مسائل مربوط به تصفیه و حذف ناخالصی پودر نانولوله کربنی تک دیواره-

عملکرد پودر نانولوله کربن تک دیواره (پودر SWCNT) نه تنها به قطر لوله، طول و ساختار کایرال بستگی دارد، بلکه با محتوای ناخالصی‌هایی مانند کاتالیزورهای فلزی باقیمانده، کربن آمورف، کربن گرافیتی و نانوذرات کربن نیز ارتباط نزدیکی دارد. برای عوامل رسانای باتری، مواد کامپوزیتی رسانا، مواد نیمه هادی، مواد رسانای شفاف، و مواد کامپوزیت پلیمری با کارایی بالا، خالص سازی و حذف ناخالصی پودر نانولوله کربنی تک جداره-به سادگی "شستشوی ناخالصی ها" نیست. مشکل واقعی در این است: حذف ناخالصی ها در عین حفظ یکپارچگی ساختاری و خواص الکتریکی و نوری خود نانولوله های کربنی تا حد امکان.

بنابراین، قضاوت در مورد اینکه آیا پودر SWCNT واقعاً برای یک کاربرد مناسب است یا خیر، نمی‌تواند تنها به یک عدد واحد مانند "خلوص 99٪" ارائه شده توسط تامین کننده تکیه کند. همچنین به قضاوت جامعی نیاز دارد که بقایای فلز، محتوای خاکستر، Raman، TGA، TEM/SEM، XPS و عملکرد برنامه های خاص را ترکیب کند.

I. چرا پودر نانولوله کربنی تک دیواره-به تصفیه نیاز دارد؟

نانولوله‌های کربنی تک دیواره‌ای که به تازگی سنتز شده‌اند معمولاً «نانولوله‌های کربنی خالص» نیستند، بلکه مخلوطی از نانولوله‌های کربنی، ذرات کاتالیزور و سایر محصولات کربنی- هستند.

SWCNT ها معمولاً با روش هایی مانند تخلیه قوس الکتریکی، فرسایش لیزری یا رسوب بخار شیمیایی تهیه می شوند و فرآیند رشد اغلب به کاتالیزورهای فلزات واسطه مانند Fe، Co و Ni نیاز دارد.

بنابراین، محصول اصلی ممکن است به طور همزمان شامل موارد زیر باشد:

نانولوله های کربنی تک جداره-.

کربن آمورف؛

ذرات کربن گرافیتی شده؛

نانوپوسته‌های کربنی چند لایه؛

ذرات کاتالیزور فلزی؛

اکسیدهای فلزی؛

مقدار کمی از سایر محصولات جانبی- کربن دار.

نمونه‌های SWCNT تصفیه نشده معمولاً حاوی کاتالیزورهای فلزات واسطه مانند Fe، Co و Ni و همچنین ناخالصی‌هایی مانند کربن آمورف، فولرن‌ها، نانوپوسته‌های کربنی چندلایه و گرافیت نانوکریستالی هستند.

همچنین به همین دلیل است که خالص سازی پودر نانولوله کربنی تک جداره-به طور مستقیم بر کاربردهای بعدی تأثیر می گذارد.

به عنوان مثال:

بنابراین، آنچه که «تصفیه» واقعاً حل می‌کند، مشکل نسبت نانولوله‌های کربنی مؤثر و کنترل ناخالصی است، نه صرفاً دنبال کردن یک عدد خلوص زیبا.

II. سخت ترین ناخالصی برای حذف از پودر نانولوله کربنی تک دیواره- چیست؟

در خالص سازی واقعی، مهمترین تمرکز بر روی بقایای کاتالیزور فلزی و ناخالصی های کربنی است، زیرا مکانیسم های حذف برای این دو نوع ناخالصی کاملاً متفاوت است.

1. کاتالیزورهای فلزی

ذرات فلزی مانند Fe، Co و Ni معمولاً مستقیماً با فرآیند رشد SWCNT مرتبط هستند.

