Hissəciklərin emalı üçün güclü ultrasəs: tətbiq qeydləri

Xüsusiyyətlərini tam şəkildə nümayiş etdirmək üçün hissəciklər deaqlomerasiya edilməli və bərabər dispersləşdirilməlidir ki, onların səthi əlçatan olsun. Güclü ultrasəs qüvvələri hissəcikləri submikron və nano ölçülərə qədər parçalayan etibarlı dispersləşdirmə və üyütmə vasitələri kimi tanınır. Bundan əlavə, ultrasəslə işləmə hissəcikləri modifikasiya etməyə və funksionallaşdırmağa, məsələn, nanohissəcikləri metal təbəqə ilə örtməyə imkan verir.

Aşağıda seçilmiş hissəciklər və mayelər, həmçinin ultrasəs homogenizatorundan istifadə etməklə hissəcikləri üyütmək, dispersləşdirmək, deaqlomerasiya etmək və ya modifikasiya etmək üçün materialın necə emal olunmasına dair müvafiq tövsiyələr verilmişdir.

Güclü ultrasəslə işləmə vasitəsilə toz və hissəciklərinizi necə hazırlamalı.

Əlifba sırası ilə:

Aerosil

Ultrasəs tətbiqi:
Silisium dioksid Aerosil OX50 hissəciklərinin Millipore suyunda (pH 6) dispersiyaları 5,0 g tozun 500 mL suda dispersləşdirilməsi ilə hazırlanmışdır; bunun üçün yüksək intensivlikli ultrasəs prosessoru UP200S (200W; 24kHz) istifadə edilmişdir. Silisium dioksid dispersiyaları distillə edilmiş su məhlulunda (pH = 6) ultrasəs şüalanması altında UP200S ilə 15 min. ərzində hazırlanmış, ardınca 1 h ərzində intensiv qarışdırılmışdır. pH-ın tənzimlənməsi üçün HCl istifadə edilmişdir. Dispersiyalarda bərk maddələrin miqdarı 0,1% (w/v) olmuşdur.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP200S
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Licea-Claverie, A.; Schwarz, S.; Steinbach, Ch.; Ponce-Vargas, S. M.; Genest, S. (2013): İncə silisium dioksid dispersiyalarının flokulyasiyasında təbii və temperatura həssas polimerlərin birləşdirilməsi. International Journal of Carbohydrate Chemistry 2013.

Al₂O₃–su nanomayeləri

Ultrasəs tətbiqi:
Al₂O₃–su nanomayeləri aşağıdakı mərhələlərlə hazırlana bilər: əvvəlcə rəqəmsal elektron tərəzidə Al₂O₃ nanohissəciklərinin kütləsini çəkin. Sonra Al₂O₃ nanohissəciklərini çəkilmiş distillə edilmiş suya tədricən əlavə edin və Al₂O₃–su qarışığını qarışdırın. Qarışığı fasiləsiz olaraq 1h ərzində zond tipli ultrasəs cihazı UP400S (400W, 24kHz) ilə işləyin ki, nanohissəciklərin distillə edilmiş suda bərabər dispersiyası alınsın.
Nanomayelər müxtəlif paylarda (0,1%, 0,5% və 1%) hazırlana bilər. Səthi aktiv maddəyə və ya pH dəyişikliklərinə ehtiyac yoxdur.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP400S
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Isfahani, A. H. M.; Heyhat, M. M. (2013): Məsaməli mühit kimi mikromodeldə nanomayelərin axınının eksperimental tədqiqi. International Journal of Nanoscience and Nanotechnology 9/2, 2013. 77–84.

Alüminium oksidin (Al2O3) ultrasəslə dispersləşdirilməsi hissəcik ölçüsünün əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına və bərabər dispersiyaya səbəb olur.

Bohemite ilə örtülmüş silisium dioksid hissəcikləri

Ultrasəs tətbiqi:
Silisium dioksid hissəcikləri bömit təbəqəsi ilə örtülür: üzvi maddələrdən azad, tamamilə təmiz səth əldə etmək üçün hissəciklər 450°C-yə qədər qızdırılır. Aqlomeratları parçalamaq məqsədilə hissəciklər üyüdüldükdən sonra 6 vol% sulu suspenziya (≈70 ml) hazırlanır və üç damcı ammonium məhlulu əlavə edilərək pH 9-da stabilləşdirilir. Sonra suspenziya ultrasəs cihazı UP200S ilə 100% amplitudada (200 W) 5 min. ərzində deaqlomerasiya edilir. Məhlul 85°C-dən yuxarı temperaturadək qızdırıldıqdan sonra 12,5 g alüminium sek-butoksid əlavə edilmişdir. Temperatur 90 min. ərzində 85–90°C-də saxlanılır və bütün prosedur boyunca suspenziya maqnit qarışdırıcı ilə qarışdırılır. Bundan sonra suspenziya 40°C-dən aşağı temperaturadək soyuyana qədər fasiləsiz qarışdırılır. Sonra xlorid turşusu əlavə edilərək pH 3-ə tənzimlənmişdir. Dərhal bundan sonra suspenziya buz vannasında ultrasəslə işlənir. Toz durulaşdırma və sonrakı sentrifuqalama ilə yuyulur. Supernatant kənarlaşdırıldıqdan sonra hissəciklər qurutma sobasında 120°C-də qurudulur. Sonda hissəciklər 300°C-də 3 saat ərzində istilik emalına məruz qoyulur.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP200S
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Wyss, H. M. (2003): Qatılaşdırılmış hissəcik gellərinin mikrostrukturu və mexaniki davranışı. Dissertasiya, Swiss Federal Institute of Technology 2003. s.71.

Kadmium(II)–tioasetamid nanokompozitinin sintezi

Ultrasəs tətbiqi:
Kadmium(II)–tioasetamid nanokompozitləri polivinil spirtinin iştirakı ilə və iştirakı olmadan sonokimyəvi üsulla sintez edilmişdir. Sonokimyəvi sintez (sono-sintez) üçün 0,532 g kadmium (II) asetat dihidrat (Cd(CH3COO)2.2H2O), 0,148 g tioasetamid (TAA, CH3CSNH2) və 0,664 g kalium yodid (KI) 20mL ikiqat distillə edilmiş deionlaşdırılmış suda həll edilmişdir. Bu məhlul yüksək güclü, zond tipli ultrasəs cihazı UP400S (24 kHz, 400W) ilə otaq temperaturunda 1 h ərzində işlənmişdir. Reaksiya qarışığının ultrasəslə işlənməsi zamanı dəmir–constantin termocütü ilə ölçülən temperatur 70–80degC-yə yüksəlmişdir. Bir saatdan sonra parlaq sarı çöküntü əmələ gəlmişdir. O, sentrifuqalama ilə (4.000 rpm, 15 min) ayrılmış, qalıq çirkləri kənarlaşdırmaq üçün ikiqat distillə edilmiş su və sonra mütləq etanolla yuyulmuş, sonda isə havada qurudulmuşdur (çıxım: 0,915 g, 68%). Parçalanma temperaturu 200°C. Polimer nanokompozitin hazırlanması üçün 1,992 g polivinil spirti 20 mL ikiqat distillə edilmiş deionlaşdırılmış suda həll edilmiş və sonra yuxarıdakı məhlula əlavə olunmuşdur. Bu qarışıq UP400S ilə 1 h ərzində ultrasəs şüalanmasına məruz qoyulmuş və parlaq narıncı məhsul əmələ gəlmişdir.
SEM nəticələri göstərmişdir ki, PVA-nın iştirakı ilə hissəciklərin ölçüləri təxminən 38 nm-dən 25 nm-ə azalmışdır. Sonra prekursor kimi kadmium(II)–tioasetamid/PVA polimer nanokompozitinin termiki parçalanmasından sferik morfologiyalı heksaqonal CdS nanohissəcikləri sintez etdik. CdS nanohissəciklərinin ölçüsü həm XRD, həm də SEM ilə ölçülmüş və nəticələr bir-biri ilə çox yaxşı uyğunlaşmışdır.
Ranjbar və b. (2013) həmçinin müəyyən etmişlər ki, polimer Cd(II) nanokompoziti maraqlı morfologiyalara malik kadmium sulfid nanohissəciklərinin hazırlanması üçün uyğun prekursordur. Bütün nəticələr göstərmişdir ki, ultrasəs sintezi nanoölçülü materialların sintezi üçün yüksək temperatur, uzun reaksiya müddətləri və yüksək təzyiq kimi xüsusi şəraitə ehtiyac olmadan sadə, səmərəli, aşağı xərcli, ekoloji cəhətdən əlverişli və çox perspektivli üsul kimi uğurla tətbiq edilə bilər.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP400S
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Ranjbar, M.; Mostafa Yousefi, M.; Nozari, R.; Sheshmani, S. (2013): Kadmium–tioasetamid nanokompozitlərinin sintezi və xarakteristikası. Int. J. Nanosci. Nanotechnol. 9/4, 2013. 203–212.

