20Lガラス反応器

20Lガラス反応器化学、生物学、および医薬品研究で広く使用されている非常に効率的で多目的な実験装置です。主にガラスで構成され、反応プロセスの優れた視認性を提供し、研究者がリアルタイムで進歩を監視できるようにします。反応器は、安全なシーリングとリークフリーの動作を保証する頑丈なフレームとクランプシステムを備えています。ガラス材料は化学的に不活性であり、ほとんどの酸や塩基からの腐食に抵抗しているため、広範囲の反応に適しています。原子炉には、炒め物、ヒーター、温度計などのさまざまなアクセサリーも付属しているため、反応条件を正確に制御できます。

20Lガラス反応器強力で広く使用されている実験装置です。購入と使用の過程で、実験的需要、製品の品質とアフターセールスサービス、およびその他の要因を完全に検討して、機器の通常の操作と実験結果の精度を確保する必要があります。

20リットルの容量で、原子炉は大規模な実験を処理することができ、より多くの量を必要とする実験を行う必要がある研究者にとって理想的な選択肢となります。さらに、そのモジュラー設計により、組み立てや分解が簡単になり、清掃とメンテナンスが促進されます。

全体として、20Lガラス反応器制御された観察可能な環境でさまざまな化学反応を実施するための信頼性が高く効率的なツールです。その汎用性と使いやすさにより、あらゆる研究研究所に貴重な追加になります。

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加熱\/冷却システム

 

中間層

反応器の内側と外側の間に位置する、循環熱溶液またはクーラントを注入するために使用され、一定の温度で反応器の材料を加熱または冷却します。

循環装置

反応器の一定の温度制御を実現するために、熱いオイル循環器、水循環真空ポンプなどの外部加熱または冷却を必要とする循環装置。

温度センサー

PT100プラチナワイヤセンサーなど、反応器の材料の温度を直接測定し、温度制御の精度を確保するために温度値をデジタルで表示します。

 

 

凝縮システム

01.

コンデンサー

コンデンサー：通常、垂直高効率の二重逆流凝縮パイプを採用します。これは、反応によって生成された蒸気を冷却し、液体に凝縮して反応器に戻ったり回復したりするために使用されます。

凝縮コイル：反応器の上に位置し、コンデンサーに接続されており、冷却のために蒸気をコンデンサーに持ち込むために使用されます。

02.

放電システム

排出ポート：通常、原子炉の底部にあり、大径排出バルブを使用して固体材料と液体材料の放出を促進します。

排出バルブ：ガラス +テトラフルオロイド材料は、通常、シーリングと腐食抵抗を確保するために使用されます。

グラフェンの3次元の統合は、機能的なアプリケーションの鍵です20Lガラス反応器。離散グラフェンシートに基づく従来の3次元の物理スタッキング法は、層間の重いスタッキング、欠陥の導入、高い接触抵抗、制御不能な細孔構造などの問題に直面しているため、2次元グラフェンの優れた固有特性を効果的に維持することが困難になります。 3次元連続構成を備えたナノポーラスグラフェンは、その構造と物理的特性を効果的に調整できます。

3次元連続構成ナノポーラスグラフェンの一般的な調製方法は、触媒および多孔質テンプレートとしてのDealloyingメソッド（つまり、合金の選択的腐食）によって調製されたナノポーラス金属を使用し、化学蒸気堆積（CVD）メソッドを使用して、3次元の内面にナノポラスの金属を堆積させることです。二次元グラフェンは均一に成長し、ナノポーラス金属テンプレートを酸エッチングによって除去して、自立したナノポーラスグラフェン材料を取得します。この間接的な方法で得られたナノポーラスグラフェンは、優れた物理的および化学的特性を示しますが、この方法は、複雑なプロセス、高コスト、マクロクラックによって引き起こされる機械的特性の劣化などの問題に直面しています。高品質の大規模なナノポーラスグラフェンの直接的な準備は、常に課題に直面しています。

最近、天津科学技術大学のハン・ジュフ教授、韓国のダンクック大学のスヒョン教授、および日本の東北大学のハイデミ・カト教授は、ナノポーラスグラフェンの直接的な合成技術を開発するために協力しました。溶融金属BIは、高温でアモルファス金属炭化物を選択的にエッチングするために使用され、炭素原子が動的固体界面で不安定な自己組織化を行い、大きなサイズのナノポーラスグラファイト、亀裂欠陥、高結晶性を直接形成します。 ene。得られた3次元連続構成ナノポーラスグラフェンは、優れた電気伝導率、機械的強度、柔軟性を持ち、イオン溶媒の共互換反応メカニズムに基づいてナトリウムイオン電池の負の電極に適用でき、優れた電気化学パフォーマンスを示します。