برخی از این ذرات فلزی ممکن است بر روی سطح لوله کربنی قرار بگیرند، در حالی که برخی دیگر ممکن است توسط لایه‌های کربن محصور شوند.

این منجر به یک مشکل می شود: شستشوی ساده با اسید به این معنی نیست که می توان تمام فلزات را به طور موثر حذف کرد.

اگر ذرات فلزی توسط لایه‌های کربنی نسبتاً ضخیم پیچیده شوند، این ذرات ابتدا باید قبل از حذف شیمیایی بیشتر در معرض دید قرار گیرند.

تحقیقات همچنین مشاهده کرده است که پس از حذف کربن آمورف، ذرات فلزی محصور شده را می توان در معرض دید قرار داد و حذف آنها از طریق شستشوی اسیدی بعدی آسان تر می شود.

2. کربن آمورف

کربن آمورف، مانند SWCNT ها، یک ماده کربنی است که تشخیص آن را از طریق روش های شیمیایی ساده از کاتالیزورهای فلزی دشوارتر می کند.

این نیز یکی از مشکلات کلیدی در حذف ناخالصی پودر SWCNT است.

اگرچه اکسیداسیون بیش از حد می تواند حذف کربن آمورف را تسریع کند، SWCNT ها خود نیز مواد کربنی هستند و اکسیدان ها تنها به "کربن بد" حمله نمی کنند.

بنابراین، یک رویکرد خالص سازی واقعا بالغ صرفاً افزایش غلظت اسید نیست، بلکه یافتن: تعادل بین راندمان حذف ناخالصی و حفظ ساختار SWCNT است.

III. چرا شستشوی اسیدی قوی‌تر لزوماً برای نانولوله‌های کربنی تک جداره{1} بهتر نیست؟

اسیدهای قوی می توانند به حذف کاتالیزورهای فلزی کمک کنند، اما شرایط تصفیه بیش از حد قوی ممکن است به طور همزمان به خود SWCNT آسیب برساند.

این نکته ای است که هنگام قضاوت در مورد فرآیندهای تصفیه نانولوله کربنی تک دیواره به راحتی نادیده گرفته می شود.

با در نظر گرفتن تصفیه اسید نیتریک به عنوان مثال، مشخص شد که اسید نیتریک می تواند محتوای فلز واسطه باقیمانده را کاهش دهد، اما تحت شرایط مورد مطالعه، باعث آسیب آشکار SWCNT و تولید کربن آمورف بیشتری می شود.

به عبارت دیگر: «کاهش باقیمانده فلز» به تنهایی نمی تواند «فرایند تصفیه بهتر» را ثابت کند.

یک قضاوت معقولتر باید به طور همزمان توجه داشته باشد:

آیا باقیمانده فلز کاهش می یابد.

آیا کربن آمورف کاهش می یابد.

آیا سطوح نقص رامان به طور قابل توجهی تغییر می کند.

آیا طول لوله تحت تأثیر قرار می گیرد یا خیر.

اینکه آیا اکسیداسیون بیش از حد روی دیواره های لوله اتفاق می افتد یا خیر.

اینکه آیا خواص الکتریکی/نوری ذاتی SWCNT حفظ می شود یا خیر.

این دو رویکرد را می توان به سادگی به صورت زیر درک کرد:

بنابراین، هسته{0}SWCNTهای با خلوص بالا «هرچه درمان سخت‌تر، بهتر» نیست، بلکه حذف انتخابی ناخالصی‌ها و در عین حال کاهش آسیب نانولوله‌های کربنی است.

IV. چگونه می توان در مورد خلوص پودر نانولوله کربنی تک دیواره- قضاوت کرد؟

خلوص پودر نانولوله کربنی تک دیواره -نمی‌تواند تنها به یک روش آزمایش متکی باشد، بلکه باید از طریق TGA، Raman، XPS، TEM/SEM و سایر روش‌ها قضاوت شود.

