størrelsesforhold kan ganske enkelt forstås som: Længde ÷ Rørdiameter

Antag en SWCNT:

Rørdiameter: 1 nm

Længde: 1 μm

Så er billedformatet: 1000:1

Hvis længden når 5 μm: 5000 : 1

Dette er helt anderledes end almindelige partikler i mikron-skala.

Højt billedformat giver to resultater:

For det første tilbøjelige til at flette sig ind i hinanden

Flere kulstofrør kan sammenflettes og overlappe hinanden i tør pulvertilstand.

For det andet, mere tilbøjelige til at danne netværk-som byområder

Et rør kan samtidig komme i kontakt med flere rør og gradvist danne en struktur, der ligner et "edderkoppespind".

Derfor, selvom dispergeringsmidlet kan fugte CNT-overfladen, betyder det ikke, at hele agglomeratstrukturen umiddelbart kan 拆开.

V. Hvorfor "ligner enkeltvægget kulstofnanorørspulver meget lidt ud", men er det faktisk meget svært at sprede?

Et typisk kendetegn ved SWCNT'er er, at lave tilsætningsmængder kan danne tydelige netværksstrukturer, hvilket også betyder, at en lille mængde pulver kan producere tydelige agglomererings- og fortykkelseseffekter.

Dette er især tydeligt i høj-koncentration af CNT-slam.

For eksempel, hvis SWCNT'er tilsættes til et væskesystem: 0,1 vægt% → 1 vægt% → 3 vægt%

Når koncentrationen stiger, øges sandsynligheden for kollisioner mellem kulstofrør betydeligt.

Når en bestemt systemspecifik-spredningsgrænse er overskredet, er følgende tilbøjelige til at forekomme:

Hurtig stigning i viskositeten

Nedsat flydeevne

Sorte agglomererede partikler

Sedimentation/flydning

Filtreringsvanskeligheder

Belægningsfejl

Forskning viser, at SWCNT'er er væsentligt begrænset ved bundling i højere koncentrationer; funktionalisering kan forbedre dette problem, men dens virkning er tæt forbundet med opløsningsmiddel, overfladegrupper og koncentration.

Derfor kan det ikke blot antages, at: "Jo lavere tilsætningsmængde, jo lettere er dispergeringen."

Hvis kulstofrørene i sig selv allerede har dannet meget stabile tørre pulveragglomerater, så selvom den endelige tilsætningsmængde kun er 0,1 %, kan der forekomme tydelige "fiskeøje" eller granulære agglomerater.

VI. Hvorfor er multi-Walled Carbon Nanorør nogle gange nemmere at sprede?

MWCNT'er er ikke naturligt "lette at sprede", men strukturen og produktformen af ​​visse multi-væggede kulstofnanorør gør dem nemmere at opnå makroskopisk ensartet spredning gennem mekanisk forskydning i specifikke systemer.

Dette er et let misforstået spørgsmål.

Det kan ikke blot siges: MWCNT'er er nemme at sprede, SWCNT'er er svære at sprede.

En mere præcis erklæring er: I mange almindelige industrielle formuleringer kan visse MWCNT-produkter lettere opnå "makroskopisk ensartet spredning", mens SWCNT'er ofte stadig skal løse problemet med "bundle-dissociation".

For eksempel:

Forskning i MWCNT-spredning viser også, at MWCNT-aggregering og sedimentationsadfærd styres af flere faktorer, herunder van der Waals-kræfter, elektrostatiske kræfter, sterisk hindring og hydrofobe interaktioner.

Derfor er kulstofnanorør med flere-vægge heller ikke "lette-at-at sprede materialer"; det er bare, at spredningsvinduet kan variere for specifikke produkter.

VII. Hvordan præcist skal "spredningen" af kulstofnanorørspulver defineres?

Ægte spredning er ikke at "se sort ud efter tilsætning af væske", men derimod kulstofnanorør, der opnår en tilstrækkelig ensartet, stabil tilstand i målsystemet, der opfylder de endelige krav til ydeevne.

Dette er et meget vigtigt punkt, når du køber kulstof nanorørpulver.

Mange eksperimenter viser denne situation: Rør i 10 minutter → Ensartet sort → Anser dispergering som vellykket.

Men efter at have stået i 24 timer: Øverste lag bliver klart → Sediment vises i bunden.

Dette indikerer, at systemet kun gennemførte kortvarig-makroskopisk blanding og ikke dannede en stabil spredning.

Derfor kan der foretages bedømmelse fra tre niveauer:

1. Makroskopisk ensartethed

Er der tydelige partikler, flokkuleringer og sedimentering?

