DE102009048348B4 - Kohlenstoffnanoröhrenproduktionsprozess - Google Patents
Kohlenstoffnanoröhrenproduktionsprozess Download PDFInfo
- Publication number
- DE102009048348B4 DE102009048348B4 DE102009048348.9A DE102009048348A DE102009048348B4 DE 102009048348 B4 DE102009048348 B4 DE 102009048348B4 DE 102009048348 A DE102009048348 A DE 102009048348A DE 102009048348 B4 DE102009048348 B4 DE 102009048348B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- carbon nanotubes
- liquid
- cavitation
- production process
- sonochemical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/06—Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies
- B01J3/08—Application of shock waves for chemical reactions or for modifying the crystal structure of substances
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/152—Fullerenes
- C01B32/154—Preparation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/158—Carbon nanotubes
- C01B32/16—Preparation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D3/00—Particular applications of blasting techniques
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Kohlenstoffnanoröhren können für viele Anwendungen genutzt werden, aber der Hauptnachteil von Ihnen ist das sie sehr teuer sind. Diese Erfindung beschreibt einen einfachen Prozess für die Herstellung von Kohlenstoffnanoröhren im großen Still. Dieser Prozess ist sehr billig. Er nutzt den sonochemischen Ansatz zur Erzeugung von Kohlenstoffnanoröhren. Es wird auch gezeigt, dass dieser Prozess genutzt werden kann für die Industrialisierung von sonochemischen Prozessen. Der zweite Teil der Erfindung beschreibt ein Gerät welches in der Lage ist starke Stosswellen für Ultraschallanwendungen zu erzeugen.
Description
- Diese Erfindung befasst sich mit der Anwendung sonochemischer Reaktionen allgemein und im Speziellen auf dem Gebiet der Nanopartikelsynthese.
- Stand der Technik
- In der Chemie, wird unter der Sonochemie die Anwendung von Schallwellen auf chemische Systeme verstanden. Der chemische Effekt kommt nicht von einer direkten Interaktion mit molekularen Teilchen. Studien haben gezeigt, dass es keinen direkten Zusammenhang zwischen dem akustischen Feld mit chemischen Teilchen auf molekularer Ebene geben kann, welcher für Sonochemie und Sonoluminescene eine Erklärung bietet. Statt dessen, entsteht Sonochemie aus der akustischen Kavitation (Die Bildung, Wachstum und Implosion von Blasen in einer Flüssigkeit.)
- Dies wird durch Phänomene demonstriert wie, die Ultraschallbeschallung, Sonoluminescene und akustische Kavitation. Ein Hauptproblem warum Sonochemie bisher nicht im größeren Maßstab genutzt wird ist es, dass es nicht möglich ist wirtschaftlich starke akustische Welle in Flüssigkeiten zu erzeugen. Eine neue Anwendung von Sonochemie ist die Produktion von Nanopartikeln wie Kohlenstoffnanoröhren, Titaniumnanokristalle etc. Diese Nanopartikel können für neue revolutionäre Elektroniken, Maschinen und Materialien angewendet werden. Beispielsweise nutzt der von Soo-Hwan Jeong, Ju-Hye ko, Jong-Bong Park und Wanjun Park in ihrem Artikel „A Sonochemical Route to Single-Walled Carbon Nanotubes under Ambient Conditions” beschriebene Prozess eine 0.01 mol% ferrocene-dissolved p-xylene Lösung um 60% reine einwandige Kohlenstoffnanoröhren zu erzeugen.
- Die Patentschrift
DE 957474 B beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Emulsionen. - Ein Vibrationstisch ist ein Tisch welcher in der Lage ist Vibrationen zu produzieren meistens vertikale Vibrationen. Dies geschieht durch Vibrationsmotoren welche eine Zentripetale Kraft erzeugen, diese wird in eine vertikale Kraft umgerichtet. Vibrationstische werden oft dazu genutzt Emulsionen zu erzeugen. Falls die vertikale Oszillation der Flüssigkeit stärker als 2 G ist dann wird sie auseinandergerissen, so dass ein Teil von ihr nach oben und der andere nach unten fließt. Eine große Kavität entsteht. Diesen Effekt nennt man Wasserhammereffekt. Eine detaillierte Beschreibung kann hier gefunden werden: „Cavitation lumiescene in a water hammer: Upscaling sonoluminescence” http://adsabs.harvard.edu/abs/2003PhFl...15.1457S.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren für die Massenfertigung von Nanopartikeln bereitzustellen.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Flüssigkeit welche verarbeitet wird hier 0.01 mol% ferrocene gelöste p-xylene Lösung mit Silica Puder
- 2
- Vibrationstisch
- 3
- Kavität
- 4
- kollabierende Kavität
- 5
- Richtung der Flüssigkeit
- 6
- Vakuumpumpe
- 7
- Vakuumdichtung und Anschluss
- Beschreibung der Erfindung
- Diese Erfindung ermöglicht die Massenfertigung von Nanopartikeln durch Kavitation.