این نکته در خرید پودر SWCNT بسیار مهم است. روش های مختلف ابعاد مختلف اطلاعات را منعکس می کنند و تکیه بر یک روش به تنهایی ممکن است خلوص واقعی یک دسته پودر را به طور کامل توصیف نکند.

1. TGA: به فلزات و رفتار کاهش وزن حرارتی نگاه کنید

TGA برای کمک به قضاوت در مورد باقیمانده‌های معدنی و پایداری حرارتی اجزای مختلف کربن مناسب‌تر است، اما خاکستر باقی‌مانده TGA را نمی‌توان به سادگی با همه ناخالصی‌ها برابر دانست.

به طور معمول، می توان به موارد زیر توجه کرد:

رفتار کاهش وزن اولیه؛

محدوده اکسیداسیون مواد کربن؛

جرم باقی مانده نهایی؛

سازگاری منحنی ها بین دسته های مختلف.

برای SWCNT های حاوی کاتالیزورهای فلزی، باقیمانده نهایی TGA می تواند به ارزیابی سطح باقیمانده فلز/غیر آلی کمک کند. با این حال، باید توجه داشت که TGA نمی تواند به طور کامل و بدون ابهام SWCNT ها را از سایر ناخالصی های کربنی تشخیص دهد.

V. چرا رامان ابزار مهمی برای قضاوت در مورد کیفیت تصفیه SWCNT است؟

رامان نه تنها می تواند به قضاوت درباره یکپارچگی ساختاری SWCNT کمک کند، بلکه سطوح نقص را از طریق تغییرات در پیک های D و G نیز مشاهده می کند.

SWCNT ها معمولا بر روی موارد زیر تمرکز می کنند:

باند D;

باند G;

شاخص های مربوط به G/D;

RBM (حالت تنفس شعاعی)؛

شکل پیک قبل و بعد از تصفیه تغییر می کند.

در این میان، پیک D به طور معمول به عیوب و ساختارهای کربنی بی‌نظم مربوط می‌شود، در حالی که قله G بیشتر ساختارهای کربنی graphitized sp² را منعکس می‌کند. بنابراین، اگر یک فرآیند تصفیه، باقیمانده فلز را کاهش دهد، اما به طور همزمان نقص های قابل توجهی را در رامان افزایش دهد، نمی توان آن را به سادگی یک نتیجه خالص سازی بهتر در نظر گرفت.

VI. XPS و TEM به ترتیب چه چیزی را می توانند ببینند؟

XPS برای تجزیه و تحلیل حالت‌های شیمیایی سطح مناسب‌تر است، در حالی که TEM برای مشاهده مستقیم مورفولوژی نانولوله‌های کربنی و ذرات باقی‌مانده مناسب‌تر است.

این دو روش مشکلات مختلفی را حل می کند.

بنابراین، هنگام خرید پودر نانولوله کربنی تک جداره- با خلوص بالا، اگر تأمین‌کننده فقط یک تصویر SEM بدون داده‌های TGA، Raman یا تجزیه و تحلیل عنصری ارائه دهد، قضاوت کامل درباره خلوص دسته‌ای دشوار است.

VII. دقیقاً چگونه باید "خلوص 99%" نانولوله های کربنی تک دیواره{2}} را درک کرد؟

برای خلوص SWCNT 99٪، اولین چیزی که باید روشن شود این است که "99٪ با چه شاخصی تعریف می شود"، زیرا خلوص به دست آمده با روش های مختلف آزمایش لزوماً مفهوم یکسانی را نشان نمی دهد.

به عنوان مثال:

خلوص کربن؛

محتوای SWCNT؛

بقایای فلزی؛

محتوای خاکستر؛

خلوص محاسبه شده TGA-.

ارزیابی رامان;

محتوای یک عنصر خاص

این شاخص ها نمی توانند به طور کامل قابل تعویض باشند.

