سونو الكهروكيميائية تخليق الجسيمات النانوية
يعد التوليف الكهروكيميائي للجسيمات النانوية الذي يتم الترويج له بالموجات فوق الصوتية طريقا فعالا للغاية وفعالا من حيث التكلفة لإنتاج جسيمات نانوية عالية الجودة على نطاق واسع. يسمح تخليق سونو الكهروكيميائي ، المعروف أيضا باسم الترسيب الكهربائي ، بإعداد الهياكل النانوية لمختلف المواد والأشكال.
التخليق الكهروكيميائي الصوتي والترسيب الكهربائي للجسيمات النانوية
التخليق الكهروكيميائي Sono-chemical أو الترسيب الكهربائي هو تقنية تستخدم لإنتاج جسيمات نانوية معدنية تطبق الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة أثناء عملية الترسيب الكهربائي من أجل تعزيز النقل الجماعي للجسيمات النانوية المتنامية على سطح الكاثود والمحلول المحيط.
بالنسبة للتخليق الكهروكيميائي أو الترسيب الكهربائي للجسيمات النانوية ، يتم الجمع بين تأثيرات الكيمياء الصوتية مع عملية الترسيب الكهربائي. تحدث التأثيرات الكهروكيميائية للموجات فوق الصوتية القوية والتجويف الصوتي الناتج عن التفاعلات الكيميائية بسبب درجات الحرارة المرتفعة جدا والضغوط والفروق الخاصة بكل منها ، والتي تتطور داخل وحول فقاعات التجويف المنهارة. من خلال الجمع بين سونوكيمياء مع الكيمياء الكهربائية ، تقدم الكيمياء الكهربية سونو تأثيرات مشتركة مثل تحسين نقل الكتلة ، وتنظيف سطح أسطح القطب ، وإزالة الغازات من المحلول ، وكذلك زيادة معدلات التفاعل. معا ، يتفوق تخليق الجسيمات النانوية الكهروكيميائية (الترسيب الكهربي الصوتي) من خلال غلات عالية من الجسيمات النانوية عالية الجودة ، والتي يمكن إنتاجها في ظل ظروف معتدلة في عملية سريعة وفعالة من حيث التكلفة. تسمح معلمات عملية الكيمياء الكهربية الصوتية والترسيب الكهربائي للسونو بالتأثير على حجم الجسيمات والمورفولوجيا.
اقرأ المزيد عن الترسيب الكهروكيميائي للجسيمات النانوية والمواد ذات البنية النانوية!
القطب الكهروكيميائي Sonochemical لتخليق الجسيمات النانوية (sonoelectrodeposition)
- فعالة للغاية
- تنطبق على العديد من المواد والهياكل
- عملية سريعة
- “وعاء واحد” عملية
- حالات خفيفة
- رخيصه
- آمنة وسهلة التشغيل
كيف يعمل التخليق الكهروكيميائي / الترسيب الكهربائي للسونو؟
الإعداد الأساسي لنظام الترسيب الكهربائي لتخليق الجسيمات النانوية الكهروكيميائية بسيط للغاية. والفرق الوحيد بين إعداد sonoelectrodeposition وإعداد electrodeposition هو حقيقة أنه بالنسبة للقطب (ق) من نظام sonoelectrodeposition يتم استخدام التحقيق (ق) بالموجات فوق الصوتية. يعمل المسبار بالموجات فوق الصوتية كقطب كهربائي يعمل لتجميع الجسيمات النانوية المعدنية. أحد التأثيرات الدافعة الرئيسية للموجات فوق الصوتية في الترسيب الكهربائي للسونو هو زيادة نقل الكتلة بين القطب (الكاثود و / أو الأنود) والمحلول المحيط.
نظرا لأنه يمكن التحكم بدقة في معلمات عملية التوليف الكهروكيميائي للسونو والترسيب الكهربائي للسونو وتعديلها ، يمكن تصنيع الجسيمات النانوية ذات الحجم والشكل المتحكم فيهما. Sonoelectrochemical syntheis و sonoelectrodeposition قابلة للتطبيق على مجموعة واسعة من الجسيمات النانوية المعدنية والمجمعات ذات البنية النانوية.