- Normalerweise wird Kavitation durch Ultraschall erzeugt dies ist jedoch ineffizient. Eine Möglichkeit besteht darin eine Flüssigkeit vertikal vibrieren zu lassen – Wasserhammereffekt. Diese Erfindung kann nicht nur genutzt werden um Kohlenstoffnanoröhren zu erzeugen sondern auch für alle anderen Arten von Nanopartikel. Durch Verwenden eines Vakuums können bei der Wasserhammereffektmethode bisherige sonochemische Prozesse wesentlich verbessert werden.
- Ausführungsbeispiel 1 – Fig. 1
-
1 zeigt die Ausführung der Erfindung. Diese besteht aus einem Vibrationstisch (2 ) welcher mit einer Flüssigkeit (1 ) in einem Behälter gefüllt ist, in unserem Fall die 0.01% mol Ferrozene gelöste p-Xylol Lösung mit Silica Partikeln. Oberhalb des Behälters befindet sich Vakuumdichtung mit Anschluss (7 ) der zu einer Vakuumpumpe führt (6 ). - Durch die vertikale Bewegung des Vibrationstisches werden innerhalb der Flüssigkeit Hohlräume erzeugt durch den Wasserhammereffekt die implodieren wieder – Kavitation. Durch die Kavitation werden sonochemische Prozesse gestartet diese erzeugen die Kohlenstoffnanoröhren. Dieser Effekt kann erheblich durch die Verwendung eines Vakuums gesteigert werden.
Claims (4)
- Ein Verfahren zur Massenfertigung von Nanopartikeln durch Kavitation, dass Kavitation in einer Flüssigkeit erzeugt, dadurch dass die Flüssigkeit in vertikale Schwingungen versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen mit einem Vibrationstisch erzeugt werden.
- Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit Ferrocen und P-Xylol beinhaltet.
- Ein Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit Silika Partikel beinhaltet.
- Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanopartikel Fullerene oder Kohlenstoffnanoröhren beinhalten.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009048348.9A DE102009048348B4 (de) | 2009-10-06 | 2009-10-06 | Kohlenstoffnanoröhrenproduktionsprozess |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009048348.9A DE102009048348B4 (de) | 2009-10-06 | 2009-10-06 | Kohlenstoffnanoröhrenproduktionsprozess |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009048348A1 DE102009048348A1 (de) | 2011-04-07 |
DE102009048348B4 true DE102009048348B4 (de) | 2014-02-13 |
Family
ID=43705717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102009048348.9A Expired - Fee Related DE102009048348B4 (de) | 2009-10-06 | 2009-10-06 | Kohlenstoffnanoröhrenproduktionsprozess |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102009048348B4 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010051485A1 (de) | 2010-11-15 | 2012-05-16 | Heiko Ackermann | Gerät für Sonochemie |
US9492806B2 (en) * | 2013-12-10 | 2016-11-15 | Heiko Ackermann | Cavitation generation mechanisms and their use in fermentation and wastewater and sand cleaning processes |
EP3015434B1 (de) | 2014-10-31 | 2020-06-03 | ABS Apparate, Behälter- und Sonderanlagenbau GmbH | Methode zur Kavitationserzeugung und ihre Anwendung in Fermentations- und Abwasser und Sandreingungsprozessen |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE957474C (de) * | 1943-11-05 | 1957-02-07 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung von Emulsionen, z.B. aus OEl und Wasser |
US5855827A (en) * | 1993-04-14 | 1999-01-05 | Adroit Systems, Inc. | Pulse detonation synthesis |
US20060239892A1 (en) * | 2004-11-20 | 2006-10-26 | Soo-Hwan Jeong | Method of synthesizing carbon nanotubes |
US20070066480A1 (en) * | 1999-10-25 | 2007-03-22 | Moser William R | Method of preparing compounds using cavitation and compounds formed therefrom |
DE112005003808T5 (de) * | 2005-12-30 | 2008-10-23 | Dolmatov, Valerij Jur'evič | Nanodiamant und Verfahren zu seiner Herstellung |
US20090059718A1 (en) * | 2005-02-28 | 2009-03-05 | Impulse Devices, Inc. | Hydraulic actuated cavitation chamber |
DE102007059990A1 (de) * | 2007-12-13 | 2009-06-18 | Süd-Chemie AG | Verfahren zur Herstellung nanokristalliner Hydrotalcitverbindungen |
-
2009
- 2009-10-06 DE DE102009048348.9A patent/DE102009048348B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE957474C (de) * | 1943-11-05 | 1957-02-07 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung von Emulsionen, z.B. aus OEl und Wasser |
