Hielscher ултразвукова технология

Магнезиев хидриден синтез чрез хидролиза

Ultrasonication е ефективен и прост метод за производство на магнезиев хидрид за съхранение на водород. Ултразвукът ускорява хидролизата на магнезий и водород, за да се образува магнезиев хидрид. За разлика от конвенционалния дисоциативен процес на chemisorption, ултразвукова хидролиза на магнезиев хидрид работи при стайна температура и налягане на околната среда. Това прави sono-chemical маршрут лесно, безопасно и лесно достъпна. Високоефективното ултразвуково устройство позволява бързо и ефикасно производство на големи магнезиеви хидридни насипни.

Магнезиев хидрид за съхранение на водород

Magnesium hydride can be efficiently and inexpensively syntheiszed via ultrasonic hydrolysisМагнезиев хидрид, MgH2, е широко обърна внимание на възможността за съхранение на водород. Основните предимства са богатия му ресурс, висока производителност, ниско тегло, ниска цена и безопасност. В сравнение с други хидриди, които могат да се използват за съхранение на водород, MgH2 има най-висока плътност на съхранение на водород с до 7,6 тегловни процента. Водородът може да се съхранява в Mg под формата на метални хидриди на базата на Mg. Процесът на синтеза на MgH2 е известен като дисоциативна chemisorption. Често използван метод за получаване на метален хидрид на базата на Mg от Mg и H2 е образуването при температура 300–400°C и водородно налягане от 2.4-40 MPa. Уравнението на формата се отнася както следва: Mg + H2 Чел2
Високата топлинна обработка идва със значителните ефекти на разграждане на хидридите, като рекристализация, фаза сегрегация, агломерация на наночастиците и др. Освен това, високите температури и налятония правят формирането на MgH2 енергоемки, сложни и по този начин скъпи. Алтернативен нетермичен и значително по-прост метод е ултразвуково насърчавана хидролиза на магнезиев хидрид при стайна температура и налягане на околната среда.

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


Ultrasonic hydrolysis and MgH2 nano-structuring turn magnesium hydride into an efficacious technology for hydrogen storage

Ултразвуков хомогенизатор 16000hdT за ефикасен синтез на втеро-магнезиев хидрид за съхранение на водород

Ултразвукова хидролиза на магнезиев хидрид

Ultrasonication е добре известен със способността си да инициира и ускори химични реакции, да повлияе на химическите пътища и да подобри цялостната ефективност на реакцията. Полезните ефекти на ултразвук с висока честота на химични реакции с висока мощност са известни като сонохимия.
Мощният ултразвук вече се прилага при много хетерогенни реакции, катализатори и синтеза в R&D и промишлен етап за увеличаване на добива, коефициент на преобразуване и ефективност на реакцията като цяло. За хидролитичния синтез на магнезиев хидрид, ултразвукът е доказано научно и полезно.
Sonication подобрява масовия трансфер като по този начин ускорява реакцията и помага за преодоляване на термодинамичните и кинетични бариери. Топлинна енергия, т.е. топлина, е необходима за задвижване на процесите на усвояване /десорбция хидрогенация в магнезий. Използването на непостошни източници на топлинна енергия, като например ултразвук, е ефективна алтернатива за дестабилизация на магнезиев хидрид.
Изследователската група на Hiroi et al. (2011) изследва ефекта на ултразвук при различни честоти върху хидролизата на магнезиев хидрид (MgH2). Те установиха, че нискочестотният ултразвук е най-ефективният метод за получаване на висок процент на конверсия. Скоростта на хидролиза при ниска честота на ултразвук "достига до 76% по отношение на степента на реакция при 7.2 кs при ултразвукова честота от 28 kHz. Тази стойност е повече от 15 пъти по-висока от стойността, получена в случай на не-ултразвукова проба, показваща еквивалентна водородна плътност от 11,6 маса% на базата на теглото на MgH2."
Резултатите показват, че ултразвукът ще подобри реакцията на хидролиза на MgH2 чрез увеличаване на скоростта на реакция постоянна дължи на генерирането на радикални и ексфолиращи пасивния слой на Mg(OH)2 над нереактивирания MgH2 поради генерирането на големи сили на срязване. (Хирои и т.н. 2011 г.)

Проблем: Бавна хидролиза на магнезиев хидрид

Изследвани са насърчаването на хидролизата в MgH2 чрез смилане на топчета, обработка на гореща вода или химически добавки, но не са били намерени да подобрят химическия обменен курс по значителен начин. По отношение на добавянето на химикали, химически добавки, като буфериращи агенти, хелатори и йонообменници, които помогнаха за предотвратяване образуването на пасинал mg(OH)2 слой, произведени примеси в пост-Mg велообменния процес.

