在含有表面活性剂的水溶液中对CNT脱凝的高速成像
Zhuocheng Xu1, Catherine Tonry2, Milo S P Shaffer3
1Department of Aeronautics, Faculty of Engineering, Imperial College London, London, UK; Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Imperial College London, London, UK.
Ultrasonics sonochemistry
|July 27, 2025
概括
表面活性剂通过稳定微泡来帮助多壁碳纳米管 (MWCNT) 在空洞化区域以外的脱聚. 这增强了超声波过程中的分散,提高了加工效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 多壁碳纳米管 (MWCNTs) 的有效分散对于它们的应用至关重要.
- 超声波是MWCNT分散的常见方法,但它的效率可能是有限的.
- 表面活性剂通常用于改善MWCNT分散,但它们在脱聚合机制中的确切作用尚未完全理解.
研究的目的:
- 为了研究MWCNT在水溶液中的中层层脱凝机制.
- 为了阐明表面活性剂 (Triton X-100) 在超声波过程中MWCNT脱凝中的作用.
- 了解化区和微气泡动态对MWCNT分散的影响.
主要方法:
- 使用高速成像技术实时观察MWCNT的脱.
- 进行了数值模拟,以建模气泡动力学及其与MWCNT聚合物的相互作用.
- 在含有或不含Triton X-100表面活性剂的水溶液中进行了实验.
主要成果:
- 在化区 (CZ) 内,表面活性剂的添加对MWCNT脱凝产生了很小的影响.
- 在CZ之外,表面活性剂显著增加了微泡集群的形成和稳定性.
- 表面活性剂促进的微泡相互作用导致了远离声极管的地区更频繁的MWCNT脱.
结论:
- 表面活性剂通过促进微气泡介导的脱聚在初级化区外,增强MWCNT的分散.
- 受表面活性剂影响的结构化微泡活动在超声波过程中扩大了有效的分散区域.
- 这些发现为优化MWCNT在表面活性剂辅助系统中的处理提供了洞察力.