CaCO₃

Ultrasəs tətbiqi:
Ultrasəslə örtülmə üçün nanoçökdürülmüş CaCO₃ (NPCC) stearin turşusu ilə işlənmişdir; məqsəd onun polimerdə dispersləşməsini yaxşılaşdırmaq və aqlomerasiyanı azaltmaq olmuşdur. 2g örtülməmiş nanoçökdürülmüş CaCO₃ (NPCC) ultrasəs cihazı UP400S ilə 30ml etanolda işlənmişdir. 9 wt% stearin turşusu etanolda həll edilmişdir. Sonra staeric turşusu olan etanol ultrasəslə işlənmiş suspenziya ilə qarışdırılmışdır.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP400S 22mm diametrli sonotrod (H22D) və soyutma köynəkli axın hüceyrəsi ilə
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Kow, K. W.; Abdullah, E. C.; Aziz, A. R. (2009): Nanoçökdürülmüş CaCO3-ün stearin turşusu ilə örtülməsində ultrasəsin təsirləri. Asia‐Pacific Journal of Chemical Engineering 4/5, 2009. 807–813.

Sellüloza nanokristalları

Ultrasəs tətbiqi:
Evkalipt sellülozasından hazırlanmış sellüloza nanokristalları (CNC), CNC-lər: evkalipt sellülozasından hazırlanmış sellüloza nanokristalları metil adipoil xloridlə reaksiyaya daxil edilərək CNCm və ya sirkə və sulfat turşularının qarışığı ilə reaksiyaya daxil edilərək CNCa şəklində modifikasiya edilmişdir. Buna görə də dondurularaq qurudulmuş CNC-lər, CNCm və CNCa saf həlledicilərdə (EA, THF və ya DMF) 0,1 wt% səviyyəsində, 24 ± 1 degC-də gecə boyunca maqnit qarışdırma ilə yenidən dispersləşdirilmiş, ardınca 20 min. ərzində zond tipli ultrasəs cihazı UP100H ilə işlənmişdir. Ultrasəslə işləmə 130 W/cm² intensivlikdə, 24 ± 1 degC-də aparılmışdır. Bundan sonra CNC dispersiyasına CAB əlavə edilmiş və polimerin yekun konsentrasiyası 0,9 wt% olmuşdur.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP100H
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Blachechen, L. S.; de Mesquita, J. P.; de Paula, E. L.; Pereira, F. V.; Petri, D. F. S. (2013): Sellüloza nanokristallarının kolloid sabitliyi ilə sellüloza asetat butirat matrisində dispersləşmə qabiliyyəti arasındakı qarşılıqlı əlaqə. Cellulose 20/3, 2013. 1329–1342.

Serium nitrat əlavə edilmiş silan

Ultrasəs tətbiqi:
Soyuq yayılmış karbon polad panellər (6,5cm 6,5cm 0,3cm; kimyəvi təmizlənmiş və mexaniki cilalanmış) metal substratlar kimi istifadə edilmişdir. Örtük tətbiqindən əvvəl panellər asetonla ultrasəs vasitəsilə təmizlənmiş, sonra qələvi məhlulla (0,3molL 1 NaOH məhlulu) 60°C-də 10 min. ərzində təmizlənmişdir. Astar kimi istifadə etmək üçün substratın ilkin emalından əvvəl 50 hissə γ-qlisidoksipropiltrimetoksisilan (γ-GPS) daxil olan tipik tərkib pH 4,5-də (sirkə turşusu ilə tənzimlənmiş) təxminən 950 hissə metanolla durulaşdırılmış və silanın hidrolizinə imkan verilmişdir. Serium nitrat piqmentləri əlavə edilmiş silanın hazırlanması proseduru eyni olmuşdur; fərq ondan ibarət idi ki, (γ-GPS) əlavə edilməzdən əvvəl metanol məhluluna 1, 2, 3 wt% serium nitrat əlavə olunmuş, sonra bu məhlul otaq temperaturunda 1600 rpm-də pərli qarışdırıcı ilə 30 min. ərzində qarışdırılmışdır. Daha sonra serium nitrat tərkibli dispersiyalar xarici soyutma vannasından istifadə edilərək 40°C-də 30 min ərzində ultrasəslə işlənmişdir. Ultrasəslə işləmə prosesi ultrasəs cihazı UIP1000hd (1000W, 20 kHz) ilə təxminən 1 W/mL giriş ultrasəs gücündə aparılmışdır. Substratın ilkin emalı hər panelin müvafiq silan məhlulu ilə 100 sec. ərzində yaxalanması ilə həyata keçirilmişdir. Emaldan sonra panellər otaq temperaturunda 24 h ərzində qurumağa buraxılmış, sonra ilkin emal olunmuş panellər yaş təbəqənin qalınlığı 90μm olacaq şəkildə aminlə bərkidilən ikikomponentli epoksi ilə örtülmüşdür. (Epon 828, shell Co.). Epoksi ilə örtülmüş panellərin 115°C-də 1h ərzində bərkiməsinə imkan verilmişdir; epoksi örtüklər bərkidikdən sonra quru təbəqənin qalınlığı təxminən 60μm olmuşdur.
Tövsiyə olunan cihaz:
UIP1000hd
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Zaferani, S.H.; Peikari, M.; Zaarei, D.; Danaei, I. (2013): Serium nitrat tərkibli silanla ilkin emalın epoksi örtüklü poladın katod delaminasiyası xüsusiyyətlərinə elektrokimyəvi təsirləri. Journal of Adhesion Science and Technology 27/22, 2013. 2411–2420.