Решение: Ултразвуково разпръскване на магнезиев хидрид

Ултразвуковото разпръскване и мокро фрезоване е високоефективна техника за производство на наноразмерни частици и кристали с много тясна крива на разпределение. Чрез диспергиране на магнезиев хидрид равномерно в наноразмер, активната повърхност се увеличава значително. Освен това, ултразвукът премахва пасивиращите слоеве и увеличава масовия трансфер за по-високи химични проценти. Ултразвуково смилане, диспергиране, деагломерация и почистване на повърхността на частиците превъзхождат други техники за смилане в ефективност, надеждност и простота.

The ultrasonicator UIP1000hdT is a powerful disperser for medium-sized production scale.

ултрасоникатор UIP1000hdT за непрекъсната инлайн обработка на магнезиев хидрид

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


Ultrasonic milling and dispersing is a highly efficient method for particle size reduction, e.g. magnesium hydride

Ултразвуковото мокро смилане и диспергиране е високо ефективен метод за намаляване на размера на частиците, например на магнезиев хидрид

Ултразвуково нанострукиране на MgH2

Наноразмер / нано-структурирани магнезиеви структури като MgH2 наночастици и нанофибри могат да бъдат допълнително подобрени чрез намаляване на размера на частиците и зърната, като по този начин намаляват тяхното образуване на хидрид енталпи ΔH. Ултразвуковото нанострукиране е високоефективна техника, която позволява да се промени термодинамиката на магнезиев хидрид, без да се засяга водородната способност. Ултра фините наночастици на MgH2 имат значително подобрен капацитет за десорбция на водород.

Ултразвукът насърчава синтеза на магнезиев хидрид

  • бърза реакция
  • По-висок процент на реализация
  • Отстраняване на пасищните слоеве
  • По-пълна реакция
  • увеличи масообмен
  • по-високи добиви
  • Наноструктурирани mgH2
  • Подобрена сорбция на водород

Високоефективни ultrasonicators за mgH2 хидролиза

Sonochemistry – прилагането на ултразвук за химични реакции – е надеждна технология за обработка, която улеснява и ускорява синтезата, каталитичните реакции и други хетергенни реакции. Hielscher Ultrasonics портфолио обхваща пълната гама от компактни лабораторни ultrasonicators до промишлени сонохимични системи за всички видове химически приложения като хидролиза на магнезиев хидрид и неговото нано-фрезоване / нано-структуриране. Това ни позволява в Hielscher да ви предложим най-подходящия ултразвук за вашия предвиждан синтез MgH2. Нашият дългогодишен опитен персонал ще ви помогне от тестове за осъществимост и оптимизация на процесите до инсталирането на вашата ултразвукова система на крайното ниво на производство.
Малкият отпечатък на краката на нашите ултразвукови хомогенизатори, както и тяхната гъвкавост в опциите за монтаж ги правят подходящи дори в съоръженията за обработка на малки пространства. Ултразвукови процесори са инсталирани в световен мащаб в финна химия, нефтохимия и съоръжения за производство на наноматериали.

Партида и вградена

Sonochemical оборудване Hielscher може да се използва за партида и непрекъсната обработка през потока. Ултразвуковата обработка на партиди е идеална за тестване на процеси, оптимизация и ниско до средно ниво на производство. За производството на големи обеми материали, вградена обработка може да бъде по-изгодно. Непрекъснат процес на внедим смесване изисква усъвършенствана настройка – състоящ се от помпа, маркучи или тръби и резервоари -, но е високоефективен, бърз и изисква значително по-малко труд. Hielscher Ultrasonics има най-подходящия сонохимичен настройка за вашата реакция на соно-синтез, обем на обработка и цели.

Ултразвукови сонди и реактори за Хидролиза на MgH2 във всякакъв мащаб

UIP4000hdT поток клетка за вградена соникация в промишлен мащабHielscher Ultrasonics продуктова гама покрива пълния спектър от ултразвукови процесори от компактни лабораторни ultrasonicators над пейка-отгоре и пилотни системи до напълно промишлени ултразвукови процесори с капацитет за обработка на товари на час. Пълната продуктова гама ни позволява да ви предложим най-подходящия ултразвуков хомогенизатор за вашия капацитет на процеса и производствени цели.
Ултразвуковите системи за пехлип са идеални за тестване на осъществимостта и оптимизация на процесите. Линейно мащабиране въз основа на установените параметри на процеса го прави много лесно да се увеличи капацитетът за обработка от по-малки лотове до напълно търговско производство. Up-мащабирането може да се извърши или чрез инсталиране на по-мощно ултразвуково звено или групиране на няколко ultrasonicators паралелно. С UIP16000, Hielscher предлага най-мощния ултразвуков хомогенизатор в целия свят.