یک رویکرد خرید منطقی تر این است که از تامین کنندگان خواسته شود تا توضیح دهند: تعریف خلوص + روش آزمایش + داده های دسته ای

یعنی: تعریف خلوص + روش تست + داده دسته ای.

به عنوان مثال:

این برای مرجع ارزشمندتر از نگاه کردن به درصدی در صفحه محصول است.

هشتم. دشوارترین بخش تصفیه نانولوله کربنی تک دیواره-در واقع "حفظ ساختار موثر" است.

خالص‌سازی SWCNT با کیفیت واقعاً{0}}به دنبال پایین‌ترین ناخالصی‌ها نیست، بلکه دستیابی به تعادل بین خلوص، یکپارچگی ساختاری و عملکرد نهایی است.

برای کاربردهای مختلف، الزامات مشتری برای "خلوص" در واقع کاملاً یکسان نیست.

به عنوان مثال:

عوامل رسانای باتری

نکات کلیدی معمولاً عبارتند از:

بقایای فلزی؛

خلوص نانولوله کربنی؛

قابلیت پراکندگی؛

طول لوله؛

قابلیت تشکیل شبکه رسانا؛

سازگاری با سیستم های دوغاب کاتد/آند.

مواد الکترونیکی/نیمه هادی

تمرکز بیشتر روی:

کایرالیته؛

قطر لوله؛

نسبت فلز/نیمه رسانا؛

نقص؛

عملکرد نوری و الکترونیکی

مواد کامپوزیت پلیمری

علاوه بر پاکی به موارد زیر نیز توجه کنید:

وضعیت سطحی؛

طول لوله؛

پایداری پراکندگی؛

سازگاری با رزین؛

اینکه آیا به عملکرد بیشتر نیاز است یا خیر.

بنابراین: SWCNT هایی که همه به طور اسمی 99٪ برچسب گذاری شده اند، لزوما برای همه برنامه ها مناسب نیستند.

IX روش‌های رایج برای خالص‌سازی پودر نانولوله کربنی تک دیواره{1} چیست؟

در حال حاضر، تصفیه SWCNT معمولاً از اکسیداسیون، تصفیه اسید، جداسازی فیزیکی و فرآیندهای ترکیبی چند مرحله‌ای استفاده می‌کند. روش های مختلف ناخالصی های مختلف را هدف قرار می دهند.

مسیرهای رایج را می توان به شرح زیر خلاصه کرد:

① اسید درمانی

عمدتا برای حذف کاتالیزورهای فلزی و برخی ناخالصی های کربنی استفاده می شود.

سیستم های رایج عبارتند از:

HCl;

HNO3;

H2SO4/HNO3 و سایر سیستم های اسیدی.

مزیت این است که حذف فلز نسبتاً مستقیم است، اما شدت درمان نیاز به کنترل دقیق دارد.

② اکسیداسیون حرارتی

از تفاوت در فعالیت اکسیداسیون مواد کربنی مختلف برای حذف ترجیحاً مقداری کربن آمورف استفاده می کند.

مشکل این است: SWCNT ها نیز تحت اکسیداسیون قرار می گیرند، بنابراین دما و پنجره زمانی بسیار حیاتی هستند.

③ جداسازی فیزیکی

شامل:

سانتریفیوژ؛

فیلتراسیون؛

جداسازی اندازه؛

جداسازی مربوط به تراکم-.

④ ترکیب شیمیایی و فیزیکی

این جهتی است که ارزش توجه بیشتری دارد.

به عنوان مثال: اکسیداسیون/پیش{0}تصفیه → کاتالیزور در معرض → شستشوی اسیدی → جداسازی → تمیز کردن → خشک کردن

مراحل مختلف به جای تلاش برای حل همه ناخالصی ها با یک معرف قوی، وظایف مختلفی را انجام می دهند.

