Sinteza magnezij hidrida putem hidrolize

Ultrasonikacija je efikasna i jednostavna metoda za proizvodnju magnezij-hidrida za skladištenje vodika. Ultrazvuk ubrzava hidrolizu magnezija i vodika kako bi se formirao magnezij-hidrid. Za suprotno od konvencionalnog disocijativnog procesa hemisorpcije, ultrazvučna hidroliza magnezijevog hidrida teče na zvučnoj temperaturi i ambijentalnom pritisku. Ovo čini sono-hemijsku rutu lakom, sigurnom i lako dostupnom. Ultrazvuk visokih performansi omogućava brzu i učinku proizvodnje velikih magnezijskih hidridnih bulkova.

Magnezij hidrid za skladištenje vodika

Magnesium hydride can be efficiently and inexpensively syntheiszed via ultrasonic hydrolysisMagnezij-hidrid, MgH2, je privukao široku pažnju kao opcija za skladištenje vodika. Glavne prednosti su njegov obilan resurs, visoke performanse, lagana težina, niske cijene, i sigurnost. U odnosu na druge hidride upošljive za skladištenje vodika, MgH2 ima najviše količine skladištenja vodika sa do 7,6 wt %. Vodik se može čuvati u Mg u obliku metalnih hidrida na bazi Mg. Proces sinteze MgH2 je poznat kao disocijativna hemisorpcija. Uobičajena metoda za proizvodnju Mg-based metal hidrida iz Mg i H2, je formiranje na temperaturi od 300–400°C i tlak vodika od 2,4–40 MPa. Jednadžba formiranja ide kako slijedi: Mg + H2 ⇌ MgH2
Visoka toplotna obrada dolazi sa značajnim degradacijskim efektima hidrida, kao što su redristalizacija, fazna segregacija, aglomeracija nanočestica itd. Nadalje, visoke temperature i pritisci čine formiranje MgH2 energetski intenzivnog, složenog i time skupog. Alternativna netermalna i znatno jednostavnija metoda je ultrazvučno promovisana hidroliza magnezijevog hidrida pri temperaturi sobe i ambijentalnom pritisku.

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


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

Ultrazvučni homogenizator UIP16000hdT za efikasnu sintezu masovnog magnezij-hidrida za skladištenje vodika

Ultrazvučna hidroliza magnezijum hidrida

Ultrasonication je dobro poznat po svojoj sposobnosti da pokrene i ubrza hemijske reakcije, da utiče na hemijske puteve i da poboljša ukupnu efikasnost reakcije. Blagotvornog efekta niske frekvencije, ultrazvuka velike snage na hemijske reakcije poznat je kao sono-hemija.
Ultrazvuk snage se već primjenjuje na mnoge heterogene reakcije, katalize i sinteze u R&D i industrijska faza za povećanje prinosa, stope konverzije i ukupne efikasnosti reakcije. Za hidrolitičku sintezu magnezijevog hidrida, sonication je naučno dokazano da je vrlo koristan, previše.
Sonication poboljšava prijenos mase i time ubrzava reakciju, i pomaže u prevazilaženje termodinamičkih i kinetičkih barijera. Za pogon apsorpcionih /desorpcionih hidrogenacionih procesa u magneziju potrebna je toplinska energija, dakle toplota. Upotreba ne-direktnih izvora toplotne energije kao što je ultrazvuk snage je efikasna alternativa kako bi se destabilizirao magnezij-hidrid.
Istraživačka grupa Hiroi et al. (2011) istraživala je učinak ultrasonikacije na raznim frekvencijama na hidrolizu magnezijevog hidrida (MgH2). Otkrili su da je ultrazvuk niske frekvencije najucinkovitiji metod kako bi se dobila visoka stopa pretvaranja. Brzina hidrolize pri sonikaciji niske frekvencije "dostigla je čak 76% u smislu stepena reakcije na 7,2 ks na ultrazvučnoj frekvenciji od 28 kHz. Ova vrijednost je bila više od 15 puta više od vrijednosti dobivene u slučaju nesonikiranog uzorka, što ukazuje na ekvivalentnu masu vodika od 11,6 mase% na osnovu težine MgH2."
Rezultati su otkrili da će ultrazvuk poboljšati hidrolizu reakcije MgH2 povećanjem stope reakcije konstantom zbog generacije radikalnih i eksfolirajući pasivni sloj Mg(OH)2 preko nereagovanog MgH2 zbog generacije velikih smicajućih sila. (Hiroi et al. 2011)

Problem: Spora hidroliza magnezija hidrida

Istražena je promocija MgH2 hidrolize putem mliječenja loptica, obrade tople vode ili hemijskih dodataka, ali nije pronađeno da bi se na značajan način poboljšala stopa hemijske konverzije. U vezi sa dodavanjem hemikalija, hemijski dodaci, kao što su baferi, kalatori i ioni izmeniči, koji su pomogli da se spreči formiranje pasivnog Sloja Mg(OH)2, proizvedene su nečistoće u post-Mg ciklusnom procesu.