Gil: dispersləşdirmə/ fraksiyalara ayırma

Ultrasəs tətbiqi:
Hissəcik ölçüsünə görə fraksiyalara ayırma: < 1 μm hissəcikləri 1–2 μm hissəciklərdən ayırmaq üçün gil ölçülü hissəciklər (< 2 μm) ultrasəs sahəsində və sonradan müxtəlif çökmə sürətləri tətbiq edilməklə ayrılmışdır.
Gil ölçülü hissəciklər (< 2 μm) 300 J mL^-1 enerji verilməsi ilə (1 min.) ultrasəslə ayrılmışdır; bunun üçün zond tipli ultrasəs dezintegratoru UP200S (200W, 24kHz), 7 mm diametrli S7 sonotrodu ilə təchiz edilmiş şəkildə istifadə olunmuşdur. Ultrasəs şüalanmasından sonra nümunə 110 x g-də (1000 rpm) 3 min. ərzində sentrifuqalanmışdır. Çökmüş faza (fraksiyalara ayırmadan qalan hissə) daha sonra aşağı sıxlıqlı fraksiyaların ayrılması üçün sıxlığa görə fraksiyalara ayırmada istifadə edilmiş, alınmış üzən faza (< 2 μm fraksiyası) isə başqa sentrifuqa sınaq şüşəsinə köçürülərək < 1 μm fraksiyasını (supernatant) 1–2 μm fraksiyasından (çöküntü) ayırmaq üçün 440 x g-də (2000 rpm) 10 min. ərzində sentrifuqalanmışdır. < 1 μm fraksiyasını ehtiva edən supernatant başqa sentrifuqa sınaq şüşəsinə köçürülmüş və 1 mL MgSO₄ əlavə edildikdən sonra qalan suyu dekantasiya etmək üçün 1410 x g-də (4000 rpm) 10 min ərzində sentrifuqalanmışdır.
Nümunənin həddindən artıq qızmasının qarşısını almaq üçün prosedur 15 dəfə təkrarlanmışdır.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP200S S7 ilə və ya UP200St S26d7 ilə
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Jakubowska, J. (2007): Suvarma suyunun növünün torpağın üzvi maddəsi (SOM) fraksiyalarına və onların hidrofob birləşmələrlə qarşılıqlı təsirlərinə təsiri. Dissertasiya, Martin-Luther University Halle-Wittenberg 2007.

Gil: qeyri-üzvi gilin laylara ayrılması

Ultrasəs tətbiqi:
Örtük dispersiyası üçün pullulan əsaslı nanokompozitlər hazırlamaq məqsədilə qeyri-üzvi gil laylara ayrılmışdır. Bunun üçün sabit miqdarda pullulan (yaş kütləyə görə 4 wt%) suda 25degC-də 1 h ərzində yavaş qarışdırılaraq (500 rpm) həll edilmişdir. Eyni zamanda, 0,2–3,0 wt% miqdarında gil tozu suda intensiv qarışdırılaraq (1000 rpm) 15 dəqiqə ərzində dispersləşdirilmişdir. Alınmış dispersiya UP400S (güc_max = 400 W; tezlik = 24 kHz) ultrasəs cihazı ilə işlənmişdir; cihazın titan H14 sonotrodunun uc diametri 14 mm, amplitudası_max = 125 μm; səth intensivliyi = 105 Wcm^-2) olmuşdur. Aşağıdakı şərait tətbiq edilmişdir: 0,5 dövr və 50% amplituda. Ultrasəs emalının müddəti eksperimentin planına uyğun olaraq dəyişmişdir. Daha sonra üzvi pullulan məhlulu və qeyri-üzvi dispersiya əlavə 90 dəqiqə ərzində yavaş qarışdırılaraq (500 rpm) birləşdirilmişdir. Qarışdırmadan sonra iki komponentin konsentrasiyaları 0,05–0,75 aralığında qeyri-üzvi/üzvi (I/O) nisbətinə uyğun gəlmişdir. Na⁺–MMT gillərinin su dispersiyasında ultrasəs emalından əvvəl və sonrakı ölçü paylanması IKO-Sizer CC-1 nanohissəcik analizatoru ilə qiymətləndirilmişdir.
Sabit miqdarda gil üçün ən səmərəli ultrasəslə işləmə müddətinin 15 dəqiqə olduğu müəyyən edilmişdir, daha uzun ultrasəs emalı isə P’O₂ qiymətini artırır (yenidən aqreqasiya səbəbindən); bu qiymət ən uzun ultrasəslə işləmə müddətində (45 min), ehtimal ki, həm lövhəciklərin, həm də taktoidlərin fraqmentasiyası nəticəsində yenidən azalır.
Introzzi-nin dissertasiyasında qəbul edilmiş eksperimental quruluşa əsasən, vahid həcmə düşən enerji çıxışı 725 Ws mL^-1 olaraq 15 dəqiqəlik emal üçün hesablanmış, ultrasəslə işləmə müddətinin 45 dəqiqəyə uzadılması isə 2060 Ws mL^-1 vahid enerji sərfinə səbəb olmuşdur. Bu, bütün proses boyunca kifayət qədər böyük miqdarda enerjiyə qənaət etməyə imkan verər və nəticədə emal olunan məhsul həcminə görə yekun xərclərdə əks olunardı.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP400S H14 sonotrodu ilə
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Introzzi, L. (2012): Qida qablaşdırılması tətbiqləri üçün yüksək performanslı biopolimer örtüklərin hazırlanması. Dissertasiya, University of Milano 2012.

Elektrikkeçirici mürəkkəb

Ultrasəs tətbiqi:
Elektrikkeçirici mürəkkəb Cu+C və Cu+CNT hissəciklərinin dispersləşdirici maddələrlə qarışıq həlledicidə dispersləşdirilməsi ilə hazırlanmışdır (Nəşr IV). Dispersləşdirici maddələr BYK Chemie GmbH şirkətinin su əsaslı texniki karbon piqment dispersiyaları üçün nəzərdə tutulmuş üç yüksək molekulyar kütləli dispersləşdiricisi – DISPERBYK-190, DISPERBYK-198 və DISPERBYK-2012 olmuşdur. Əsas həlledici kimi deionlaşdırılmış su (DIW) istifadə edilmişdir. Birgə həlledicilər kimi etilenqlikol monometil efiri (EGME) (Sigma-Aldrich), etilenqlikol monobuthyl efiri (EGBE) (Merck) və n-propanol (Honeywell Riedel-de Haen) istifadə edilmişdir.
Qarışıq suspenziya buz vannasında 10 dəqiqə ərzində UP400S ultrasəs prosessoru ilə işlənmişdir. Bundan sonra suspenziya bir saat çökməyə buraxılmış, ardınca dekantasiya edilmişdir. Fırlatma ilə örtük tətbiqindən və ya çapdan əvvəl suspenziya ultrasəs vannasında 10 min. ərzində işlənmişdir.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP400S
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Forsman, J. (2013): Hidrogenlə reduksiya vasitəsilə Co, Ni və Cu nanohissəciklərinin istehsalı. Dissertasiya, VTT Finland 2013.

Ultrasəslə işləmə şırnaqlı çap mürəkkəbində piqmentlərin hissəcik ölçüsünün azaldılması və dispersləşdirilməsi üçün yüksək dərəcədə səmərəlidir.

Mis phathlocyanine

Ultrasəs tətbiqi:
Metalloftalosianinlərin parçalanması
Mis phathlocyanine (CuPc) su və üzvi həlledicilərlə ətraf mühit temperaturunda və atmosfer təzyiqində, katalizator kimi oksidləşdiricinin iştirakı ilə 500W ultrasəs cihazı UIP500hd və axın kamerasından istifadə edilərək ultrasəslə işlənir. Ultrasəslə işləmə intensivliyi: 37–59 W/cm², nümunə qarışığı: 5 mL nümunə (100 mg/L), choloform və piridin ilə 50 D/D su, ultrasəs amplitudası 60% olduqda. Reaksiya temperaturu: atmosfer təzyiqində 20°C.
50 min. ultrasəslə işləmə ərzində 95%-ə qədər parçalanma dərəcəsi.
Tövsiyə olunan cihaz:
UIP500hd

Dibutirilxitin (DBCH)