X. چرا تمیز کردن کامل پس از تصفیه نانولوله کربنی تک جداره-هنوز مورد نیاز است؟

تکمیل تصفیه به معنای پایان یافتن فرآیند نیست. اسیدهای باقیمانده، نمک‌ها و یون‌های فلزی نیز می‌توانند بر عملکرد پودر نهایی تأثیر بگذارند.

مخصوصاً برای پودر SWCNT با اسید-تصفیه‌شده، اگر درمان پس از{1}} کافی نباشد، باقی‌مانده‌ها ممکن است شامل موارد زیر باشند:

اسید؛

یون های فلزی؛

نمک ها؛

اکسیدهای سطحی؛

سایر درمان‌ها توسط محصولات-.

این باقیمانده ها ممکن است بیشتر تحت تأثیر قرار دهند:

pH پودر؛

پایداری پراکندگی؛

عملکرد الکتروشیمیایی؛

رابط مواد مرکب؛

سیستم های دوغاب بعدی

بنابراین، یک زنجیره فرآیند واقعاً کامل معمولاً باید شامل موارد زیر باشد: تصفیه → جامد-جداسازی مایعات → تمیز کردن چندگانه → خشک کردن → درمان پودر → آزمایش محصول نهایی.

XI. چرا SWCNT های{1}}با خلوص بالا هنوز هم می توانند پراکنده شوند؟

خلوص بالا و پراکندگی بالا دو شاخص متفاوت هستند. SWCNT ها پس از خالص سازی همچنان می توانند به دلیل برهمکنش های قوی بین لوله ای-آگلومراهای بسته ای تشکیل دهند.

این نکته ای است که بسیاری از خریداران به راحتی آن را اشتباه می گیرند.

SWCNT ها نسبت ابعاد بسیار بالایی دارند و برهمکنش های آشکار واندروالسی بین لوله ها وجود دارد. بنابراین، حتی پس از حذف اکثر فلزات و کربن آمورف، به این معنی نیست که پودر به طور خودکار پراکندگی لوله ای را تشکیل می دهد.

بنابراین: خلوص «چقدر ناخالصی وجود دارد» را حل می‌کند، در حالی که پراکندگی نشان می‌دهد که «نانوتوب‌های کربنی چگونه نسبت به یکدیگر وجود دارند».

این دو باید جداگانه آزمایش و ارزیابی شوند.

برای مشتریانی که نیاز به تهیه دوغاب های آبی، دوغاب NMP یا مواد کامپوزیت پلیمری دارند، نمی توانند فقط بپرسند: "خلوص SWCNT چیست؟"

آنها همچنین باید بپرسند: "در سیستم حلال و فرمولاسیون من، به چه حالت پراکندگی می توان دست یافت؟"

XII. چه داده هایی را باید قبل و بعد از تصفیه پودر نانولوله کربنی جدار{1} مقایسه کرد؟

با ارزش ترین چیز به تنهایی نگاه کردن به یک شاخص واحد نیست، بلکه مقایسه تغییرات کامل داده ها قبل و بعد از تصفیه است.

یک چارچوب ارزیابی نسبتا عملی به شرح زیر است:

مهمترین جمله در اینجا این است: "کاهش ناخالصی" و "حفظ عملکرد مواد" هر دو باید به طور همزمان صادق باشند.

سیزدهم. به عنوان یک تولیدکننده پودر نانولوله کربنی با دیواره، شاندونگ تانفنگ با چه مزایایی باید ارزیابی شود؟

برای پودر نانولوله کربنی تک جداره-، مزیت اصلی سازنده فقط «توانایی تولید» نیست، بلکه این است که آیا می‌تواند مواد خام، تصفیه، آزمایش و الزامات کاربردی را به هم متصل کند.

به عنوان یک تولیدکننده پودر نانولوله کربنی تک دیواره، شاندونگ تانفنگ می‌تواند از ابعاد زیر در توسعه محصول و انتخاب مشتری متمایز شود:

1. شروع از مشخصات پودر به جای یک عدد خلوص واحد

مشتریان مختلف به SWCNTهای کاملاً یکسان نیاز ندارند.