Rješenje: Ultrazvučno raspršivanje magnezijevog hidrida

Ultrazvučno raspršivanje i vlaženje je vrlo efikasna tehnika za proizvodnju čestica i kristala veličine nanoa sa vrlo uskom distribucijom krivinom. Raspršivajući magnezij-hidrid u nano-veličini, aktivna površina postaje značajno uvećana. Nadalje, sonication uklanja pasivne slojeve i povećava prijenos mase za superiorne stope hemijske konverzije. Ultrazvučno mrdanje, raspršivanje, deagglomeration i čišćenje čestica površinu excel druge tehnike milanja u efikasnosti, pouzdanosti i jednostavnosti.

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

ultrasonicator UIP1000hdT za kontinuiranu inline obradu magnezijevog hidrida

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


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

Ultrazvučno vlaženje i raspršivanje je vrlo efikasna metoda za smanjenje veličine čestica, npr. magnezijev hidrid

Ultrazvučna nanostrukturira mgH2

Nano-veličina / nano-strukturirane strukture na bazi magnezija kao što su MgH2 nanočestice i nanofibre mogu se dodatno poboljšati smanjenjem veličine čestica i zrna, čime se smanjuje njihova hidridna formacija enthalpy ΔH. Ultrazvučna nanostrukturiranost je visoko učinkovita tehnika koja omogućava promjenu termodinamike magnezijevog hidrida bez utjecaja na kapacitet vodika. Ultra-fine MgH2 nanočestice ispoljavaju značajno poboljšani kapacitet desorpcije vodika.

Ultrazvučni promovira sintezu magnezija hidrida

  • brže reakcije
  • Višu stopu konverzije
  • Uklanjanje pasivnih sloja
  • Više potpune reakcije.
  • povećao prijenos mase
  • veće prinose
  • Nanostrukturni MgH2
  • Poboljšana sorpcija vodika

Ultrasonikatori visokih performansi za MgH2 hidrolizu

Sonohemiju – primjena ultrazvuka snage na hemijske reakcije – je pouzdana tehnologija obrade, koja olakšava i ubrzava sinteze, katalitičke reakcije i druge hetergene reakcije. Hielscher Ultrasonics portfolio pokriva cijeli raspon od kompaktnih lab ultrasonicatora do industrijskih sonohemijskih sistema za sve vrste hemijskih aplikacija kao što su hidroliza magnezijev hidrid i njegova nano-milling / nano-strukturiranost. Ovo nam omogućava da vam u Hielscheru ponudimo najpogosteniji ultrasonikator za vašu zavidnu MgH2 sintezu. Naše iskusno osoblje će vam pomoći od testova izvodljivosti i optimizacije procesa do instalacije vašeg ultrazvučnog sistema na konačnom nivou proizvodnje.
Mali otisak stopala naših ultrazvučnih homogenizatora kao i njihova svestranost u opcijama instalacije čine da se uklapaju čak i u objekte za obradu malog prostora. Ultrazvučni procesori su instalirani širom svijeta u finoj hemiji, petro-hemiji, i postrojenjima za proizvodnju nano-materijala.

Batch i Inline

Hielscherov sonohemijski equipmment se može koristiti za obradu i neprekidnu obradu protoka. Ultrazvučna obrada grupa je idealna za testiranje procesa, optimiziranje i mali do srednji nivo proizvodnje. Za proizvodnju velikih volumena materijala, inline obrada bi mogla biti po prednosti. Kontinuirani proces inline miješanja zahtijeva sofisticirano podešavanje – koja se sastoji u pumpi, crijevima ili cijevima i spremnicima -, ali je vrlo efikasna, brza i zahtijeva znatno manje radne snage. Hielscher Ultrasonics ima najpogovarajuću sonohemijsku postavu za vašu sono-sinteznu reakciju, obim obrade i ciljeve.

Ultrazvučne sonde i reaktori za MgH2 hidrolizu u bilo koje skale

UIP4000hdT protok ćelija za automatsko sonicaciju na industrijskoj skaliHielscher Ultrasonics raspon proizvoda pokriva cijeli spektar ultrazvučnih procesora od kompaktnih lab ultrasonicatora preko bench-top i pilot sistema do potpuno industrijskih ultrazvučnih procesora sa kapacitetom za obradu tereta kamiona na sat. Cijeli proizvodni raspon nam omogućava da vam ponudimo najpo odgovaranje ultrazvučnog homogenizera za vaše procesne kapacitete i ciljeve proizvodnje.
Ultrazvučni sistemi klupe su idealni za testiranje izvodljivosti i optimizaciju procesa. Linearna skala-up na osnovu utvrđenih parametara procesa čini vrlo lako povećati kapacitete obrade od manjih lotova do potpuno komercijalne proizvodnje. Up-skaliranje se može učiniti ili instaliranjem snažnije ultrazvučne jedinice ili grupiranjem nekoliko ultrazvučnikatora paralelno. Sa UIP16000, Hielscher nudi najmoćniji ultrazvučni homogenizer širom svijeta.