Ultrasəs tətbiqi:
Uzun polimer makromolekulları ultrasəslə parçalana bilər. Ultrasəsin köməyi ilə molyar kütlənin azaldılması arzuolunmaz yan reaksiyalardan və ya yan məhsulların ayrılmasından yayınmağa imkan verir. Hesab edilir ki, ultrasəslə deqradasiya kimyəvi və ya termiki parçalanmadan fərqli olaraq təsadüfi proses deyil və qırılma təxminən molekulun mərkəzində baş verir. Bu səbəbdən daha böyük makromolekullar daha sürətlə deqradasiyaya uğrayır.
Eksperimentlər ultrasəs generatoru UP200S və S2 sonotrodu ilə aparılmışdır. Ultrasəsin giriş gücü 150 W səviyyəsinə təyin edilmişdir. Dibutirilxitinin dimetilasetamiddə məhlulları istifadə edilmişdir; dibutirilxitinin konsentrasiyası 0,3 g/100 cm3, məhlulun həcmi isə 25 cm3 olmuşdur. Sonotrod (ultrasəs zondu / buynuz) polimer məhluluna səth səviyyəsindən 30 mm aşağıya batırılmışdır. Məhlul 25°C-də saxlanılan termostatlaşdırılmış su vannasına yerləşdirilmişdir. Hər məhlul əvvəlcədən müəyyən edilmiş müddət ərzində şüalandırılmışdır. Bu müddətdən sonra məhlul 3 dəfə durulaşdırılmış və ölçüyə görə ayırma xromatoqrafiyası ilə təhlil edilmişdir.
Təqdim olunan nəticələr göstərir ki, dibutirilxitin güclü ultrasəs nəticəsində məhv olmur, lakin polimer deqradasiyaya uğrayır və bu, idarə olunan sonokimyəvi reaksiya kimi qəbul edilir. Buna görə də ultrasəs dibutirilxitinin orta molyar kütləsinin azaldılması üçün istifadə edilə bilər; eyni hal kütlə üzrə orta molyar kütlənin say üzrə orta molyar kütləyə nisbətinə də aiddir. Müşahidə edilən dəyişikliklər ultrasəs gücü və ultrasəslə işləmə müddəti artırıldıqda güclənir. Tədqiq edilmiş ultrasəslə işləmə şəraitində ilkin molyar kütlənin DBCH deqradasiyasının dərəcəsinə də əhəmiyyətli təsiri olmuşdur: ilkin molyar kütlə nə qədər yüksəkdirsə, deqradasiya dərəcəsi də bir o qədər böyükdür.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP200S
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Szumilewicz, J.; Pabin-Szafko, B. (2006): Dibuyrylchitin-in ultrasəslə deqradasiyası. Polish Chitin Society, Monograph XI, 2006. 123–128.

Ferrocine tozu

Ultrasəs tətbiqi:
SWNCNTs hazırlanması üçün sonokimyəvi üsul: silisium dioksid tozu (diametr 2–5 mm) p-ksilendə 0,01 mol% ferrosen məhluluna əlavə edilir, ardınca UP200S və titan uclu zond (S14 sonotrodu) ilə ultrasəslə işlənir. Ultrasəslə işləmə otaq temperaturunda və atmosfer təzyiqində 20 min. ərzində aparılmışdır. Ultrasəsin köməyi ilə sintez nəticəsində silisium dioksid tozunun səthində yüksək təmizlikli SWCNTs istehsal edilmişdir.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP200S S14 ultrasəs zondu ilə
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Srinivasan C.(2005): Ətraf mühit şəraitində təklaylı karbon nanoborularının sintezi üçün SƏS üsulu. Current Science 88/ 1, 2005. 12–13.

Uçucu kül / Metakaolinit

Ultrasəs tətbiqi:
Yuyub çıxarma sınağı: 50g bərk nümunəyə 100mL yuyub çıxarma məhlulu əlavə edilmişdir. Ultrasəslə işləmə intensivliyi: maks. 85 W/cm² UP200S ilə 20°C-lik su vannasında.
Geopolimerləşmə: suspenziya geopolimerləşmə üçün UP200S ultrasəs homogenizatoru ilə qarışdırılmışdır. Ultrasəslə işləmə intensivliyi maks. 85 W/cm² olmuşdur. Soyutma üçün ultrasəslə işləmə buzlu su vannasında aparılmışdır.
Geopolimerləşmə üçün güclü ultrasəsin tətbiqi əmələ gəlmiş geopolimerlərin sıxılma möhkəmliyinin artmasına səbəb olur və müəyyən müddətədək ultrasəslə işləmə artırıldıqca möhkəmlik yüksəlir. Metakaolinit və uçucu külün qələvi məhlullarda həll olması ultrasəslə gücləndirilmişdir, çünki polikondensasiya üçün gel fazasına daha çox Al və Si keçmişdir.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP200S
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Feng, D.; Tan, H.; van Deventer, J. S. J. (2004): Ultrasəslə gücləndirilmiş geopolimerləşmə. Journal of Materials Science 39/2, 2004. 571–580

Qrafen

Ultrasəs tətbiqi:
Saf qrafen təbəqələri böyük miqdarda istehsal edilə bilər; bunu Stengl və b. (2011) qrafen nanotəbəqələri və titan dioksid perokso kompleksi olan suspenziyanın termiki hidrolizi ilə qeyri-stexiometrik TiO₂ qrafen nanokompozitinin istehsalı zamanı öz işlərində göstərmişlər. Saf qrafen nanotəbəqələri təbii qrafitdən güclü ultrasəslə, 1000W ultrasəs prosessoru UIP1000hd ilə yüksək təzyiqli ultrasəs reaktoru kamerasında 5 barg-da istehsal edilmişdir. Alınmış qrafen təbəqələri yüksək xüsusi səth sahəsi və unikal elektron xüsusiyyətləri ilə səciyyələnir. Tədqiqatçılar iddia edirlər ki, ultrasəslə hazırlanmış qrafenin keyfiyyəti qrafitin laylara ayrıldığı və oksidləşdirildiyi Hummer üsulu ilə alınan qrafendən xeyli yüksəkdir. Ultrasəs reaktorunda fiziki şərait dəqiq idarə oluna bildiyindən və qatqı kimi qrafenin konsentrasiyasının 1 – 0,001% aralığında dəyişəcəyi fərz edildiyindən, qrafenin fasiləsiz sistemdə kommersiya miqyasında istehsalı mümkündür.
Tövsiyə olunan cihaz:
UIP1000hd
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Stengl, V.; Popelková, D.; Vlácil, P. (2011): Yüksək performanslı fotokatalizatorlar kimi TiO2–qrafen nanokompoziti. Nəşr: Journal of Physical Chemistry C 115/2011. s. 25209–25218.
Qrafenin ultrasəslə istehsalı və hazırlanması haqqında daha ətraflı oxumaq üçün buraya klikləyin!

Qrafen oksid

Ultrasəs tətbiqi:
Qrafen oksid (GO) təbəqələri aşağıdakı üsulla hazırlanmışdır: 25mg qrafen oksid tozu 200 ml deionlaşdırılmış suya əlavə edilmişdir. Qarışdırma nəticəsində qeyri-bircins qəhvəyi suspenziya alınmışdır. Alınmış suspenziyalar ultrasəslə işlənmiş (30 min, 1,3 × 105J) və qurudulduqdan sonra (373 K-də) ultrasəslə emal edilmiş qrafen oksid əldə edilmişdir. FTIR spektroskopiyası ultrasəs emalının qrafen oksidin funksional qruplarını dəyişmədiyini göstərmişdir.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP400S
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Oh, W. Ch.; Chen, M. L.; Zhang, K.; Zhang, F. J.; Jang, W. K. (2010): Termiki və ultrasəs emalının qrafen oksid nanotəbəqələrinin əmələ gəlməsinə təsiri. Journal of the Korean Physical Society 4/56, 2010. s. 1097–1102.
Qrafenin ultrasəslə laylara ayrılması və hazırlanması haqqında daha ətraflı oxumaq üçün buraya klikləyin!

