如何分散石墨烯?
石墨烯為奈米尺度的粉體,其材料製備方式因素,表面已含有比例不等的含氧官能基,分散上較奈米碳管或其他無機材料容易,但仍建議使用超音波震盪設備、高速攪拌設備、三滾筒研磨設備或其他,分散效果更佳。
石墨烯可與哪些溶劑搭配使用?
單層石墨烯可搭配酒精、丙酮、DMF、NMP、THF等,高功率超音波震盪半小時至1小時後,而在DMF及NMP效果較佳。
何種檢測方式可鑑別石墨烯厚度、長度?
目前我司石墨烯製品雖有AFM、Raman等檢測報告,但實際分析報告依儀器的限制,存有一些再現性及取樣代表性的問題。而石墨烯的層數亦會與其比表面積有關連性,故我司現階段會以BET的分析數據作為鑑別石墨烯厚度的主要方式。
石墨烯長度的鑑別,其長度在次微米或微米等級,在SEM同樣會有取樣代表性的問題產生,故我司現階段以雷射粒徑分析儀(Laser Diffraction)的方式作為鑑別石墨烯長度的主要方式。
石墨烯的導電性及熱傳導性如何量測呢?
目前受限於儀器的樣品限制,對於粉體型態的製品,其分析數據的再現性欠佳,可能是因樣品需以壓錠方式測試,但錠內仍含有空氣的雜質,造成分析數據不佳。另外,亦有儀器廠商測試肉眼可見之”石墨烯”膜熱傳導係數,應說明為石墨膜或”極多層石墨烯膜”而非石墨烯膜;因目前所定義的石墨烯係指厚度在奈米等級的產品,而非觸碰後感覺為膜的產品。
要如何保存石墨烯粉體?
石墨烯的共軛結構使其具中孔(Mesopore)並接近微孔(Micropore)的孔徑大小,對於環境中的氣體皆有一定程度的吸附能力;且石墨烯表面存在不同程度的含氧官能基亦有親水性。故,如果實驗條件不能含水等汙染物,建議使用前以溫度105度進行樣品前處理;使用後,至於防潮箱中保存即可。
有方便又安全、可製備氧化石墨烯(Graphene Oxide)的方法嗎?
我公司氧化石墨(Graphite Oxide)可提供貴實驗室最安全的方式製備氧化石墨烯。使用我司的氧化石墨僅需置放於所需的溶劑中,如水、乙醇、NMP中,經超音波震盪後,再取其上清液,即為氧化石墨烯溶液 (1g的氧化石墨可產出0.8g的氧化石墨烯)。
為何製備好的石墨烯或奈米碳管溶液仍會沉澱呢?
石墨烯與奈米碳管為長徑比(Aspect ratio)相當大的材料,雖然厚度與直徑在奈米等級,但其長度仍為數微米至數十微米。因此溶液置放一段時間後,不論表面是否有改質,會因重力(Gravity)影響而有分層的情況產生。如欲改善此情況,可依貴實驗條件,再行添加分散劑、介面活性劑或提高介質黏度,可延緩此現象的發生時間。
定向型奈米碳管與一般碳管的差異為何?
一般CVD法製作的奈米碳管外觀微捲曲狀,實際操作時常會有糾結、纏繞等情況,分散上較麻煩;我司定向型碳管外觀為筆直狀,在實際分散上效果更佳。
作為複合材料的添加物-奈米碳管,添加的濃度大致是多少呢?
依據目前客戶的訊息回饋、成本考量、比表面積及個別的分散能力,針對我司的產品添加濃度,大概有以下的添加範圍
(1) 水性系統:100ppm-5wt%
(2) 油性溶劑: 100ppm-5wt%
(溶劑包含:IPA、EAC、MEK、NMP等)
(3) 樹脂系統: 100ppm-10wt%
(Expoxy、Acrylate & PU resin等)
常見的溶劑中-水、酒精、NMP,與三種不同官能基的改質碳管,何者分散效果最佳呢?
CNT-COOH與 CNT-OH 或 CNT-NH2 皆可分散於水,酒精及NMP
1. 分散於水的最佳程度以CNT-COOH最好,CNT-OH 與 CNT-NH2 次之。
2. 分散於酒精的最佳程度以CNT-COOH最好,CNT-OH 與 CNT-NH2 次之。
3. 分散於NMP的最佳程度, CNT-COOH,CNT-OH 與 CNT-NH2 三者皆差不多。
4. 對於PU與樹脂的反應性以 CNT-NH2 最佳。
我司希望碳管可直接用於複合材料,有相關產品推薦嗎?