関連する研究結果は、「ナトリウムイオンバッテリーにおける優れた電気化学特性を備えた機械的に堅牢な自己組織化された亀裂のないナノセルラグラグラフェン」というタイトルで「高度な材料」に掲載されました。

図1。（a）アモルファスMN80C20を溶融金属BIで選択的にエッチングすることにより、ナノポーラスグラフェンを直接調製することの反応の概略図。 （B、C）1000度で調製したナノポーラスグラフェンのSEM画像。 （d）柔軟なナノポーラスグラフェンフィルムの写真。 （e）2500度での直接調製と熱処理後のナノポーラスグラフェンのラマンスペクトル。

図2。FIBの3次元再構成を使用して分析されたナノポーラスグラフェンの3次元構造（黒いコントラストはグラフェン、グレーコントラストはナノポアで埋められています）

この研究で使用される材料準備方法（LMD）は、金属溶融物を腐食培地として使用し、合金成分と金属溶融物の誤りの違いを利用して合金の選択的エッチングを実現します。それにより、ナノポーラス構造の形成を促進します。この原則に基づいて、この研究では、前駆体および金属BI溶融として腐食培地としてアモルファス金属炭化物MN80C20（at。％）を選択しました。アモルファスの前駆体の使用は、粒界での不均一な腐食による多数の巨視的亀裂の生成を効果的に回避できます。高温では、BI溶融物はアモルファスMN80C20でのMN原子の選択的溶解を駆動し、放出された活性炭原子は固体融合界面でのスピノーダル分解と同様の動的自己組織化プロセスを受け、それによって3次元の相互接続されたナノリガメンテンと穴が形成されるために形成されます。このプロセスにより、ナノポーラスグラフェンのワンステップ直接合成が可能になります。得られた大規模なナノポーラスグラフェンには、典型的な3次元連続構成、高い結晶性、均一な構造（細孔径約100 nm）、亀裂欠陥はなく、柔軟性があります（図2B-E、図3）。

図3。 （b）1000度SEM画像で調製されたナノポーラスグラフェンの断面（ナノポアには固化したBIで満たされています）。 （c）1000度での熱処理後400度で調製したナノポーラスアモルファス炭素のSEM画像。 （d）1000度の熱処理後に400度で調製されたナノポーラスアモルファス炭素。溶融BI含浸治療後の程度SEM画像。 （e）異なるサンプルのラマンスペクトル。

この研究では、異なるナノポーラス炭素構造が異なる温度で得られることがわかりました。400度のLMDは、ナノポーラス金属に類似した固体靭帯を備えたナノポーラス拡張炭素を生成します（図4A）。 1000度のナノポーラスグラフェンのLMDが得られ、靭帯は2次元グラフェンで構成され、中空のチューブの形状でした（図4B）。この結果は、ナノポーラスグラフェンの形成がグラフェンの結晶成長を促進するためにより高いLMD反応温度を必要とすることを示しています。同時に、400度で調製されたナノポーラスアモルファス炭素は、1000度でさらなる熱処理後にアモルファス炭素のままであり（図4C）、1000度の溶融BIの含浸後、中空靭帯構造でナノポーラスグラファイトに変換されました。グラフェン（図4D）は、溶融金属BIがLMDプロセス中のグラフェンの成長を触媒する触媒として機能することを示しています。 LMDにおけるグラフェン成長の実験的に測定された活性化エネルギーは93.1 kJ\/molであり、これは一般的な熱駆動型グラフィット化（215 kJ\/mol）の活性化エネルギーよりもはるかに低いです。したがって、LMDプロセス中のBi-C相互作用は、固体融合界面での炭素原子の可動性を高め、グラフェンの低エネルギーバリア核生成成長を促進するために有益です。

この研究は、ナノポーラスグラフェンの3次元連続構成の直接合成技術を開発し、炭素材料の上部構造の構築と扱いにくいナノポーラス材料の開発に関する新しいアイデアを提供します。開発された大規模、高伝道性、高強度、柔軟なナノポーラスグラフェン材料は、柔軟なバッテリー、タッチセンサー、ナノエレクトロニクス、異種触媒などのフィールドで使用されると予想されます。

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