Соноелектрохимично отлагане

Соноелектрохимичното отлагане е техника за синтез, която съчетава сонохимия и електрохимия, за високоефективно и екологично производство на наноматериали. Известно като бързо, просто и ефективно, соноелектрохимичното отлагане позволява контролиран от формата синтез на наночастици и нанокомпозити.

Соно-електроотлагане на наночастици

За sonoelectrodeposition (също sonoeletrochemical отлагане, sonochemical галванопластика, или sonochemical electrodeposition) с цел синтезиране на наночастици, един или два ултразвукови сонди (sonotrodes или рога) се използват като електроди. Методът на соноелектрохимично отлагане е високоефективен, както и прост и безопасен за работа, което позволява да се синтезират наночастици и наноструктури в големи количества. Освен това, sonoelectrochemical отлагане е интензифициран процес, което означава, ултразвук ускорява процеса на електролиза, така че реакцията може да се проведе при по-ефективни условия.
Прилагането на ултразвук на мощност към суспензии значително увеличава процесите на масов трансфер поради макроскопски поток и микроскопични междуфазови кавитационни сили. На ултразвукови електроди (соно-електроди), ултразвукова вибрация и кавитация непрекъснато премахва реакционните продукти от повърхността на електрода. Чрез премахване на всякакви пасивиращи отлагания, повърхността на електрода е непрекъснато достъпна за синтез на нови частици.
Ултразвуково генерираната кавитация насърчава образуването на гладки и равномерни наночастици, които са хомогенно разпределени в течната фаза.

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


Ултразвуковото електроотлагане е високоефективен метод за производство на наночастици и наноструктурирани материали.

2x ултразвукови процесори със сонди, които действат като електроди, т.е. катод и анод. Ултразвуковата вибрация и кавитация насърчават електрохимичните процеси.

Това видео илюстрира положителното влияние на директния електрод ултразвук върху електрическия ток. Той използва Hielscher UP100H (100 вата, 30kHz) ултразвуков хомогенизатор с електро-химия-ъпгрейд и титанов електрод / издатина. Електролизата на разредената сярна киселина произвежда водороден газ и кислороден газ. Ultrasonication намалява дебелината на дифузионния слой на повърхността на електрода и подобрява масовия трансфер по време на електролизата.

Sono-електрохимия - илюстрация на влиянието на ултразвук върху партида електролиза

Сонохимично електроотлагане на

  • наночастици
  • наночастици от сърцевина
  • Наночастици декорирана подкрепа
  • наноструктури
  • нанокомпозити
  • Покрития

Соноелектрохимично отлагане на наночастици

Соно-електрохимично производство на водород при ултразвуков катод.Когато ултразвуково поле се прилага към течен електролит, различни ултразвукови кавитация явления като акустичен стрийминг и микро-струя, ударни вълни, увеличаване на масовия трансфер от / към електрода и почистване на повърхността (отстраняване на пасивиращи слоеве) насърчават процесите на електроотлагане / галванопластика. Благоприятните ефекти на ултразвук върху електроотлагане / галванопластика вече е доказано за множество наночастици, включително метални наночастици, полупроводникови наночастици, ядро-обвивка наночастици и легирани наночастици.
Сонохимично електродепонираните метални наночастици като Cr, Cu и Fe показват значително увеличение на твърдостта, докато Zn показва повишена устойчивост на корозия.
Mastai et al. (1999) синтезира CdSe наночастици чрез соноелектрохимично отлагане. Корекциите на различни електроотлагания и ултразвукови параметри позволяват да се промени размерът на кристала на наночастиците CdSe от рентгенови аморфни до 9 nm (сфалеритна фаза).

Ashassi-Sorkhabi и Bagheri (2014) демонстрираха предимствата на соно-електрохимичния синтез на полипирол (PPy) върху стомана St-12 в среда на оксалова киселина, използвайки галваностатична техника с плътност на тока 4 mA / cm2. Директното прилагане на нискочестотен ултразвук с помощта на ultrasonicator UP400S доведе до по-компактни и по-хомогенни повърхностни структури на полипирол. Резултатите показват, че устойчивостта на покритие (Rcoat), устойчивостта на корозия (Rcorr) и устойчивостта на Warburg на ултразвуково приготвените проби са по-високи от тези на неултразвуково синтезирания полипирол. Изображения на сканираща електронна микроскопия визуализира положителните ефекти на ултразвук по време на електроотлагане на морфологията на частиците: Резултатите разкриват, че sonoelectrochemical синтез дава силно прилепнали и гладки покрития от полипирол. Сравнявайки резултатите от соно-електро-отлагането с конвенционалното електроотлагане, става ясно, че покритията, приготвени по соноелектрохимичния метод, имат по-висока устойчивост на корозия. Ултразвук на електрохимичната клетка води до засилено масов трансфер и в активиране на повърхността на работния електрод. Тези ефекти допринасят значително за високоефективен, висококачествен синтез на полипирол.