2. Mikroskopisk dispergerbarhed

Er kulstofrørene individuelle, små bundter eller store-bundter-som agglomerater?

3. Langtidsstabilitet-

Efter 24 timer, 7 dage eller endnu længere, er systemet stadig stabilt?

En virkelig værdifuld kulstof-nanorør-dispersionsløsning skal overveje alle tre niveauer samtidigt.

VIII. Hvorfor kan ultralyd sprede SWCNT'er, men kan ikke bruges på ubestemt tid?

Ultralyd kan give tilstrækkelig mekanisk energi til at nedbryde CNT-agglomerater, men overdreven ultralyd kan forkorte kulstofrør, introducere defekter eller ændre den endelige ydeevne.

Dette er også det mest almindelige "grad"-problem i SWCNT-spredningsprocessen.

Effekten af ​​ultralyd kan ganske enkelt forstås som: Ultralydskavitation → Lokal høj forskydning → Agglomerat brud → Kulstofrør de-bundter sig gradvist

Men problemet er: Hvis energien er utilstrækkelig → åbner agglomerater ikke. Hvis energien er for høj eller tiden er for lang → Kulstofrør kan lide mekanisk skade.

Traditionel ultralyd eller langvarig forskydning kan bruges til SWCNT-de-debundling, men kan have problemer såsom højt energiforbrug, forarbejdningsomkostninger og kulstofrørskader.

Derfor er det vigtigere i den faktiske produktion: At finde en balance mellem "de-bundlingseffektivitet" og "vedligeholde kulstofrørlængden."

IX. Hvorfor kan dispergeringsmidler hjælpe enkelt-væggede kulstofnanorør med at sprede sig?

Et dispergeringsmiddels kernefunktion er at etablere nye stabiliserende vekselvirkninger på kulstofnanorørets overflade, hvilket reducerer tendensen for rør til at re-aggregere.

Tager vi vandige systemer som et eksempel, omfatter almindelige tilgange:

Anioniske overfladeaktive stoffer

Ikke-ioniske overfladeaktive stoffer

Polymere dispergeringsmidler

Amfifile molekyler

Specifik polymerbelægning

For eksempel kan overfladeaktive stoffer som SDS adsorbere på SWCNT-overfladen, hvilket skaber mere tydelig elektrostatisk frastødning mellem kulstofrør og derved hjælper med at opretholde dispersionstilstanden. Relateret forskning har også observeret virkningerne af overfladeaktivt stofkoncentration, saltkoncentration og overfladeladning på SWCNT-aggregationstilstande.

Men dispergeringsmidler er ikke bedre i større mængder.

For meget dispergeringsmiddel kan medføre:

Øget rest

Øget skum

Viskositetsændringer

Indvirkning på elektrokemisk ydeevne

Efterfølgende belægnings-/tørringsproblemer

Derfor skal dispergeringsmidler designes sammen med kulstofnanorør, opløsningsmidler og slutformuleringen.

X. Hvorfor har forskellige opløsningsmidler så forskellige virkninger på enkeltvæggede-carbonnanorørspredning?

For om kulstofnanorør kan spredes stabilt afhænger i det væsentlige af balancen mellem to typer interaktioner: "kulstofrør-opløsningsmiddel" og "kulstofrør-kulstofrør."

Hvis opløsningsmidlet har god kompatibilitet med CNT-overfladen: CNT-opløsningsmiddelinteraktioner forstærkes, mens CNT-CNT-gen-aggregeringstendensen falder, hvilket gør spredning lettere at stabilisere.

Omvendt, hvis opløsningsmidlet ikke matcher CNT, CNT-CNT-interaktioner > CNT-opløsningsmiddelinteraktioner, hvilket gør re-agglomerering let.

Forskning har fundet, at SWCNT dispersionsstabilitet i forskellige organiske opløsningsmiddelsystemer kan variere betydeligt; for eksempel viste DMF/NMP blandede systemer højere stabilitet end enkelte opløsningsmidler under specifikke eksperimentelle betingelser.

Derfor kan man ikke bare spørge: "Kan enkelt-væggede kulstofnanorør spredes i et sådant-og-sådant opløsningsmiddel?"

Et mere præcist spørgsmål bør være: "Ved hvilken koncentration, i hvilket opløsningsmiddel, med hvilket dispergeringsmiddel og under hvilke forskydningsbetingelser kan SWCNT'er opretholde stabil dispersion?"