Poli(vinil spirti) deqradasiyası ilə tükcüklü polimer nanohissəcikləri

Ultrasəs tətbiqi:
Hidrofob monomerin iştirakı ilə sulu məhlulda suda həll olan polimerlərin sonokimyəvi deqradasiyasına əsaslanan sadə birmərhələli prosedur qalıqsız serumda funksional tükcüklü polimer hissəcikləri verir. Bütün polimerləşmələr 250 mL həcmli ikiqat divarlı şüşə reaktorda aparılmışdır; reaktor arakəsmələr, temperatur sensoru, maqnit qarışdırıcı çubuğu və Hielscher US200S ultrasəs prosessoru (200 W, 24 kHz) ilə təchiz edilmişdir; prosessorda S14 titan sonotrodu (diametr = 14 mm, uzunluq = 100 mm) olmuşdur.
Poli(vinil spirti) (PVOH) məhlulu dəqiq miqdarda PVOH-un suda gecə boyunca 50°C-də intensiv qarışdırılaraq həll edilməsi ilə hazırlanmışdır. Polimerləşmədən əvvəl PVOH məhlulu reaktora yerləşdirilmiş və temperatur istənilən reaksiya temperaturuna tənzimlənmişdir. PVOH məhlulu və monomer ayrı-ayrılıqda 1 saat ərzində arqonla üfürülmüşdür. Lazımi miqdarda monomer intensiv qarışdırma altında PVOH məhluluna damcı-damcı əlavə edilmişdir. Daha sonra mayeyə arqon verilməsi dayandırılmış və UP200S ilə 80% amplitudada ultrasəslə işləmə başlanmışdır. Burada qeyd etmək lazımdır ki, arqonun istifadəsi iki məqsədə xidmət edir: (1) oksigenin kənarlaşdırılmasına xidmət edir və (2) ultrasəs kavitasiyalarının yaradılması üçün tələb olunur. Buna görə də fasiləsiz arqon axını prinsipcə polimerləşmə üçün faydalı olardı, lakin həddindən artıq köpüklənmə baş vermişdir; burada tətbiq etdiyimiz prosedur bu problemin qarşısını almış və səmərəli polimerləşmə üçün kifayət etmişdir. Qravimetriya ilə çevrilməni, molekulyar kütlə paylanmalarını və/və ya hissəcik ölçüsü paylanmalarını izləmək üçün vaxtaşırı nümunələr götürülmüşdür.
Tövsiyə olunan cihaz:
US200S
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Smeets, N. M. B.; E-Rramdani, M.; Van Hal, R. C. F.; Gomes Santana, S.; Quéléver, K.; Meuldijk, J.; Van Herk, JA. M.; Heuts, J. P. A. (2010): Funksional tükcüklü polimer nanohissəciklərinə doğru sadə birmərhələli sonokimyəvi üsul. Soft Matter, 6, 2010. 2392–2395.

HiPco-SWCNTs

Ultrasəs tətbiqi:
HiPco-SWCNTs-in UP400S ilə dispersləşdirilməsi: 5 mL-lik flakonda 0,5 mg oksidləşdirilmiş HiPcoTM SWCNTs (0,04 mmol karbon) 2 mL deionlaşdırılmış suda ultrasəs prosessoru UP400S ilə suspenziyalaşdırılaraq qara rəngli suspenziya (0,25 mg/mL SWCNTs) alınmışdır. Bu suspenziyaya 1,4 μL PDDA məhlulu (20 wt./%, molekulyar kütlə = 100.000–200.000) əlavə edilmiş və qarışıq vorteks qarışdırıcıda 2 dəqiqə qarışdırılmışdır. Su vannasında əlavə 5 dəqiqə ultrasəslə işlənmədən sonra nanoboru suspenziyası 5000g-də 10 dəqiqə ərzində sentrifuqalanmışdır. Supernatant AFM ölçmələri üçün götürülmüş və sonradan siRNA ilə funksionallaşdırılmışdır.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP400S
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Jung, A. (2007): Karbon nanoborularına əsaslanan funksional materiallar. Dissertasiya, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2007.

Hidroksiapatit biokeramika

Ultrasəs tətbiqi:
Nano-HAP sintezi üçün 40 mL həcmində 0,32M Ca(NO₃)² ⋅ 4H₂O məhlulu kiçik kimyəvi stəkana yerləşdirilmişdir. Sonra məhlulun pH-ı təxminən 2,5 mL ammonium hidroksidlə 9,0-a tənzimlənmişdir. Daha sonra məhlul ultrasəs prosessoru UP50H (50 W, 30 kHz) və MS7 sonotrodu (buynuzun diametri 7mm) ilə maksimum 100% amplitudada 1 saat ərzində işlənmişdir. Birinci saatın sonunda 60 mL həcmində 0,19M [KH₂PO₄] məhlulu ikinci saat ultrasəs şüalanması davam edərkən birinci məhlula yavaş-yavaş, damcı-damcı əlavə edilmişdir. Qarışdırma prosesi zamanı pH yoxlanılmış və 9-da saxlanılmış, Ca/P nisbəti isə 1,67-də saxlanılmışdır. Sonra məhlul sentrifuqalama (~2000 g) vasitəsilə süzülmüş, bundan sonra alınmış ağ çöküntü istilik emalı üçün bir neçə nümunəyə bölünmüşdür. İki nümunə dəsti hazırlanmışdır: birincisi borulu sobada termiki emal üçün on iki nümunədən, ikincisi isə mikrodalğalı emal üçün beş nümunədən ibarət olmuşdur
Tövsiyə olunan cihaz:
UP50H
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Poinern, G. J. E.; Brundavanam, R.; Thi Le, X.; Djordjevic, S.; Prokic, M.; Fawcett, D.(2011): Nanometr ölçülü hidroksiapatit biokeramikanın əmələ gəlməsinə termiki və ultrasəs təsiri. International Journal of Nanomedicine 6, 2011. 2083–2095.