مزايا تخليق الجسيمات النانوية الكهروكيميائية
يستأنف فريق البحث التابع لجامعة NTNU للبروفيسور إسلام والبروفيسور بوليت في مقالهم البحثي (2019) المزايا الرئيسية للإنتاج الكهروكيميائي الصوتي للجسيمات النانوية على النحو التالي: “(1) تعزيز كبير في نقل الكتلة بالقرب من القطب، وبالتالي تغيير المعدل، وأحيانًا آلية التفاعلات الكهروكيميائية، (2) تعديل في مورفولوجيا السطح من خلال نفاثات التجويف في الواجهة البينية بين القطب والإلكتروليت، مما يؤدي عادةً إلى زيادة مساحة السطح، (3) ترقق سمك طبقة انتشار القطب وبالتالي استنزاف الأيونات.” (إسلام وآخرون 2019)
- الجسيمات النانوية المعدنية
- سبائك وأشباه الموصلات النانوية
- الجسيمات النانوية البوليمرية
- المركبات النانوية
مثل
- جسيمات النحاس (Cu) النانوية (NPs)
- المغنتيت (Fe3O4) NPs
- سبائك التنغستن والكوبالت (W-Co) NPs
- مجمعات الزنك (Zn) النانوية
- قضبان نانوية من الذهب (Au)
- الحديد المغناطيسي الحديدي45حزب العمال55 NPs
- تيلوريد الكادميوم (CdTe) النقاط الكمومية (QDs)
- تيلوريد الرصاص (PbTe) نانورود
- ثاني كبريتيد الموليبدينوم الشبيه بالفوليرين (MoS2)
- جسيمات البولي أنيلين النانوية (PA)
- بولي (N- ميثيل أنيلين) (PNMA) إجراء البوليمر
- بولي بيرول / أنابيب نانوية كربونية متعددة الجدران (MWCNTs) / مركبات نانوية من الشيتوزان
مجسات ومفاعلات كهروكيميائية عالية الأداء
Hielscher الفوق صوتيات هو شريكك منذ فترة طويلة من ذوي الخبرة لأنظمة الموجات فوق الصوتية عالية الأداء في سونوكيمياء والكيمياء الكهربائية سونوكوميونيك. نقوم بتصنيع وتوزيع أحدث المجسات والمفاعلات بالموجات فوق الصوتية ، والتي تستخدم في جميع أنحاء العالم للتطبيقات الشاقة في البيئات الصعبة. للكيمياء الكهربية سونو و sonoelectrodeposition، وقد وضعت Hielscher تحقيقات الموجات فوق الصوتية الخاصة، والمفاعلات والعوازل،. تعمل المجسات فوق الصوتية ككاثود و / أو أنود ، بينما توفر خلايا المفاعل بالموجات فوق الصوتية الظروف المثلى للتفاعلات الكهروكيميائية. تتوفر الأقطاب الكهربائية والخلايا بالموجات فوق الصوتية للأنظمة الكلفانية / الفولتية وكذلك الأنظمة الإلكتروليتية.
سعات يمكن التحكم فيها بدقة للحصول على أفضل النتائج
جميع المعالجات بالموجات فوق الصوتية Hielscher هي التي يمكن التحكم فيها بدقة وبالتالي الخيول العمل موثوق بها في R&د والإنتاج. السعة هي واحدة من معلمات العملية الحاسمة التي تؤثر على كفاءة وفعالية التفاعلات المستحثة بالموجات فوق الصوتية والميكانيكية الصوتية. جميع Hielscher الفوق صوتيات’ تسمح المعالجات بالإعداد الدقيق للسعة. يمكن للمعالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية Hielscher تقديم سعات عالية جدا وتقديم كثافة الموجات فوق الصوتية المطلوبة للتطبيقات سونو الكهروكيمية الصعبة. يمكن تشغيل السعات التي تصل إلى 200 ميكرومتر بسهولة بشكل مستمر في عملية 24/7.
تمنحك إعدادات السعة الدقيقة والمراقبة الدائمة لمعلمات العملية بالموجات فوق الصوتية عبر البرامج الذكية إمكانية التأثير على التفاعل الكهروكيميائي الصوتي بدقة. خلال كل تشغيل صوتنة ، يتم تسجيل جميع المعلمات بالموجات فوق الصوتية تلقائيا على بطاقة SD مدمجة ، بحيث يمكن تقييم كل تشغيل والتحكم فيه. صوتنة الأمثل لتفاعلات سونوكيموكيميائية الأكثر كفاءة!
