STEP Technology 에 기반을 둔 Multisample analytical centrifugation 은 다양한 CNT (Carbon Nano tube)
분산물 (dispersion) 의 침강특성 (sedimentation behavoir) 을 정량 및 정성 분석을 하는데 매우 유용하게 사용된다.
본 application 에서는 ionic liquid (1-butyl-3-methylimidazoliumtetrafluoroborate) 에서 분산된 두개의 다른
Multiwalled Carbon Nanotube (MWNT) A 와 B 의 sedimentation 현상을 측정하여 두 MWNT 분산물의
안정성 (Dispersion Stability) 을 상호 비교하였다.
Fingerprinting of the dispersions - different products
분산 (dispersion) 된 0.1% m/m 농도의 두개의 다른 MWNT A 와 B 를 Tube 에 넣고 LUM-gmbh 사의 LUMiSizer Dispersion Analyzer 속에서
20℃ 에서 2300 xg 의 회전력으로 회전시켜 각각 다음과 같은 Transmission Profiles 를 구하였다.
Transmission Profile of MWNT A - Polydisperse sedimentation
분산된 Tube 내 각 위치에서의 입자의 농도변화를 표시하여주는 Transmission Profile 을 통해
우리는 분산 상태를 파악할 수 있는데 위 MWNT A 의 Transmission Profile 은 전형적인 Polydisperse sedimentation 의 형태를 나타낸다.
즉 다양한 크기의 입자와 덩어리가 각기 다른 속도로 sedimentation 을 하고 있다는 것을 알 수 있다.
Transmission Profile of MWNT B - Zone sedimentation and gradual clarification of fine fraction
MWNT A 의 Transmission Profile 은 시간에 따라 각 Profile 사이의 간격이 줄어들고 sedimentation 이 하나의 zone 을
이루고 있는것을 보여주고 있는데 이른 형태의 Transmission Profile 은 각 particle 들이 aggregates 하거나
particle-particle interaction 이 일어나고 있다는 것을 의미한다.
Sedimentation velocity and Packing density for different products
위 Transmission Profile 을 분석하여 시간의 흐름에 따른 10% Transmission value 의 Tube 내 위치 변화를
그래프에 표시하였다. MWNT A 의 sedimentation velocity 가 매우 빠르고 MWNT B 는 기울기가 느린것을 알수 있으며
이는 MWNT B 가 MWNT A 보다 훨씬 분산안정도 (Stability) 가 높다는것을 의미한다.
Sedimentation velocity in different dispersion media
다른 media 에서 분산을 한 MWNT C,D,E,F 의 (C는 phenyl-ethanol, D.E.F 는 1-butyl-3-methylimidazoliumtetrafluoroborate 용액) 의
sedimentation velocity 는 각기 다르게 나오는데 이는 입자 또는 flocs 의 size 및 density,
그리고 media 의 viscosity 와 density 등에 의해 영향을 받는것을 의미한다.
이 데이터에서 MWNT F (most stable> > E > D > C (least stable) 하다는 것을 알 수 있다.
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