US5855827A (en) * | 1993-04-14 | 1999-01-05 | Adroit Systems, Inc. | Pulse detonation synthesis |
US20070066480A1 (en) * | 1999-10-25 | 2007-03-22 | Moser William R | Method of preparing compounds using cavitation and compounds formed therefrom |
US20060239892A1 (en) * | 2004-11-20 | 2006-10-26 | Soo-Hwan Jeong | Method of synthesizing carbon nanotubes |
US20090059718A1 (en) * | 2005-02-28 | 2009-03-05 | Impulse Devices, Inc. | Hydraulic actuated cavitation chamber |
DE112005003808T5 (de) * | 2005-12-30 | 2008-10-23 | Dolmatov, Valerij Jur'evič | Nanodiamant und Verfahren zu seiner Herstellung |
DE102007059990A1 (de) * | 2007-12-13 | 2009-06-18 | Süd-Chemie AG | Verfahren zur Herstellung nanokristalliner Hydrotalcitverbindungen |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
A Sonochemical Route to Single-Walled Carbon Nanotubes under Ambient Conditions. In: Journal of the American Chemical Society, 126, 2004, 49, 15982-15983. * |
C.-K. Su, C. Camara, B. Kappus, and S. J. Putterman: Cavitation luminescence in a water hammer: Upscaling sonoluminescence. In: PHYSICS OF FLUIDS, 15, 06.2003, 6, 1457 - 1461. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102009048348A1 (de) | 2011-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102009048348B4 (de) | Kohlenstoffnanoröhrenproduktionsprozess | |
DE2624369A1 (de) | Ueberschallreinigungsgeraet | |
DE112018003021T5 (de) | Energieumwandlungselement, vibrationsstromerzeuger, kraftsensorvorrichtung und antriebselement | |
CA2979369C (en) | Cavitation generation mechanisms and their use in fermentation and wastewater and sand cleaning processes | |
CH705317B1 (de) | Verfahren zur Ultraschall-Kavitationsbehandlung flüssiger Medien. | |
CA2917173A1 (en) | Ultrasonic system for mixing multiphase media and liquids, and associated method | |
DE10214689A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Zerstören zellularer Strukturen in Suspensionen von Mikroorganismen | |
DE102012011555B4 (de) | Kavitationsgetriebene chemische Reaktionstechnik | |
EP3215678B1 (de) | Vibrationsramme | |
EP2739428A1 (de) | Verfahren zum ultraschallbonden mit mindestens einem ersten und zweiten harmonischen schwingungsteile erzeugenden ultraschalltransducern | |
DE102014222977A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Verringerung von Zahnradgeräuschen | |
DE102010006753B4 (de) | Vorrichtung zum Spalten oder Lösen von cellulosehaltigem Material | |
EP0895489A1 (de) | Verfahren zum reinigen von faden- oder von bandförmigen erzeugnissen, insbesondere von draht | |
DE10321436A1 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung von Kräften | |
DE102011101008A1 (de) | Verfahren zur Übertragung von Schwingungen in einem Kraftfahrzeug | |
DE952707C (de) | Vorrichtung zum Dispergieren | |
EP3949089B1 (de) | Anlage zum erzeugen elektrischer energie | |
DE914073C (de) | Einrichtung zur Behandlung eines Gutes durch die Einwirkung von Schall- oder Ultraschallschwingungen | |
EP2457874A1 (de) | Druckentspannungsflotation | |
AT524995B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Stützstrukturen aus einem Gegenstand, sowie Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands durch additive Fertigung | |
DE202020001353U1 (de) | Schwarm-, Wirbel-, Monsterwellen-, Reibungs- und Potenzierungs-Vorrichtung zum Nachweis von Grenzzyklen | |
EP0715542B1 (de) | Verfahren zur vermeidung von sedimentationen | |
DE102011008576A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer schwingenden Bewegung einer Masse | |
DE2256627A1 (de) | Verfahren zum mischen von schlammartigen medien mit wasser und zum transport solcher mischungen und vorrichtung zur durchfuehrung solcher verfahren | |
DE102013004651B4 (de) | Lenkung und Anordnung für ein Fahrzeug sowie entsprechendes Fahrzeug |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20110616 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20141114 |
|
R084 | Declaration of willingness to licence | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |