Functionalization and Dispersion of Carbon Nanomaterials Using an Environmentally Friendly Ultrasonicated Ozonolysis Process

Eudora S. Y. Yeo; Gary I. Mathys; Narelle Brack; Erik T. Thostenson; Andrew N. Rider

doi:10.3791/55614

Funktionalisierung und Dispersion von Kohlenstoff-Nanomaterialien mit einem umweltfreundlichen Ul...

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Functionalization and Dispersion of Carbon Nanomaterials Using an Environmentally Friendly Ultrasonicated Ozonolysis Process

Funktionalisierung und Dispersion von Kohlenstoff-Nanomaterialien mit einem umweltfreundlichen Ultraschall-Ozonolyse-Prozess

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08:33 min

May 30, 2017

DOI: 10.3791/55614-v

Eudora S. Y. Yeo¹, Gary I. Mathys², Narelle Brack³, Erik T. Thostenson^4,5,6, Andrew N. Rider¹

¹Aerospace Division,Defence Science and Technology Group, ²Maritime Division,Defence Science and Technology Group, ³Department of Chemistry and Physics, La Trobe Institute for Molecular Science,La Trobe University, ⁴Department of Mechanical Engineering,University of Delaware, ⁵Department of Materials Science and Engineering,University of Delaware, ⁶Center for Composite Materials,University of Delaware

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Hier wird ein neuartiges Verfahren zur Funktionalisierung und stabilen Dispersion von Kohlenstoff-Nanomaterialien in wässrigen Umgebungen beschrieben. Ozon wird direkt in eine wässrige Dispersion von Kohlenstoff-Nanomaterial injiziert, die kontinuierlich durch eine hochleistungsfähige Ultraschallzelle rezirkuliert wird.

Das übergeordnete Ziel dieser Ultraschall-Ozonolyse und elektrophoretischen Abscheidungsprozesse ist es, eine stabile Dispersion von Kohlenstoff-Nanomaterialien zu erreichen, die dann für die Herstellung von hierarchichalen Verbundwerkstoffen verwendet werden können. Diese Methode kann Schlüsselfragen im Bereich der hierarchichalen Komposite beantworten. Durch die Bereitstellung einer bequemen Methode zur kontrollierten Beschichtung von Mikrofasergeweben mit Kohlenstoff-Nanomaterialien.

Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass Kohlenstoff-Nanomaterialien wie Nanoröhren und Nanoplättchen ohne den Einsatz aggressiver Chemikalien funktionalisiert und mit polymeren Harzsystemen kompatibel gemacht werden können. Um diesen Vorgang zu starten, füllen Sie alle benötigten Materialien in ein Handschuhfach in einem mit Hepa-Filter ausgestatteten Abzug. Wiegen Sie die gewünschte Menge an Nanomaterialien in eine Flasche und fügen Sie Wasser hinzu, so dass die endgültige Nanopartikelkonzentration ein Gramm pro Liter beträgt.

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