انتخاب واقعی را می توان در اطراف ترکیب کرد:

قطر لوله؛

طول لوله؛

خلوص؛

بقایای فلزی؛

سطح نقص؛

حالت پودری؛

حالت شیمیایی سطح؛

سیستم پراکندگی.

2. تاکید بیشتر بر سازگاری دسته ای

برای مشتریان صنعتی، یک دسته از مشخصات ملاقات محصول به این معنی نیست که عرضه طولانی مدت مشکلی ندارد.

آنچه واقعاً بر تولید تأثیر می گذارد اغلب این است:-تا{1}}ثبات دسته ای.

به خصوص برای سیستم های تولید مداوم مانند دوغاب باتری و مواد کامپوزیت رسانا، نوسانات پودر ممکن است بیشتر به موارد زیر افزایش یابد:

ویسکوزیته دوغاب؛

زمان پراکندگی؛

عملکرد رسانا؛

عملکرد پوشش؛

ثبات محصول نهایی

3. تطبیق محصول با توجه به سناریوهای کاربردی

شاندونگ تانفنگ می تواند مشخصات پودر SWCNT را در مورد نیازهای برنامه های مختلف مطابقت دهد، نه اینکه به سادگی از یک مدل برای پوشش همه مشتریان استفاده کند.

به عنوان مثال:

بنابراین، ارزشی که یک سازنده واقعاً می تواند ارائه دهد، فقط «فروش یک کیسه پودر SWCNT» نیست، بلکه کمک به مشتریان در یافتن پارامترهای موادی است که با سیستم کاربردی آنها مطابقت دارد.

چهاردهم هنگام خرید پودر نانولوله کربنی با خلوص بالا-چه داده هایی باید از تولیدکنندگان درخواست شود؟

اگر هدف تدارکات، کاربرد صنعتی است، توصیه می‌شود که تولیدکنندگان را ملزم به ارائه COA کامل و داده‌های مشخصه‌های کلیدی کنید، به‌جای اینکه صرفاً به توضیحات «خلوص بالا» در وب‌سایت نگاه کنید.

سوالات کلیدی برای پرسیدن:

خلوص SWCNT چگونه تعریف می شود؟

محتوای خاکستر باقیمانده TGA چیست؟

آهن، کبالت، نیکل و سایر فلزات به ترتیب چیست؟

آیا داده های رامان ارائه شده است؟

ID/IG چیست؟

آیا داده های RBM ارائه می شود؟

آیا تصاویر TEM یا SEM وجود دارد؟

متوسط ​​قطر لوله چقدر است؟

میانگین طول یا محدوده طول لوله چقدر است؟

آیا تحت درمان اسیدی یا اکسیداسیون قرار گرفته است؟

آیا عملکرد سطحی وجود دارد؟

آیا اندیکاتورها بین دسته های مختلف پایدار هستند؟

آیا می توان نمونه هایی را برای آزمایش ارائه کرد؟

آیا می توان مشخصات را با توجه به سیستم برنامه مطابقت داد؟

به خصوص توجه داشته باشید: اگر یک سازنده فقط به شما بگوید "خلوص 99.9٪" اما نتواند روش آزمایش این عدد را توضیح دهد، در این صورت محتوای اطلاعاتی خود این عدد در واقع محدود است.

XV. چرا قیمت پودر نانولوله کربنی تک دیواره-معمولاً با خلوص بالاتر تغییر می‌کند؟

هزینه SWCNTهای{0}}با خلوص بالا نه تنها از خود نانولوله‌های کربنی ناشی می‌شود، بلکه از تلفات تصفیه، راندمان جداسازی، آزمایش و کنترل دسته‌ای نیز ناشی می‌شود.