Ултразвуково електродепонирано полипиролово покритие върху стомана St-12.

SEM изображения на (а) PPy и (б) sonoelectrochemial депозирани полипирол (PPy-US) покрития върху стомана St-12 (увеличение на 7500×)
(проучване и снимки: © Ashassi-Sorkhabi and Bagheri, 2014)

Соно-електрохимичното отлагане е високоефективен метод за синтез на наночастици и наноструктурирани материали.

Сонохимичното електроотлагане позволява да се произвеждат наночастици, наночастици от сърцевината на обвивката, опора с покритие от наночастици и наноструктурирани материали.
(Снимка и проучване: ©Islam et al. 2019)

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


Соноелектрохимично отлагане на нанокомпозити

Комбинацията от ултразвук с електроотлагане е ефикасен и позволява лесен синтез на нанокомпозити.
Kharitonov et al. (2021) синтезирани нанокомпозитни покрития Cu–Sn–TiO2 чрез сонохимично електроотлагане от вана с оксалова киселина, допълнително съдържащи 4 g / dm3 TiO2 при механично и ултразвуково разбъркване. Ултразвуково лечение се извършва с Hielscher ultrasonicator UP200Ht при честота 26 kHz и 32 W / dm3 мощност. Резултатите показват, че ултразвуковата възбуда намалява агломерацията на TiO2 частици и позволява отлагането на плътни нанокомпозити Cu-Sn-TiO2. В сравнение с конвенционалната механична възбуда, покритията Cu-Sn-TiO2, депозирани под ултразвук, се характеризират с по-висока хомогенност и по-гладка повърхност. В ултразвуковите нанокомпозити по-голямата част от частиците TiO2 са вградени в матрицата Cu-Sn. Въвеждането на ултразвукова възбуда подобрява повърхностното разпределение на наночастиците TiO2 и възпрепятства агрегацията.
Доказано е, че нанокомпозитните покрития Cu–Sn–TiO2, образувани от ултразвуково асистирано електроотлагане, проявяват отлични антимикробни свойства срещу бактериите E. coli.

Сонохимичното електроотлагане се използва за производство на наноматериали като медно-калаено-титанов диоксид (Cu–Sn–TiO2) покрития. В проучването, Hielscher ultrasonicator UP200Ht се използва като ултразвуково устройство.

SEM изображения на соно-електрохимично депозирани Cu–Sn–TiO2 покрития при катодна плътност на тока 0,5 A/dm2 и 1,0 A/dm2.
(проучване и снимки: © Харитонов и др., 2021)

Ултразвуковите електроди подобряват ефективността, добива и скоростта на преобразуване на електрохимичните процеси.

Ултразвуковата сонда функционира като електрод. Ултразвуковите вълни насърчават електрохимични реакции, водещи до подобрена ефективност, по-високи добиви и по-бързи обменни курсове.
Соноелектрохимията значително подобрява процесите на електроотлагане.

Високопроизводително соноелектрохимично оборудване

Hielscher Ultrasonics доставя високопроизводително ултразвуково оборудване за надеждно и ефективно соно-електроотлагане / sonoelectroplating на наноматериали. Продуктовата гама включва ултразвукови системи с висока мощност, соно-електроди, реактори и клетки за вашето приложение на соно-електрохимично отлагане.

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,


Соноелектрохимичен инлайн реактор с ултразвукова сонда UIP2000hdT за електродепозиция на наночастици

Сондата на ultrasonicator UIP2000hdT действа като електрод в sonoelectrochemical настройка за синтез на наночастици.

Това видео илюстрира положителното влияние на директен електрод ултразвук върху електрическия ток в H-Cell електролизер настройка. Той използва Hielscher UP100H (100 вата, 30kHz) ултразвуков хомогенизатор с електро-химия-ъпгрейд и титанов електрод / издатина. Електролизата на разредената сярна киселина произвежда водороден газ и кислороден газ. Ultrasonication намалява дебелината на дифузионния слой на повърхността на електрода и подобрява масовия трансфер по време на електролизата.

Sono-електрохимия - илюстрация на влиянието на ултразвук върху H-клетъчна електролиза



Литература / Препратки


Ултразвук с висока производителност! Продуктовата гама на Hielscher обхваща пълния спектър от компактния ултразвуков апарат на лабораторията над пейка-топ единици до пълноиндустриални ултразвукови системи.

Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да се промишлени размери.