Ultrasəslə ölçüsü azaldılmış və dispersləşdirilmiş kalsium hidroksiapatit

Qeyri-üzvi fullerenəbənzər WS₂ nanohissəcikləri

Ultrasəs tətbiqi:
Elektroçökdürmə zamanı qeyri-üzvi fullerenə (IF) bənzər WS₂ nanohissəciklərinin nikel matrisində ultrasəslə işlənməsi daha bərabər və kompakt örtük alınmasına səbəb olur. Bundan əlavə, ultrasəsin tətbiqi metal çöküntüsünə daxil olan hissəciklərin kütlə faizinə əhəmiyyətli təsir göstərir. Beləliklə, wt.% ilə ifadə olunan IF-WS₂ hissəciklərinin nikel matrisindəki kütlə payı 4,5 wt.%-dən (yalnız mexaniki qarışdırma ilə yetişdirilmiş təbəqələrdə) təxminən 7 wt.%-ə yüksəlir (ultrasəs intensivliyi 30 W cm^-2 olmaqla ultrasəslə hazırlanmış təbəqələrdə).
Ni/IF-WS₂ nanokompozit örtükləri standart nikel Watts vannasından elektrolitik çökdürmə ilə alınmışdır; bu vannaya sənaye keyfiyyətli IF-WS₂ (qeyri-üzvi fullerenlər–WS₂) nanohissəcikləri əlavə edilmişdir.
Eksperiment üçün IF-WS₂ nikel Watts elektrolitlərinə əlavə edilmiş və birgə çökdürmə eksperimentlərindən əvvəl suspenziyalar otaq temperaturunda ən azı 24 h ərzində maqnit qarışdırıcı (300 rpm) ilə intensiv qarışdırılmışdır. Elektroçökdürmə prosesindən dərhal əvvəl aqlomerasiyanın qarşısını almaq üçün suspenziyalar 10 min. ərzində ultrasəslə ilkin emal olunmuşdur. Ultrasəs şüalanması üçün UP200S zond tipli ultrasəs cihazı və S14 sonotrodu (uc diametri 14 mm) 55% amplitudaya tənzimlənmişdir.
Birgə çökdürmə eksperimentləri üçün həcmi 200 mL olan silindrik şüşə hüceyrələr istifadə edilmişdir. Örtüklər yastı, kommersiya təyinatlı azkarbonlu polad (St37 markalı) katodlar üzərinə çökdürülmüşdür; onların sahəsi 3cm² olmuşdur. Anod qabın yan tərəfində katodla üz-üzə yerləşdirilmiş saf nikel folqa (3cm²) olmuşdur. Anodla katod arasındakı məsafə 4cm olmuşdur. Substratlar yağdan təmizlənmiş, soyuq distillə edilmiş suda yaxalanmış, 15% HCl məhlulunda aktivləşdirilmiş (1 min.) və yenidən distillə edilmiş suda yaxalanmışdır. Birgə elektroçökdürmə sabit cərəyan sıxlığı 5,0 A dm^-2 olmaqla 1 h ərzində sabit cərəyan mənbəyindən (5 A/30 V, BLAUSONIC FA-350) istifadə edilərək aparılmışdır. Məhlulun bütün həcmində hissəciklərin bərabər konsentrasiyasını saxlamaq üçün elektroçökdürmə zamanı iki qarışdırma üsulu istifadə edilmişdir: hüceyrənin dibində yerləşən maqnit qarışdırıcı (ω = 300 rpm) ilə mexaniki qarışdırma və zond tipli ultrasəs cihazı UP200S ilə ultrasəslə işləmə. Ultrasəs zondu (sonotrod) məhlula birbaşa yuxarıdan batırılmış və işçi elektrodla əks elektrod arasında ekranlanma olmayacaq şəkildə dəqiq yerləşdirilmişdir. Elektrokimyəvi sistemə yönəldilən ultrasəsin intensivliyi ultrasəs amplitudası idarə olunaraq dəyişdirilmişdir. Bu tədqiqatda fasiləsiz rejimdə rəqs amplitudası 25, 55 və 75%-ə tənzimlənmişdir; bunlar müvafiq olaraq 20, 30 və 40 W cm^-2 ultrasəs intensivliyinə uyğun gəlmişdir və ultrasəs gücölçəninə (Hielscher Ultrasonics) qoşulmuş prosessorla ölçülmüşdür. Elektrolitin temperaturu termostatla 55◦C-də saxlanılmışdır. Temperatur hər eksperimentdən əvvəl və sonra ölçülmüşdür. Ultrasəs enerjisi nəticəsində temperatur artımı 2–4◦C-ni keçməmişdir. Elektrolizdən sonra səthə zəif adsorbsiya olunmuş hissəcikləri kənarlaşdırmaq üçün nümunələr etanolda 1 min. ərzində ultrasəslə təmizlənmişdir.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP200S ultrasəs buynuzu / S14 sonotrodu ilə
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
García-Lecina, E.; García-Urrutia, I.; Díeza, J.A.; Fornell, B.; Pellicer, E.; Sort, J. (2013): Ultrasəslə qarışdırmanın təsiri altında qeyri-üzvi fullerenəbənzər WS2 nanohissəciklərinin elektroçökdürülmüş nikel matrisində birgə çökdürülməsi. Electrochimica Acta 114, 2013. 859–867.

Lateks sintezi

Ultrasəs tətbiqi:
P(St-BA) lateksinin hazırlanması
P(St-BA) poli(stirol-r-butil akrilat) P(St-BA) lateks hissəcikləri DBSA səthi aktiv maddəsinin iştirakı ilə emulsiya polimerləşməsi vasitəsilə sintez edilmişdir. Əvvəlcə üçboğazlı kolbada 1 g DBSA 100 mL suda həll edilmiş və məhlulun pH-ı 2,0-a tənzimlənmişdir. 2,80 g St və 8,40 g BA qarışıq monomerləri AIBN inisiatoru (0,168 g) ilə birlikdə DBSA məhluluna tökülmüşdür. O/W emulsiyası 1 h ərzində maqnit qarışdırma ilə hazırlanmış, ardınca UIP1000hd və ultrasəs buynuzu (zond/ sonotrod) ilə buz vannasında daha 30 min ərzində ultrasəslə işlənmişdir. Sonda polimerləşmə azot atmosferində yağ vannasında 90degC-də 2 h ərzində aparılmışdır.
Tövsiyə olunan cihaz:
UIP1000hd
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Toxunmamış parça substratı üzərində poli(3,4-etilendioksitiofen)epoli(stirolsulfon turşusu) (PEDOT:PSS) əsasında elastik elektrikkeçirici təbəqələrin hazırlanması. Materials Chemistry and Physics 143, 2013. 143–148.
Lateksin sono-sintezi haqqında daha ətraflı oxumaq üçün buraya klikləyin!

Qurğuşunun kənarlaşdırılması (ultrasəslə yuyub çıxarma)

Ultrasəs tətbiqi:
Çirklənmiş torpaqdan qurğuşunun ultrasəslə yuyub çıxarılması:
Ultrasəslə yuyub çıxarma eksperimentləri ultrasəs cihazı UP400S və titan ultrasəs zondu (diametr 14mm) ilə aparılmışdır; cihaz 20kHz tezlikdə işləyir. Ultrasəs zondu (sonotrod) kalorimetrik üsulla kalibrlənmiş, ultrasəs intensivliyi 51 ± 0,4 W cm^-2 olaraq bütün ultrasəslə yuyub çıxarma eksperimentləri üçün təyin edilmişdir. Ultrasəslə yuyub çıxarma eksperimentləri düz dibli, köynəkli şüşə hüceyrə ilə 25 ± 1°C-də termostatlaşdırılmışdır. Ultrasəslə işləmə zamanı torpağın yuyub çıxarma məhlulları (0,1L) kimi üç sistem istifadə edilmişdir: 6 mL, konsentrasiyası 0,3 mol L^-2 olan sirkə turşusu məhlulu (pH 3,24), 3% (v/v) nitrat turşusu məhlulu (pH 0,17) və qarışdırma ilə hazırlanmış sirkə turşusu/asetat buferi (pH 4,79); bu qarışıqda 60mL 0f 0,3 mol L^-1 sirkə turşusu ilə 19 mL 0,5 mol L^-1 NaOH birləşdirilmişdir. Ultrasəslə yuyub çıxarma prosesindən sonra yuyub çıxarma məhlulunu torpaqdan ayırmaq üçün nümunələr filtr kağızı ilə süzülmüş, ardınca yuyub çıxarma məhlulundan qurğuşun elektroçökdürülmüş və ultrasəs tətbiqindən sonra torpaq kimyəvi parçalanmaya məruz qoyulmuşdur.
Ultrasəsin çirklənmiş torpaqdan qurğuşunun yuyub çıxarılmasını gücləndirmək üçün dəyərli vasitə olduğu sübut edilmişdir. Ultrasəs həmçinin torpaqdan yuyub çıxarıla bilən qurğuşunun demək olar ki, tam kənarlaşdırılması üçün səmərəli üsuldur və nəticədə torpaq xeyli az təhlükəli olur.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP400S H14 sonotrodu ilə
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Sandoval-González, A.; Silva-Martínez, S.; Blass-Amador, G. (2007): Torpaqdan qurğuşunun kənarlaşdırılması üçün ultrasəslə yuyub çıxarma və elektrokimyəvi emalın birləşdirilməsi. Journal of New Materials for Electrochemical Systems 10, 2007. 195–199.