Прецизно контролируеми амплитуди за оптимални резултати

Всички Ултразвукови апарати Hielscher са прецизно контролирани и по този начин надеждни работни коне в производството. Амплитудата е един от най-важните параметри на процеса, които влияят на ефикасността и ефективността на сонохимичните реакции Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control. Всички Hielscher ултразвук’ процесори позволяват прецизна настройка на амплитудата. Сонотроди и бустер рога са аксесоари, които позволяват да се промени амплитудата в още по-широк диапазон. Hielscher's промишлени ултразвукови процесори могат да доставят много високи амплитуди и доставят необходимата интензивност ултразвук за взискателни приложения. Амплитудите до 200μm могат лесно да се движат непрекъснато при работа 24/7.
Точните настройки на амплитудата и постоянното наблюдение на параметрите на ултразвуковия процес чрез интелигентен софтуер ви дават възможност да лекувате вашите реаганти с най-ефективните ултразвукови условия. Оптимална ултразвук за изключителен химически процент на конверсия!
Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява 24/7 работа при тежки условия и в трудни условия. Това прави ултразвуковото оборудване на Hielscher надежден работен инструмент, който отговаря на вашите изисквания за химически процеси.

Най-високо качество – Проектиран и произведен в Германия

Като семеен и семеен бизнес, Hielscher приоритизира най-високите стандарти за качество за своите ултразвукови процесори. Всички ultrasonicators са проектирани, произведени и старателно тествани в нашата централа в Teltow близо до Берлин, Германия. Здравина и надеждност на ултразвуковото оборудване на Hielscher го правят работен кон в производството ви. 24/7 работа при пълно натоварване и в взискателна среда е естествена характеристика на Hielscher миксери с висока производителност.
Hielscher Ultrasonics’ промишлени ултразвукови процесори могат да доставят много високи амплитуди. Амплитудите до 200μm могат лесно да се движат непрекъснато при работа 24/7. За още по-високи амплитуди са налични персонализирани ултразвукови сонотроди.

Таблицата по-долу дава индикация за приблизителната капацитет за преработка на нашите ultrasonicators:

Партида том Дебит Препоръчителни Devices
1 до 500mL 10 до 200 ml / мин UP100H
10 до 2000mL 20 до 400 ml / мин Uf200 ः т, UP400St
00,1 до 20L 00,2 до 4 л / мин UIP2000hdT
10 до 100L 2 до 10 л / мин UIP4000hdT
п.а. 10 до 100 L / мин UIP16000
п.а. по-голям струпване на UIP16000

Свържете се с нас! / Попитай ни!

Поискайте повече информация

Моля, използвайте формата по-долу, за да поискате допълнителна информация за ултразвукови процесори, приложения и цена. Ще се радваме да обсъдим процеса с вас и да ви предложим ултразвукова система, която отговаря на вашите изисквания!









Моля, обърнете внимание, че нашите Правила за поверителност,


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори за смесване на приложения, дисперсия, емулгиране и екстракция на лаборатория, пилот и промишлен мащаб.

Литература / Препратки



Факти заслужава да се знае

Предимства на Magnensium hydride за съхранение на водород

  • Идеално, балансирано гравиметрично
  • Превъзходна обемна енергийна плътност
  • Евтин
  • На разположение е изобилие
  • Лесно се справя (дори във въздуха)
  • Възможна е директна реакция с вода
  • Кинетиката на реакцията може да бъде съобразена с конкретни приложения
  • Висока реакция и безопасност на продукта
  • Нетоксичен и безопасен за използване
  • Екологични

Какво е магнезиев хидрид?

Магнезиев хидрид (MgH2; известна като магнезиев дихидрид) има тетрагонална структура и проявява формата на безцветен кубичен кристал или почти бял прах. Той се използва като източник на hdyrogen за гориво батерии под 10,000W. Количеството на водорода, което се отделя от вода, е по-високо от 14,8wt %, което е значително по-високо от количеството на водорода, отделяно чрез резервоар за съхранение на водород под високо налягане (70MPa, ~ 5.5wt%) материали за съхранение на водород в тежки метали (<2wt%). Furthermore, magnesium hydride is safe and highly efficient, which turns it into a promising technology for efficacious hydrogen storage. Hydrolysis of magnesium hydride is used as supply hydrogen system in proton-exchange membrane fuel cells (PEMFC), which improve energy density of the system significantly. Solid / semi-solid Mg-H fuel battery systems with high-energy density are also in development. Their promising advantage is an energy density 3-5 times higher than that of lithium-ion batteries. Synonyms: Magnesium dihydride, magnesium hydride (hydrogen storage grade) Used as material for hydrogen storage Molecular Formula: MgH2 Molecular Weight:26.32 Density:1.45g/mL Melting Point:>250°C
Разтворимост: неразтворим в нормален органичен разтвор


Hielscher Ultrasonics supplies high-performance ultrasonic homogenizers from lab to industrial size.

Високоефективни ултразвук! Продуктовата гама на Hielscher покрива пълния спектър от компактния лабораторен ултразвуков ултразвук над пейка-топ единици до пълно-промишлени ултразвукови системи.