複合材料在碳管的添加量由通常ppm 至5%不等,碳管的成本因素就顯得相當重要,而改質技術則是進入這領域相當重要的門檻。我司目前有產業用改質碳管方案,讓您不需費心於碳管的改質製程且價格較以往大幅降低許多,歡迎業界客戶來電詢問。
奈米金溶液要用DLS或是TEM驗證其粒徑大小呢?
DLS(奈米粒徑分析儀)是一種快速檢測膠體粒子粒徑的分析方法,但其分析結果為粒子之水力直徑(Hydrodynamic diameter),與TEM或SEM分析結果的一次粒徑比較,大多會偏大,此為正常現象(如因保存方式或改變其分散環境所造成的聚集情況則不論)。而粒徑大至某個程度後,則兩者差距會減少。上述兩種分析方法,都是標準方法,皆可採用分析之。
奈米金溶液分析Zeta Potential後,還可以使用嗎?
利用電泳光散射分析膠體粒子之Zeta Potential有可能會因導入數十或數百伏特的電壓,致使溶液在該儀器樣品槽內因電極周圍產生的焦耳熱(Joule heat),可能對膠體粒子產生影響。對於某些膠體粒子表面有接官能基的產品,會因此破壞其特性。動態光散射原理分析其粒徑,則可回收再使用。
奈米金溶液乾燥變為粉體後,還可以再重新分散嗎?
膠體粒子狀的溶液產品,在乾燥變為粉體後,復溶於溶劑中,會因為團聚問題而無法回復均勻分散的狀態。(膠體粒子類產品也常因儲存方式及效期而造成顆粒團聚現象,此皆為不可逆的狀態而無法重新分散、改善之。)
奈米銀線置放久了都會沉澱於底部,要用何種方式再分散呢?
因奈米銀線為長徑比相當大的產品,如欲上述情況,建議搖晃至底部無沉澱即可使用。如欲使用超音波震盪,勿持續超過1分鐘,以避免破壞其針狀結構。
可以跟貴公司索取樣品嗎?
本公司非常歡迎來電索取樣品,但設計一個實驗,除了濃度、溶劑、分散劑…等條件,皆需要用到一定數量的材料,提供小量的樣品並無法一次就測試出最佳的條件。因此,我們有最小訂購量,應可符合您的多樣化需求。
貴公司的介電常數分析儀可分析固體的樣品嗎?
我司代理的DCM-470為分析溶劑-液體型態之介電常數,無法分析固體樣品之介電常數。
我的溶液中的顆粒樣品會影響介電常數的分析嗎?
在加入顆粒後的溶液樣品,會因為樣品中除溶劑外,還包含溶質等因素,故建議使用TDR-5000型高黏度型介電常數分析儀。分析數據代表該樣品整體的介電常數,即為溶質與溶劑。本儀器最高黏度可至數千cp.
為何同樣材質的樣品分析放射率會有不同的分析結果呢?
TSS-5X主要分析樣品表面對於2-22um吸收與反射的能力,相同的材質但不同的表面粗糙度,都會影響分析結果。如表面拋光與表面拉絲的不銹鋼,都會有分析上的差異。另外,金屬樣品中的鋁與氧化鋁,雖然氧化鋁層厚度不大,但亦有產生影響。
為何我的黑色樣品會比白色樣品的放射率高呢?
TSS-5X主要分析樣品表面對於2-22um吸收與反射的能力,相同的材質但不同的顏色,都會影響分析結果。如黑色與白色的PET樣品,都會有分析上的差異。
我的樣品是不規則、非平板形狀或粉體,可以分析放射率嗎?
TSS-5X主要分析樣品表面對於2-22um吸收與反射的能力,如樣品表面非平面狀,會影響2-22um輻射反射的訊號接收、造成反射的輻射散失而影響分析的數據再現性。
我的樣品想要加熱到50度以上的環境分析放射率可以嗎?
TSS-5X為常溫型放射率測定器,分析環境溫度最高至45度。如欲超過此溫度,可洽中科院或工研院機型。
目前放射率測定器可以應用於何種領域的樣品檢測呢?
TSS-5X於台灣已實際用於以下產業的樣品分析,如Low-E玻璃、複合材料、紡織業、不銹鋼、航太製品、家電製品等。