XI. Hvorfor er enkeltvæggede kulstofnanorør særligt vanskelige at sprede i vandige systemer?

Uberørte SWCNT-overflader har typisk stærke hydrofobe egenskaber, mens vand er et meget polært medium. Derfor har uberørte SWCNT'er i rent vand typisk meget svært ved naturligt at danne stabil individuel rørdispersion.

Dette er grunden til, at vandige carbon nanorør-opslæmninger typisk skal overveje:

Dispergeringsmidler

Overflademodifikation

pH

Ionisk styrke

Høj forskydning

Ultralyd

Polymer stabilisatorer

og andre faktorer.

Det er værd at bemærke, at saltkoncentrationen også påvirker dispersionsstabiliteten.

Forskning har fundet ud af, at overfladeaktive-belagte SWCNT'er efter tilsætning af salt udviser ladningsafskærmning, hvilket kan føre til aggregering; og denne effekt kan også udvise diameter- eller endda chiralitetsafhængighed.

Derfor, hvis en kunde har brug for en vandig enkelt-vægget carbon nanorør-dispersion, kan de ikke bare købe "SWCNT-pulver" og tilføje vand direkte.

XII. Er funktionaliserede enkeltvæggede-carbonnanorør nemmere at sprede?

De kan typisk forbedre spredningen i specifikke systemer, men funktionalisering betyder ikke, at den er bedre i alle tilfælde.

Introduktion af polære grupper på CNT-overfladen gennem oxidation eller andre kemiske metoder kan forbedre dens interaktion med visse polære opløsningsmidler eller polymerer.

Fordelene ved sådanne metoder er: Ændring af CNT-overfladen → Forbedring af kompatibilitet med mediet → Reduktion af re-agglomerering

Men der er også et vigtigt problem: Funktionalisering kan ændre den oprindelige sp²-kulstofstruktur af kulstofnanorørene.

Relateret forskning peger på, at selvom kemisk overfladebehandling kan forbedre CNT-dispersionsstabiliteten, kan overdreven kemisk behandling ødelægge en del af den iboende struktur og påvirke mekaniske og elektriske egenskaber.

Så for SWCNT'er, der skal opretholde høj ledningsevne eller specielle optoelektroniske egenskaber: "Lettere at sprede" er ikke nødvendigvis lig med "bedre omfattende ydeevne."

XIII. Hvor nøjagtigt skal spredningssværheden ved enkelt-væggede og multi-væggede kulstofnanorørspulver sammenlignes?

Fra "de-bundling"-perspektivet kræver SWCNT'er typisk mere raffinerede spredningsprocesser; fra et "makroskopisk agglomeration"-perspektiv har både SWCNT'er og MWCNT'er åbenlyse agglomerationsproblemer.

Stjernebedømmelserne her er relative tekniske indikationer, ikke ensartede teststandarder; faktiske resultater kan variere betydeligt afhængigt af produktlængde, rørdiameter, renhed, overfladebehandling og medium.

XIV. Hvorfor kan det samme enkelt-Walled Carbon Nanorør have fuldstændig forskellige spredningseffekter fra forskellige producenter?

Det, der bestemmer carbon-nanorørs spredningsevne, er ikke kun produktnavnet "SWCNT"; pulverstruktur og produktionsproces er lige vigtige.

For eksempel mærker to producenter begge: SWCNT Renhed Større end eller lig med 99 %

Men faktiske spredningseffekter kan være helt anderledes.

Fordi følgende også skal overvejes:

Derfor er "high-purity SWCNT" ikke lig med "bedst-dispersing SWCNT."

Til specifikke applikationer er det mere meningsfuldt: Høj renhed + Egnet længde + Egnet overfladetilstand + Egnet pulvermorfologi + Matchende dispergeringsproces.

XV. Hvordan kan man forbedre spredningseffekten af ​​enkelt-Walled Carbon Nano tube Pulver?

Den mest effektive metode er ikke blot at øge omrøringstiden, men samtidig optimering af pulvertilstand, dispergeringsmedium, dispergeringsmiddel og mekanisk energitilførsel.

Følgende tilgang kan bruges:

Trin 1: Bekræft Carbon Nanorør-specifikationer

Bekræft først:

Rør diameter

Længde

Renhed

Overfladetilstand

Uanset om det er funktionaliseret

Trin 2: Bestem spredningsmedium

Afklar om det er:

Vand

NMP

DMF

Ethanol

Isopropanol

Harpiksopløsning

Andre organiske opløsningsmidler

Trin 3: Vælg Dispergeringsmiddel

Vælg den passende type baseret på systemet:

Overfladeaktive stoffer

Polymere dispergeringsmidler

Amfifile molekyler

Trin 4: Optimer forskydning

Kan kombinere: For-befugtning → Høj-forskydning → Ultralyd → Lav-modning i stedet for at starte med langvarig ultralyd.