در تولید واقعی، تصفیه اغلب به این معنی است:

از دست دادن مواد خام؛

درمان شیمیایی؛

تمیز کردن چندگانه؛

جداسازی جامد-مایع؛

خشک کردن؛

تست کردن؛

افزایش زمان فرآیند

علاوه بر این، تصفیه به طور نامحدود انجام نمی شود.

اگر کاهش بیشتر ناخالصی ها منجر به از بین رفتن یا از بین رفتن مقدار زیادی از SWCNT ها شود، در واقع بازده محصول موثر نهایی کاهش می یابد.

بنابراین، تدارکات صنعتی باید بیشتر بر موارد زیر تمرکز کند: خلوص + بازده + یکپارچگی ساختاری + سازگاری دسته ای + عملکرد برنامه

به جای اینکه صرفاً بالاترین عدد خلوص را دنبال کنید.

شانزدهم مشکلات اصلی تصفیه پودر نانولوله کربنی تک دیواره-را می توان در کدام 3 نقطه خلاصه کرد؟

آنچه در تصفیه SWCNT واقعاً دشوار است، حل سه مشکل "انتخابی، یکپارچگی و سازگاری" به طور همزمان است.

اول، گزینش پذیری

ناخالصی هایی مانند کاتالیزورهای فلزی و کربن آمورف باید تا حد ممکن مورد حمله قرار گیرند، در حالی که تاثیر خود را بر SWCNT ها کاهش می دهند.

دوم، یکپارچگی ساختاری

اگرچه عملیات اکسیداسیون قوی ممکن است راندمان حذف برخی ناخالصی ها را بهبود بخشد، ممکن است به طور همزمان نقص ایجاد کند، طول لوله را کوتاه کند یا شیمی سطح را تغییر دهد. بنابراین، فرآیند تصفیه نیاز به تنظیم یک پنجره معقول دارد.

سوم، سازگاری

به دست آوردن یک نمونه{0}}با خلوص بالا در آزمایشگاه به این معنی نیست که تولید صنعتی می تواند به طور مداوم همان محصول را بدست آورد. برای یک تولید کننده پودر نانولوله کربنی تک دیواره واقعی، کنترل دسته ای پایدار اغلب مهمتر از یک-نشانگرهای شدید است.

XVII. پرسش‌های متداول: تصفیه‌سازی پودر نانولوله کربن تک دیواره{{1}

1. چرا پودر نانولوله کربنی تک جداره-به تصفیه نیاز دارد؟

زیرا محصولات اصلی SWCNT معمولاً حاوی کاتالیزورهای فلزی، کربن آمورف، کربن گرافیت شده و سایر ناخالصی‌های کربنی هستند.

این ناخالصی ها بر خلوص پودر و همچنین برخی خواص الکتریکی، نوری و مواد مرکب تأثیر می گذارند.

2. خلوص 99% نانولوله های کربنی تک جداره- چه چیزی را نشان می دهد؟

ابتدا تعریف و روش تست "99%" را تایید کنید.

ممکن است با روش های مختلف محاسبه خلوص مطابقت داشته باشد، بنابراین کیفیت مواد را نمی توان با یک درصد قضاوت کرد.

3. آیا می توان از اسید نیتریک برای تصفیه SWCNT استفاده کرد؟

می توان از آن برای حذف برخی کاتالیزورهای فلزی استفاده کرد، اما شرایط درمان نیاز به کنترل دقیق دارد.

تحقیقات نشان می‌دهد که اسید نیتریک می‌تواند بقایای فلز را کاهش دهد، اما تیمار قوی ممکن است به طور همزمان باعث آسیب آشکار SWCNT شود، بنابراین نمی‌توان آن را به سادگی به این صورت درک کرد: «هرچه اسید قوی‌تر، خلوص بالاتر، بهتر است».

4. آیا TGA می تواند خلوص SWCNT را تشخیص دهد؟

TGA می تواند در ارزیابی باقیمانده فلز و ویژگی های کاهش وزن حرارتی کمک کند، اما به تنهایی نمی تواند خلوص SWCNT را به طور کامل تعریف کند.