Nanohissəcik suspenziyasının hazırlanması

Ultrasəs tətbiqi:
Nanohissəcik suspenziyalarını hazırlamaq üçün örtüksüz nTiO2 (transmissiya elektron mikroskopiyasına (TEM) görə 5nm) və nZnO (TEM-ə görə 20nm), eləcə də polimerlə örtülmüş nTiO2 (TEM-ə görə 3–4nm) və nZnO (TEM-ə görə 3–9nm) tozları istifadə edilmişdir. Nanohissəciklərin kristal forması nTiO2 üçün anataz, nZnO üçün isə amorf olmuşdur.
Bir neçə damcı deionlaşdırılmış (DI) su olan 250mL-lik kimyəvi stəkana 0,1 g nanohissəcik tozu çəkilmişdir. Sonra nanohissəciklər paslanmayan polad spatula ilə qarışdırılmış, stəkan DI su ilə 200 mL-ə qədər doldurulmuş, qarışdırılmış və daha sonra 90% amplitudada 60 sec. ərzində Hielscher UP200S ultrasəs prosessoru ilə işlənərək 0,5 g/L ilkin suspenziya alınmışdır. Bütün ilkin suspenziyalar 4°C-də maksimum iki gün saxlanılmışdır.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP200S və ya UP200St
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Petosa, A. R. (2013): Doymuş dənəvər məsaməli mühitlərdə metal oksid nanohissəciklərinin daşınması, çökməsi və aqreqasiyası: suyun kimyəvi xüsusiyyətlərinin, kollektor səthinin və hissəcik örtüyünün rolu. Dissertasiya, McGill University Montreal, Quebec, Canada 2013. 111–153.
Nanohissəciklərin ultrasəslə dispersləşdirilməsi haqqında daha çox məlumat üçün buraya klikləyin!

Maqnetit nanohissəciklərinin çökdürülməsi

Ultrasəs tətbiqi:
Maqnetit (Fe₃O₄) nanohissəcikləri dəmir(III) xlorid heksahidrat və dəmir(II) sulfat heptahidratın Fe3+/Fe2+ = 2:1 molyar nisbətli sulu məhlulunun birgə çökdürülməsi ilə istehsal edilir. Dəmir məhlulu müvafiq olaraq qatı ammonium hidroksid və natrium hidroksidlə çökdürülür. Çökdürmə reaksiyası ultrasəs şüalanması altında, reaktivlər ultrasəs axın reaktoru kamerasındakı kavitasiya zonasından keçirilməklə aparılır. Hər hansı pH qradiyentinin qarşısını almaq üçün çökdürücü artıq miqdarda nasosla verilməlidir. Maqnetitin hissəcik ölçüsü paylanması foton korrelyasiya spektroskopiyası ilə ölçülmüşdür. Ultrasəsin yaratdığı qarışdırma orta hissəcik ölçüsünü 12–14 nm-dən təxminən 5–6 nm-ə azaldır.
Tövsiyə olunan cihaz:
UIP1000hd axın hüceyrəsi reaktoru ilə
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Banert, T.; Horst, C.; Kunz, U., Peuker, U. A. (2004): Dəmir-(II,III) oksid nümunəsində ultrasəs axın reaktorunda fasiləsiz çökdürmə. ICVT, TU-Clausthal. Poster GVC Annual Meeting 2004 tədbirində təqdim edilmişdir.
Banert, T.; Brenner, G.; Peuker, U. A. (2006): Fasiləsiz sonokimyəvi çökdürmə reaktorunun iş parametrləri. Proc. 5. WCPT, Orlando Fl., 23.–27. April 2006.
Ultrasəslə çökdürmə haqqında daha çox məlumat üçün buraya klikləyin!

Nikel tozları

Ultrasəs tətbiqi:
Qələvi pH-da polielektrolitlə (həll olmanın qarşısını almaq və səthdə NiO ilə zənginləşmiş kimyəvi növlərin yaranmasını təşviq etmək üçün), akril əsaslı polielektrolit və tetrametilammonium hidroksidlə (TMAH) Ni tozlarının suspenziyasının hazırlanması.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP200S
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Mora, M.; Lennikov, V.; Amaveda, H.; Angurel, L. A.; de la Fuente, G. F.; Bona, M. T.; Mayoral, C.; Andres, J. M.; Sanchez-Herencia, J. (2009): Konstruksiya keramika plitələrində ifratkeçirici örtüklərin hazırlanması. Applied Superconductivity 19/ 3, 2009. 3041–3044.

PbS – qurğuşun sulfid nanohissəciklərinin sintezi

Ultrasəs tətbiqi:
Otaq temperaturunda 0,151 g qurğuşun asetat (Pb(CH3COO)2.3H2O) və 0,03 g TAA (CH3CSNH2) 5mL ion mayesinə, [EMIM] [EtSO4], və 15mL ikiqat distillə edilmiş suya 50mL-lik kimyəvi stəkanda əlavə edilmiş və UP200S ilə 7 min. ərzində ultrasəs şüalanmasına məruz qoyulmuşdur. Ultrasəs zondunun/ S1 sonotrodunun ucu birbaşa reaksiya məhluluna batırılmışdır. Əmələ gəlmiş tünd qəhvəyi suspenziya çöküntünü ayırmaq üçün sentrifuqalanmış və reaksiyaya girməmiş reaktivləri kənarlaşdırmaq üçün müvafiq olaraq ikiqat distillə edilmiş su və etanolla iki dəfə yuyulmuşdur. Ultrasəsin məhsulların xüsusiyyətlərinə təsirini araşdırmaq üçün daha bir müqayisə nümunəsi hazırlanmışdır; reaksiya parametrləri sabit saxlanılmış, yalnız məhsul ultrasəs şüalanmasının köməyi olmadan 24 h ərzində fasiləsiz qarışdırma ilə hazırlanmışdır.
PbS nanohissəciklərinin hazırlanması üçün otaq temperaturunda sulu ion mayesində ultrasəsin köməyi ilə sintez təklif edilmişdir. Otaq temperaturunda aparılan bu ekoloji cəhətdən zərərsiz yaşıl üsul sürətlidir və şablon tələb etmir; bu, sintez müddətini əhəmiyyətli dərəcədə qısaldır və mürəkkəb sintez prosedurlarından yayınmağa imkan verir. Alınmış nanoklasterlər 3,86 eV-lik çox böyük mavi sürüşmə göstərir; bunu hissəciklərin çox kiçik ölçüsü və kvant məhdudlaşması effekti ilə əlaqələndirmək olar.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP200S
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Behboudnia, M.; Habibi-Yangjeh, A.; Jafari-Tarzanag, Y.; Khodayari, A. (2008): Sulu [EMIM][EtSO4] ion mayesində ultrasəs şüalanmasından istifadə etməklə PbS nanohissəciklərinin otaq temperaturunda asan hazırlanması və xarakteristikası. Bulletin of Korean Chemical Society 29/ 1, 2008. 53–56.

Təmizlənmiş nanoborular

Ultrasəs tətbiqi:
Daha sonra təmizlənmiş nanoborular 1,2-dixloretanda (DCE) yüksək güclü ultrasəs cihazı UP400S, 400W, 24 kHz) ilə impuls rejimində (dövrlər) işlənərək suspenziyalaşdırılmış və qara rəngli suspenziya alınmışdır. Aqlomerasiya olunmuş nanoboru dəstələri sonradan 5000 rpm-də 5 dəqiqəlik sentrifuqalama mərhələsində kənarlaşdırılmışdır.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP400S
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Witte, P. (2008): Biotibbi və optoelektron tətbiqlər üçün amfifil fullerenlər. Dissertasiya, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2008.

SAN/CNTs kompoziti

Ultrasəs tətbiqi:
CNTs-i SAN matrisində dispersləşdirmək üçün zond tipli ultrasəslə işləməyə uyğun sonotrodlu Hielscher UIS250V istifadə edilmişdir. Əvvəlcə CNTs 50mL distillə edilmiş suda təxminən 30 min. ərzində ultrasəslə dispersləşdirilmişdir. Məhlulu stabilləşdirmək üçün məhlulun ~1%-i nisbətində SDS əlavə edilmişdir. Bundan sonra alınmış CNTs su dispersiyası polimer suspenziyası ilə birləşdirilmiş və Heidolph RZR 2051 mexaniki qarışdırıcısı ilə 30 min. ərzində qarışdırılmış, sonra yenidən 30 min. ərzində ultrasəslə işlənmişdir. Təhlil üçün müxtəlif CNTs konsentrasiyalarına malik SAN dispersiyaları Teflon qəliblərinə tökülmüş və ətraf mühit temperaturunda 3–4 gün qurudulmuşdur.
Tövsiyə olunan cihaz:
UIS250v
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Bitenieks, J.; Meri, R. M.; Zicans, J.; Maksimovs, R.; Vasile, C.; Musteata, V. E. (2012): Stirol–akrilat/karbon nanoboru nanokompozitləri: mexaniki, termiki və elektrik xüsusiyyətləri. Nəşr: Proceedings of the Estonian Academy of Sciences 61/ 3, 2012. 172–177.

