Соноелектрохимичен синтез на наночастици

Електрохимичният синтез на наночастици, подпомаган с ултразвук, е високоефективен и икономически изгоден метод за мащабно производство на висококачествени наночастици. Соноелектрохимичният синтез, известен също като соноелектроотлагане, позволява получаването на наноструктури от различни материали и с различни форми.

Соноелектрохимичен синтез и соноелектроотлагане на наночастици

Соноелектрохимичният синтез, или соноелектроотлагането, е техника за получаване на метални наночастици чрез прилагане на ултразвук с висока мощност по време на процеса на електроотлагане с цел подпомагане на масопреноса на нарастващите наночастици върху катодната повърхност и в околния разтвор.
При соноелектрохимичния синтез или соноелектроотлагането на наночастици ефектите на сонохимията се съчетават с процеса на електроотлагане. Соноелектрохимичните ефекти на мощните ултразвукови вълни и възникващата акустична кавитация върху химичните реакции се дължат на много високите температури, налягания и съответните им разлики, които се развиват във и около колабиращите кавитационни мехурчета. Чрез съчетаването на сонохимията с електрохимията соноелектрохимията осигурява комбинирани ефекти като подобрен масопренос, почистване на електродните повърхности, дегазиране на разтвора и повишени скорости на реакциите. Като цяло соноелектрохимичният синтез на наночастици (соноелектроотлагането) се отличава с високи добиви на висококачествени наночастици, които могат да бъдат произведени при меки условия чрез бърз и икономически изгоден процес. Параметрите на процесите на соноелектрохимия и соноелектроотлагане позволяват да се влияе върху размера и морфологията на частиците.
Прочетете повече за соноелектрохимичното отлагане на наночастици и наноструктурирани материали!
Научете как електролитното извличане на метали с ултразвук води до по-високи добиви и по-ниски разходи за процеса!

Как протича соноелектрохимичният синтез / соноелектроотлагането?

Основната конфигурация на система за соноелектроотлагане за соноелектрохимичен синтез на наночастици е съвсем проста. Единствената разлика между конфигурация за соноелектроотлагане и конфигурация за електроотлагане е, че като електрод(и) в системата за соноелектроотлагане се използват ултразвукови сонди. Ултразвуковата сонда служи като работен електрод за синтез на метални наночастици. Един от основните стимулиращи ефекти на ултразвука при соноелектроотлагането е засиленият масопренос между електрода (катод и/или анод) и околния разтвор.
Тъй като параметрите на процесите на соноелектрохимичен синтез и соноелектроотлагане могат да бъдат прецизно контролирани и регулирани, могат да се синтезират наночастици с контролиран размер и форма. Соноелектрохимичният синтез и соноелектроотлагането са приложими за широк спектър от метални наночастици и наноструктурирани комплекси.

Предимствата на соноелектрохимичния синтез на наночастици

Изследователската група на проф. Islam и проф. Pollet от NTNU обобщава в своята научна статия (2019) основните предимства на соноелектрохимичното производство на наночастици, както следва: „(i) значително усилване на масопреноса в близост до електрода, което променя скоростта, а понякога и механизма на електрохимичните реакции, (ii) изменение на морфологията на повърхността чрез кавитационни струи на границата електрод–електролит, което обикновено води до увеличаване на площта на повърхността, и (iii) намаляване на дебелината на дифузионния слой на електрода и вследствие на това изчерпване на йоните.“ (Islam et al. 2019)

Високопроизводителни електрохимични сонди и реактори

Hielscher Ultrasonics е вашият партньор с дългогодишен опит във високопроизводителните ултразвукови системи за сонохимия и соноелектрохимия. Ние произвеждаме и разпространяваме ултразвукови сонди и реактори, създадени по най-съвременни технологии, които се използват по целия свят за приложения с високо натоварване в тежки работни условия. За соноелектрохимията и соноелектроотлагането Hielscher разработи специални ултразвукови сонди, реактори и изолатори. Ултразвуковите сонди служат като катод и/или анод, а ултразвуковите реакторни клетки осигуряват оптимални условия за електрохимични реакции. Ултразвукови електроди и клетки се предлагат както за галванични / волтаични, така и за електролитни системи.

Прецизно контролируеми амплитуди за оптимални резултати

Всички ултразвукови процесори на Hielscher могат да бъдат прецизно контролирани и поради това са надеждни работни инструменти в научноизследователската и развойната дейност и в производството. Амплитудата е един от решаващите параметри на процеса, които влияят върху ефективността и резултатността на сонохимично и сономеханично предизвиканите реакции. Всички процесори на Hielscher Ultrasonics позволяват прецизно задаване на амплитудата. Промишлените ултразвукови процесори на Hielscher могат да осигуряват много високи амплитуди и необходимия ултразвуков интензитет за взискателни соноелектрохимични приложения. Амплитуди до 200µm могат лесно да се поддържат непрекъснато при работа 24/7.
Прецизното задаване на амплитудата и непрекъснатото наблюдение на параметрите на ултразвуковия процес чрез интелигентен софтуер ви дават възможност да влияете прецизно върху соноелектрохимичната реакция. При всеки цикъл на ултразвукова обработка всички ултразвукови параметри се записват автоматично върху вградена SD карта, така че всеки цикъл да може да бъде оценен и контролиран. Оптимална ултразвукова обработка за най-ефективни соноелектрохимични реакции!
Цялото оборудване е конструирано за работа 24/7/365 при пълно натоварване, а неговата здравина и надеждност го превръщат в основен работен инструмент във вашия електрохимичен процес. Това прави ултразвуковото оборудване на Hielscher надежден работен инструмент, който отговаря на изискванията на вашия соноелектрохимичен процес.

Най-високо качество – проектирано и произведено в Германия

Като семейна компания, притежавана и управлявана от семейството, Hielscher поставя на първо място най-високите стандарти за качество на своите ултразвукови процесори. Всички ултразвукови апарати се проектират, произвеждат и изпитват щателно в нашата централа в Телтов близо до Берлин, Германия. Здравината и надеждността на ултразвуковото оборудване на Hielscher го превръщат в основен работен инструмент във вашето производство. Работата 24/7 при пълно натоварване и в тежки работни условия е присъща характеристика на високопроизводителните ултразвукови сонди и реактори на Hielscher.

Свържете се с нас сега и ни разкажете за изискванията на вашия електрохимичен процес! Ще ви препоръчаме най-подходящите ултразвукови електроди и конфигурация на реактора!