برای قضاوت بهتر است داده های Raman، XPS و TEM/SEM را ترکیب کنید.

5. آیا رامان ID/IG بالاتر بهتر است؟

معمولا نه. افزایش ID/IG اغلب به معنای افزایش نسبت نقص یا کربن بی نظم است.

اما قضاوت خاص باید با نوع SWCNT، شرایط آزمایش و الزامات کاربرد ترکیب شود. داده های تامین کنندگان مختلف را نمی توان به سادگی خارج از سیستم تست مقایسه کرد.

6. آیا SWCNT های{1}}با خلوص بالا لزوماً راحت تر پراکنده می شوند؟

خیر. خلوص و پراکندگی شاخص های متفاوتی هستند. حتی اگر فلزات و کربن آمورف به طور موثر حذف شده باشند، SWCNTها ممکن است به دلیل فعل و انفعالات قوی، همچنان آگلومراهای{2}مانندی تشکیل دهند.

7. چگونه تولید کننده پودر نانولوله کربنی تک جداره-تک جداره را انتخاب کنیم؟

توصیه می‌شود به جای مقایسه یک عدد خلوص، اولویت‌بندی سیستم‌های آزمایش، سازگاری دسته‌ای، مشخصات محصول و قابلیت تطبیق برنامه‌ها را در اولویت قرار دهید. برای مشتریان صنعتی، بهتر است ابتدا آزمایش نمونه‌های کوچک- انجام شود، سپس مدل نهایی بر اساس سیستم دوغاب یا مواد مرکب واقعی تعیین شود.

پودر نانولوله کربنی با کیفیت واقعاً بالا-تک دیواره- فقط "خلوص بالا" نیست

ماهیت خالص سازی پودر نانولوله کربنی تک جداره، کاهش کاتالیزورهای فلزی و ناخالصی های کربنی است و در عین حال ساختار دیواره لوله SWCNT، طول و خواص ذاتی را تا حد امکان حفظ می کند.

از تحقیقات عمومی فعلی، تصفیه SWCNT چندین مسیر فنی از جمله تصفیه اسیدی، اکسیداسیون حرارتی، جداسازی فیزیکی، تصفیه الکتروشیمیایی و فرآیندهای ترکیبی چند مرحله‌ای را تشکیل داده است. مسیرهای مختلف دامنه کاربردی خاص خود را دارند، و همچنین بین کارآیی تصفیه و آسیب ساختاری-تفاوتی وجود دارد.

برای خریداران، به‌جای جستجوی پودر نانولوله کربنی تک دیواره با «بالاترین خلوص»، بهتر است روی موارد زیر تمرکز کنید: تعریف خلوص → باقیمانده فلز → محتوای خاکستر → رامان → قطر لوله/طول لوله → وضعیت سطح → قوام دسته → عملکرد واقعی برنامه.

Shandong Tanfeng به عنوان یک تولیدکننده پودر نانولوله کربنی تک دیواره-، می‌تواند مواد را با نیازهای کاربردی مختلف از ابعادی مانند مشخصات پودر، کنترل کیفیت تصفیه، و آزمایش محصول مطابقت دهد. برای مشتریانی که نیاز به استفاده از آنها در عوامل رسانای باتری، مواد کامپوزیت رسانا، مواد الکترونیکی، و سایر کاربردهای{2}}با کارایی بالا دارند، این رویکرد تطبیق از انتهای تولید تا انتهای برنامه، از مقایسه ساده یک عدد "99%" یا "99.9%" عملاً ارزشمندتر است.

قابل اعتمادترین استاندارد برای قضاوت نهایی در مورد مناسب بودن پودر SWCNT برای محصول شما باقی می ماند: داده های آزمایشی پاک + کیفیت دسته ای پایدار + نتایج آزمایش واقعی با فرمول نهایی.