Trin 5: Evaluer stabilitet

I det mindste observer:

Indledende partikelstørrelse/agglomerationstilstand

Viskositet

Sedimentation

Supernatant

Opbevaringsstabilitet

Først da kan du vurdere, om spredningsproblemet virkelig er løst, eller om agglomeraterne kun midlertidigt blev brudt op.

XVI. Hvorfor skal producenter af enkelt-carbon nanorør også fokusere på "Dispersion Performance"?

For for mange kunder er det ultimative formål med at købe SWCNT'er ikke at få en pose pulver, men at opnå et nanomateriale, der kan komme ind i formuleringen og præstere stabilt.

Især til følgende applikationer:

Lithium batteri ledende midler

Fleksibel elektronik

Gennemsigtige ledende film

Sensorer

Ledende kompositmaterialer

Højtydende-polymerer

EMI afskærmningsmaterialer

Optoelektroniske materialer

Det, der virkelig påvirker kundernes indkøbsbeslutninger, er ofte ikke: "Hvad er renheden af ​​denne SWCNT?"

Men snarere: "Kan det stabilt spredes efter at have tilføjet det til mit system?"

Derfor skal en producent af kulstofnanorørpulver med påføringsevne, ud over at kontrollere selve kulstofrørene, også forstå: Pulver → Dispersion → Opslæmning → Coating/formning → Endelig ydeevne-hele denne kæde.

XVII. Hvordan hjælper Shandong Tanfeng kunder med at løse SWCNT-spredningsproblemer som producent af kulstofnanorørspulver?

Shandong Tanfeng fokuserer mere på at matche kulstofnanorørspecifikationer med kundernes applikationssystemer i stedet for blot at levere en samlet model af enkeltvægget kulstofnanorørspulver.

For kunder, der har behov for at købe SWCNT'er, kan produktmatching udføres omkring følgende parametre:

Rør diameter:Forskellige rørdiametre påvirker specifikt overfladeareal, elektronisk struktur og spredningsadfærd.

Længde:Længde påvirker direkte aspektforhold, sammenfiltringstendens og slamreologi.

Renhed:Produktspecifikationer styres i henhold til kundens krav til elektronisk, elektrokemisk eller kompositmaterialeydelse.

Overfladetilstand:For forskellige medier kan følgende vurderes:

Uberørt SWCNT

Funktionaliseret SWCNT

Specifik overflade-behandlet SWCNT

Pulvertilstand:Fokuser på tørpulveragglomerering, opbevaringsstabilitet og efterfølgende de-deagglomereringsvanskeligheder.

Applikationsmatch:Som producent af kulstofnanorørpulver kan Shandong Tanfeng udføre målrettet matchning af kulstofnanorørspecifikationer i henhold til kundens vandige,-oliebaserede, organiske opløsningsmiddel-, harpiks- og kompositmaterialesystemer.

Det betyder, at kunderne ikke blot skal vælge mellem: "0,8 nm eller 1,2 nm?"

Men kan overveje overordnet: Rørdiameter + Længde + Renhed + Overfladetilstand + Dispersionssystem.

XVIII. Hvilke spørgsmål bør stilles til producenter, når de køber enkelt-Walled Carbon Nano tube Powder?

Hvis dit endelige produkt har krav til spredningsstabilitet, er det bedst at forespørge om både produktets strukturelle parametre og applikationsrelaterede-data under tilbuddet.

Det anbefales at spørge som minimum:

Hvad er den gennemsnitlige rørdiameter af SWCNT?

Hvad er længdeområdet?

Hvordan testes kulstofrenhed?

Hvad er indholdet af metalurenheder?

Leveres Raman-data?

Leveres TGA-data?

Er TEM/SEM-karakterisering tilgængelig?

Har pulveret gennemgået en særlig tørrebehandling?

Er der vandige dispersionstilfælde?

Er der spredningsdata i NMP/DMF og andre systemer?

Hvad er det anbefalede dispergeringsmiddel?

Hvad er de anbefalede forskydnings-/ultralydsforhold?

Kan der leveres prøver til egentlig formuleringstest?

Især ikke kun spørge: "Hvad er SWCNT renhed?"