Precizno kontrolisane amplitude za optimum rezultate

Svi Hielscherovi ultrasonicatori su precizno kontrolisani i time pouzdani konji u proizvodnji. Amplituda je jedan od presudnih parametara procesa koji utiču na efikasnost i učinkovitost sonohemijskih reakcija Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control. Sve Hielscher Ultrasonics’ procesori omogućavaju precizno postavljanje amplitude. Sonotrodes i booster rogovi su pribor koji omogućava modificiranje amplitude u još širem rasponu. Hielscherovi industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude i isporučiti potreban ultrazvučni intezitet za zahtjevne aplikacije. Amplitute do 200μm mogu se lako kontinuirano pokrenuti u 24/7 operaciji.
Precizne postavke amplitude i trajno praćenje parametara ultrazvučnog procesa putem pametnog softvera daju vam mogućnost da tretirate svoje reagantse sa najucinkovitim ultrazvučnim uslovima. Optimalna sonikacija za izvanrednu stopu hemijske konverzije!
Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućava 24/7 rad na teškim dužnostima i u zahtjevnim okruženjima. To čini Hielscherovu ultrazvučnu opremu pouzdanim radom alatom koji ispunjava vaše zahtjeve u hemijskom procesu.

Najkvalitetnije – Dizajniran i proizveden u Njemačkoj

Kao porodični posao i porodična posla, Hielscher prioritete najviše kvalitetnih standarda za svoje ultrazvučne procesore. Svi ultrasonicatori su dizajnirani, proizvedeni i temeljno testirani u našoj četvrtini u Teltow blizu Berlina, Njemačka. Robustnost i pouzdanost Hielscherove Ultrasonične opreme čini ga pravim konjem u vašoj proizvodnji. 24/7 operacija pod punim teretom i zahtevna okruženja je prirodna karakteristika Hielscherovih visokouspješnih miksuera.
Hielscher Ultrazvuk’ industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitute. Amplitute do 200μm mogu se lako kontinuirano pokrenuti u 24/7 operaciji. Za još više amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode.

Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators:

Batch Volumen protok Preporučeni uređaji
1 do 500ml 10 do 200ml / min UP100H
10 do 2000mL 20 do 400mL / min Uf200 ः t, UP400St
00,1 do 20L 00,2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100l 2 do 10L / min UIP4000hdT
N / A. 10 do 100L / min UIP16000
N / A. veći klaster UIP16000

Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!

Traži više informacija

Molimo koristite formular ispod da Zatražit dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Biće nam drago da diskutujemo o vašem procesu sa vama i da vam ponudimo ultrazvučni sistem.









Molim vas, obratite se našem Politika privatnosti.


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

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulgaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim skalama.

Književnost/reference



Činjenice vredi znati

Prednosti Magnensium Hydride za skladištenje vodika

  • Idealna, uravnotežena gravimetrijska
  • Superiorna volumetrijska energetska denziteta
  • Jeftino
  • Obilno dostupno
  • Lako za rukovanje (čak i u zraku)
  • Direktna reakcija sa vodom je moguća
  • Kinetika reakcije može biti krojena za specifične primjene
  • Visoka reakcija i sigurnost proizvoda
  • Ne-otrovno i sigurno za upotrebu
  • Ekološki prijateljski

Šta je magnezij hidrid?

Magnezij-hidrid (MgH)2; također poznat kao magnezij dioksid) ima tetragonalnu strukturu i izlaže oblik bezbojnog kubnog kristala ili off-white praha. Koristi se kao izvor hdyrogena za baterije na gorivo ispod 10.000W. Količina vodika koja se oslobađa vodom je višu od 14,8wt%, što je znatno više od količine vodika oslobođenog preko spremnika za skladištenje vodika visokog tlaka (70MPa,~5,5wt%) i materijali za skladištenje vodika teških metala (<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
Rastvorljivost: netavoriva u normalnom organskom rastvoru


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

Ultrazvuka visokih performansi! Hielscherov proizvodni raspon pokriva cijeli spektar od kompaktnog lab ultrasonicatora preko klupa-top jedinica do puno-industrijskih ultrazvučnih sistema.