Silisium karbid (SiC) nanotozu

Ultrasəs tətbiqi:
Silisium karbid (SiC) nanotozu boyanın tetrahidrofuran məhlulunda deaqlomerasiya edilmiş və paylanmışdır; bunun üçün Hielscher UP200S yüksək güclü ultrasəs prosessoru istifadə edilmiş və onun akustik güc sıxlığı 80 W/cm² olmuşdur. SiC deaqlomerasiyası əvvəlcə bir qədər yuyucu maddə ilə saf həlledicidə aparılmış, sonra boyanın porsiyaları ardıcıl əlavə edilmişdir. Daldırma ilə örtük tətbiqi və ipək torla çap üçün hazırlanmış nümunələrdə bütün proses müvafiq olaraq 30 dəqiqə və 60 dəqiqə çəkmişdir. Həlledicinin qaynamasının qarşısını almaq üçün ultrasəslə işləmə zamanı qarışığın adekvat soyudulması təmin edilmişdir. Ultrasəslə işləmədən sonra tetrahidrofuran rotasiya buxarlandırıcısında buxarlandırılmış və çap üçün uyğun özlülük əldə etmək məqsədilə qarışığa bərkidici əlavə edilmişdir. Alınmış kompozitdə SiC konsentrasiyası daldırma ilə örtük tətbiqi üçün hazırlanmış nümunələrdə 3% wt olmuşdur. İpək torla çap üçün iki nümunə partiyası hazırlanmışdır: ilkin yeyilmə və sürtünmə sınaqları üçün SiC miqdarı 1 – 3% wt, yeyilmə və sürtünmə sınaqlarının nəticələri əsasında kompozitlərin dəqiq tənzimlənməsi üçün isə 1,6 – 2,4% wt olmuşdur.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP200S
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Celichowski G.; Psarski M.; Wiśniewski M. (2009): Fasiləli yeyilməəleyhinə nanokompozit naxışlı elastik iplik gərginləşdiricisi. Fibres & Textiles in Eastern Europe 17/ 1, 2009. 91–96.

SWNT təklaylı karbon nanoboruları

Ultrasəs tətbiqi:
Sonokimyəvi sintez: 10 mg SWNT və 30ml 2%MCB məhlulu 10 mg SWNT və 30ml 2%MCB məhlulu, UP400S ultrasəslə işləmə intensivliyi: 300 W/cm2, ultrasəslə işləmə müddəti: 5h
Tövsiyə olunan cihaz:
UP400S
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Koshio, A.; Yudasaka, M.; Zhang, M.; Iijima, S. (2001): Ultrasəslə işləmədən istifadə edərək təklaylı karbon nanoborularını üzvi materiallarla kimyəvi reaksiyaya daxil etməyin sadə üsulu. Nano Letters 1/ 7, 2001. 361–363.

Tiollaşdırılmış SWCNTs

Ultrasəs tətbiqi:
25 mg tiollaşdırılmış SWCNTs (2,1 mmol karbon) 50 mL deionlaşdırılmış suda 400W ultrasəs prosessoru (UP400S) ilə suspenziyalaşdırılmışdır. Daha sonra suspenziya təzə hazırlanmış Au(NP) məhluluna əlavə edilmiş və qarışıq 1h ərzində qarışdırılmışdır. Au(NP)-SWCNTs mikrofiltrasiya (sellüloza nitrat) ilə ayrılmış və deionlaşdırılmış su ilə yaxşıca yuyulmuşdur. Filtrat qırmızı rəngli olmuşdur, çünki kiçik Au(NP) (orta diametr ≈ 13 nm) filtr membranından (məsamə ölçüsü 0,2μm) effektiv şəkildə keçə bilmişdir.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP400S
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Jung, A. (2007): Karbon nanoborularına əsaslanan funksional materiallar. Dissertasiya, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2007.

TiO₂ / perlit kompoziti

Ultrasəs tətbiqi:
TiO2 /perlit kompozit materialları hazırlanmışdır. Əvvəlcə 5 mL titan izopropoksid (TIPO), Aldrich 97%, 40 mL etanolda, Carlo Erba, həll edilmiş və 30 min. ərzində qarışdırılmışdır. Sonra 5 g perlit əlavə edilmiş və dispersiya 60 min. ərzində qarışdırılmışdır. Qarışıq daha sonra uclu ultrasəs cihazı UIP1000hd ilə homogenləşdirilmişdir. 2 min. ultrasəslə işləmə müddətində cəmi 1 Wh enerji verilmişdir. Sonda suspenziya 100 mL əldə etmək üçün etanolla durulaşdırılmış və alınmış maye prekursor məhlulu (PS) adlandırılmışdır. Hazırlanmış PS alovda püskürtmə pirolizi sistemində emal üçün hazır olmuşdur.
Tövsiyə olunan cihaz:
UIP1000hd
İstinad/ Tədqiqat məqaləsi:
Giannouri, M.; Kalampaliki, Th.; Todorova, N.; Giannakopoulou,T.; Boukos, N.; Petrakis, D.; Vaimakis, T.; Trapalis, C. (2013): Alovda püskürtmə pirolizi ilə TiO2/perlit kompozitlərinin birmərhələli sintezi və onların fotokatalitik davranışı. International Journal of Photoenergy 2013.

Mayelərə ötürülən güclü ultrasəs intensiv kavitasiya yaradır. Ekstremal kavitasiya təsirləri submikron və nano diapazonda hissəcik ölçülərinə malik incə toz suspenziyaları yaradır. Bundan əlavə, hissəciklərin səth sahəsi aktivləşir. Mikroşırnaq və zərbə dalğalarının təsiri, eləcə də hissəciklərarası toqquşmalar bərk maddələrin kimyəvi tərkibinə və fiziki morfologiyasına əhəmiyyətli təsir göstərir; bu, həm üzvi polimerlərin, həm də qeyri-üzvi bərk maddələrin kimyəvi reaktivliyini kəskin şəkildə artıra bilər.

“Çökən qabarcıqların daxilindəki ekstremal şərait müxtəlif məqsədlər üçün, məsələn, əlavə inisiatorlar olmadan polimerləşmənin başlanması üçün istifadə edilə bilən yüksək reaktiv kimyəvi növlər yaradır. Başqa bir nümunə olaraq, yüksək qaynama temperaturlu həlledicilərdə uçucu metalüzvi prekursorların sonokimyəvi parçalanması yüksək katalitik aktivliyə malik müxtəlif formalı nanostrukturlu materiallar əmələ gətirir. Nanostrukturlu metallar, ərintilər, karbidlər və sulfidlər, nanometr ölçülü kolloidlər və nanostrukturlu daşıyıcı üzərindəki katalizatorların hamısı bu ümumi üsulla hazırlana bilər.”

[Suslick/ Price 1999: 323]

Ədəbiyyat/İstinadlar

• Suslick, K. S.; Price, G. J. (1999): Ultrasəsin materiallar kimyasına tətbiqləri. Annu. Rev. Mater. Sci. 29, 1999. 295–326.
• Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Perspektivli fotokeçiriciliyə malik laylara ayrılmış CrPS4. Small cild 16, sayı 1. January 9, 2020.
• Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Molekulyar kristalların sonofraqmentasiyası. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
• Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Nanometr ölçülü hidroksiapatit biokeramikanın əmələ gəlməsinə termiki və ultrasəs təsiri. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.