Endnu vigtigere, spørg: "Hvordan anbefales denne SWCNT at blive spredt i mit målsystem?" Dette er spørgsmålet, der virkelig kan reducere omkostningerne til R&D-prøve-og-fejl.

XIX. Ofte stillede spørgsmål om enkelt-Walled Carbon Nanotube Powder Dispersion

1. Hvorfor er enkeltvæggede-kulstofnanorør tilbøjelige til agglomeration?

Fordi SWCNT'er har høje billedformater og stærke inter-tube van der Waals-interaktioner, hvilket gør dem tilbøjelige til at danne bundle-lignende strukturer. Nyere forskning bekræfter igen, at naturlig bundling af SWCNT'er er en af ​​kerneudfordringerne i deres løsningsbehandling.

2. Er enkelt-kulstofnanorør nødvendigvis sværere at sprede end flervæggede kulstofnanorør?

Ikke nødvendigvis, men SWCNT'er udviser mere tydelige bundtnings- og de{0}}debundteringsproblemer i mange systemer. Specifikke resultater er også relateret til længde, rørdiameter, overfladebehandling, renhed og medium.

3. Kan ultralyd løse SWCNT agglomeration?

Det kan forbedre agglomerationen, men ultralydstid og energi skal kontrolleres. Overdreven behandling kan påvirke kulstofrørets længde og struktur.

4. Kan SWCNT'er tilsættes direkte til vand?

Uberørte SWCNT'er kan typisk ikke danne langtidsstabile, individuelle rørdispergeringer i vand gennem simpel omrøring alene. Dispergeringsmidler, overflademodifikationer eller andre stabiliseringsmetoder er normalt påkrævet.

5. Er flere dispergeringsmidler bedre?

Nej. Dispergeringsmidler skal opnå tilstrækkelig overfladedækning og stabiliseringseffekter, samtidig med at man undgår overdreven dispergeringsmiddel, der påvirker ledningsevne, elektrokemisk ydeevne eller efterfølgende behandling.

6. Hvorfor agglomererer SWCNT'er, der netop var spredt, igen efter en dag?

Fordi indledende mekanisk spredning ikke nødvendigvis ødelægger alle stabile bundtstrukturer, og elektrostatiske, van der Waals, hydrofobe og steriske hindringsinteraktioner i systemet vil kontinuerligt ændre agglomerationstilstanden.

7. Er funktionaliserede SWCNT'er nødvendigvis nemmere at sprede?

De hjælper typisk med at forbedre spredningen i specifikke polære systemer, men kan samtidig ændre den iboende struktur og ydeevne af CNT'er, så bedømmelsen skal kombineres med den endelige anvendelse.

Enkelt-Walled Carbon Nanorør er svære at sprede-Hvad der virkelig er svært, er "De-bundling" Ikke "Befugtning"

Enkelt-kulstof-nanorørpulver er sværere at sprede end mange fler-kulstofnanorørpulvere. Det grundlæggende problem kan opsummeres som: Højt billedformat, lille rørdiameter og betydelige inter-tube van der Waals-interaktioner gør SWCNT'er ekstremt tilbøjelige til at danne stabile bundter-lignende agglomeratstrukturer.

Derfor kan løsning af SWCNT-spredningsproblemet ikke kun stole på: "Tilføj lidt mere opløsningsmiddel + rør lidt længere."

En mere fornuftig tilgang er: Vælg passende SWCNT-specifikationer → Kontroller pulveragglomerationstilstand → Vælg matchende dispergeringsmedium → Optimer dispergeringsmiddel → Kontroller forskydnings-/ultralydsenergi → Bekræft langtidsstabilitet-.

For indkøb af kulstofnanorørspulver forklarer dette også, hvorfor produkter, der alle er mærket "enkelt-carbonnanorør" kan udvise helt forskellige spredningseffekter, efter at de er kommet ind i den samme formulering.

Som producent af kulstofnanorørpulver kan Shandong Tanfeng matche produkter omkring SWCNT-rørdiameter, længde, renhed, overfladetilstand og påføringssystem og levere målrettede udvælgelses- og spredningsanbefalinger i henhold til kundespecifikke vandige,-oliebaserede, organiske opløsningsmiddel- eller polymersystemer.

Hvis dit mål ikke blot er at købe SWCNT-pulver, men i sidste ende at opnå kulstof-nanorørmaterialer med lav agglomeration, let dispersion og batchstabilitet, så er det mere effektivt at inkorporere "dispersionsydelse" i produktspecifikationerne på indkøbsstadiet end at justere formuleringen gentagne gange efter modtagelse af pulveret.