تم تصميم جميع المعدات للاستخدام 24/7/365 تحت الحمل الكامل وقوتها وموثوقيتها تجعلها حصان العمل في العملية الكهروكيميائية الخاصة بك. هذا يجعل معدات الموجات فوق الصوتية Hielscher أداة عمل موثوقة تلبي متطلبات العملية الكهروكيميائية الخاصة بك.
أعلى جودة – صمم وصنع في ألمانيا
كشركة عائلية وتديرها عائلة ، تعطي Hielscher الأولوية لأعلى معايير الجودة لمعالجاتها بالموجات فوق الصوتية. تم تصميم جميع الموجات فوق الصوتية وتصنيعها واختبارها بدقة في مقرنا الرئيسي في Teltow بالقرب من برلين ، ألمانيا. متانة وموثوقية معدات الموجات فوق الصوتية Hielscher جعلها حصان العمل في الإنتاج الخاص بك. عملية 24/7 تحت الحمل الكامل وفي البيئات الصعبة هي سمة طبيعية من تحقيقات الموجات فوق الصوتية عالية الأداء Hielscher والمفاعلات.
اتصل بنا الآن وأخبرنا عن متطلبات العملية الكهروكيميائية الخاصة بك! سوف نوصيك بأنسب الأقطاب الكهربائية بالموجات فوق الصوتية وإعداد المفاعل!
اتصل بنا! / اسألنا!
مجسات المعالجات بالموجات فوق الصوتية UIP2000hdT (2000 واط ، 20 كيلو هرتز) بمثابة أقطاب كهربائية لترسيب سونوإلكتري للجسيمات النانوية
التحقيق في الموجات فوق الصوتية UIP2000hdT يعمل كقطب كهربائي في إعداد كهروكيميائي لتخليق الجسيمات النانوية.
الأدب / المراجع
- Cabrera L., Gutiérrez S., Herrasti P., Reyman D. (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia 3, 2010. 89-94.
- Md Hujjatul Islam, Michael T.Y. Paul, Odne S. Burheim, Bruno G.Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Volume 59, December 2019, 104711.
- Yurdal K.; Karahan İ.H. (2017): A Cyclic Voltammetry Study on Electrodeposition of Cu-Zn Alloy Films: Effect of Ultrasonication Time. Acta Physica Polonica Vol 132, 2017. 1087-1090.
- Mason, T.; Sáez Bernal, V. (2012): An Introduction to Sonoelectrochemistry In: Power Ultrasound in Electrochemistry: From Versatile Laboratory Tool to Engineering Solution. First Edition. Edited by Bruno G. Pollet. 2012 John Wiley & Sons, Ltd.
- Haas, I.: Gedanken A. (2008): Synthesis of metallic magnesium nanoparticles by sonoelectrochemistry. Chemical Communications 15(15), 2008. 1795-1798.
- Ashassi-Sorkhabi, H.; Bagheri R. (2014): Sonoelectrochemical and Electrochemical Synthesis of Polypyrrole Films on St-12 Steel and Their Corrosion and Morphological Studies. Advances in Polymer Technology Vol. 33, Issue 3; 2014.
- Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
- Md H. Islam; Odne S. Burheim; Bruno G.Pollet (2019): Sonochemical and sonoelectrochemical production of hydrogen. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 51, March 2019. 533-555.
- Jayaraman Theerthagiri; Jagannathan Madhavan; Seung Jun Lee; Myong Yong Choi; Muthupandian Ashokkumar; Bruno G. Pollet (2020): Sonoelectrochemistry for energy and environmental applications. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 63, 2020.
- Bruno G. Pollet (2019): Does power ultrasound affect heterogeneous electron transfer kinetics? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 6-12.
- Sherif S. Rashwan, Ibrahim Dincer, Atef Mohany, Bruno G. Pollet (2019): The Sono-Hydro-Gen process (Ultrasound induced hydrogen production): Challenges and opportunities. International Journal of Hydrogen Energy, Volume 44, Issue 29, 2019, 14500-14526.
الموجات فوق الصوتية عالية الأداء! تغطي مجموعة منتجات Hielscher الطيف الكامل من جهاز الموجات فوق الصوتية للمختبر المضغوط على الوحدات ذات المقاعد البدلاء إلى أنظمة الموجات فوق الصوتية الصناعية الكاملة.