Sono-elektrohemijska sinteza nanočestica
Ultrazvučno promovirana elektrohemijska sinteza nanočestica je vrlo učinkovit i isplativ put za proizvodnju visokokvalitetnih nanočestica u velikim razmjerima. Sonoelektrohemijska sinteza, poznata i kao sonoelektrodepozicija, omogućava pripremu nanostruktura različitih materijala i oblika.
Sonoelektrohemijska sinteza i sonoelektrodepozicija nanočestica
Sonoelektrohemijska sinteza ili sonoelektrodepozicija je tehnika koja se koristi za proizvodnju metalnih nanočestica primenom ultrazvuka velike snage tokom procesa elektrodepozicije kako bi se podstakao prenos mase rastućih nanočestica na površini katode i okolnom rastvoru.
Za sonoelektrohemijsku sintezu ili sonoelektrodepoziciju nanočestica, efekti sonohemije se kombinuju sa procesom elektrodepozicije. Sonoelektrohemijski efekti snažnih ultrazvučnih talasa i rezultirajuća akustična kavitacija na hemijske reakcije uzrokovani su vrlo visokim temperaturama, pritiscima i njihovim odgovarajućim razlikama, koji se razvijaju ui oko kolapsirajućih mjehurića kavitacije. Kombinacijom sonohemije sa elektrohemijom, sonoelektrohemija nudi zajedničke efekte kao što su poboljšanje prenosa mase, površinsko čišćenje površina elektroda, otplinjavanje rastvora, kao i povećane brzine reakcije. Sve zajedno, sonoelektrohemijska sinteza nanočestica (sonoelektrodepozicija) ističe se visokim prinosima visokokvalitetnih nanočestica, koje se mogu proizvesti u blagim uslovima u brzom i ekonomičnom procesu. Parametri procesa sonoelektrohemije i sonoelektrodepozicije omogućavaju da utiču na veličinu i morfologiju čestica.
Pročitajte više o sonoelektrohemijskom taloženju nanočestica i nanostrukturiranih materijala!
- Veoma efikasan
- Primjenjivo na mnoge materijale i strukture
- Brzi proces
- „Jedan lonac“ proces
- Blagi uslovi
- Jeftino
- Siguran i jednostavan za rukovanje
Kako radi sonoelektrohemijska sinteza / sonoelektrodepozicija?
Osnovno podešavanje sistema sonoelektrodepozicije za sonoelektrohemijsku sintezu nanočestica je prilično jednostavno. Jedina razlika između podešavanja sonoelektrodepozicije i podešavanja elektrodepozicije je činjenica da se za elektrodu(e) sistema sonoelektrodepozicije koriste ultrazvučne sonde(e). Ultrazvučna sonda funkcionira kao radna elektroda za sintetizaciju metalnih nanočestica. Jedan od glavnih pokretačkih efekata ultrazvuka u sonoelektrodepoziciji je povećani prijenos mase između elektrode (katode i/ili anode) i okolnog rastvora.
Budući da se parametri procesa sonoelektrohemijske sinteze i sonoelektrodepozicije mogu precizno kontrolisati i podešavati, mogu se sintetisati nanočestice kontrolisane veličine i oblika. Sonoelektrohemijska sinteza i sonoelektrodepozicija su primenljivi na širok spektar metalnih nanočestica i nanostrukturiranih kompleksa.
Prednosti sonoelektrohemijske sinteze nanočestica
Istraživačka grupa NTNU prof. Islama i prof. Polleta nastavlja u svom istraživačkom članku (2019.) glavne prednosti sonoelektrohemijske proizvodnje nanočestica na sljedeći način: „(i) veliko poboljšanje transporta mase u blizini elektrode, čime se mijenja brzina , a ponekad i mehanizam elektrokemijskih reakcija, (ii) modifikacija površinske morfologije kroz kavitacijske mlazove na granici elektroda-elektrolit, što obično uzrokuje povećanje površine i (iii) stanjivanje debljine difuzijskog sloja elektrode i stoga iscrpljivanje jona.” (Islam et al. 2019.)
- metalne nanočestice
- legure i poluprovodničke nanoprahove
- polimerne nanočestice
- nanokompoziti
kao što su
- nanočestice bakra (Cu) (NP)
- magnetit (Fe3O4) NP
- NP legure volfram-kobalta (W-Co).
- cink (Zn) nano-kompleksi
- zlatne (Au) nanošipke
- feromagnetni Fe45Pt55 NPs
- kadmijum telurid (CdTe) kvantne tačke (QD)
- olovo telurid (PbTe) nanošipke
- fulerenu sličan molibden disulfid (MoS2)
- nanočestice polianilina (PA).
- poli(N-metilanilin) (PNMA) provodni polimer
- polipirol/višezidne ugljične nanocijevi (MWCNT)/hitozanski nanokompoziti

Sonde ultrazvučnih procesora UIP2000hdT (2000 vati, 20 kHz) djeluju kao elektrode za sonoelektrodepoziciju nanočestica
Elektrohemijske sonde i reaktori visokih performansi
Hielscher Ultrasonics je vaš dugogodišnji iskusan partner za ultrazvučne sisteme visokih performansi u sonohemiji i sonoelektrohemiji. Proizvodimo i distribuiramo najsavremenije ultrazvučne sonde i reaktore, koji se koriste širom svijeta za teške primjene u zahtjevnim okruženjima. Za sonoelektrohemiju i sonoelektrodepoziciju, Hielscher je razvio posebne ultrazvučne sonde, reaktore i izolatore. Ultrazvučne sonde djeluju kao katoda i/ili anoda, dok ćelije ultrazvučnog reaktora pružaju optimalne uslove za elektrohemijske reakcije. Ultrazvučne elektrode i ćelije su dostupne za galvanske/voltaične, kao i za elektrolitičke sisteme.
Precizno kontrolisane amplitude za optimalne rezultate
Svi Hielscher ultrazvučni procesori su precizno upravljivi i time pouzdani radni konji u R&D i proizvodnja. Amplituda je jedan od ključnih parametara procesa koji utiču na efikasnost i efektivnost sonohemijski i sonomehanički izazvanih reakcija. Svi Hielscher Ultrasonics’ procesori omogućavaju precizno podešavanje amplitude. Hielscherovi industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude i isporučiti potreban ultrazvučni intenzitet za zahtjevne sono-elektrohemijske aplikacije. Amplitude do 200 µm mogu se lako raditi u kontinuitetu u radu 24/7.
Precizna podešavanja amplitude i trajno praćenje parametara ultrazvučnog procesa putem pametnog softvera daju vam mogućnost da precizno utičete na sonoelektrohemijsku reakciju. Tokom svakog ispitivanja ultrazvukom, svi ultrazvučni parametri se automatski snimaju na ugrađenu SD karticu, tako da se svaka serija može procijeniti i kontrolirati. Optimalna sonikacija za najefikasnije sonoelektrohemijske reakcije!
Sva oprema je napravljena za 24/7/365 upotrebu pod punim opterećenjem, a njena robusnost i pouzdanost čine je radnim konjem u vašem elektrohemijskom procesu. Ovo čini Hielscherovu ultrazvučnu opremu pouzdanim radnim alatom koji ispunjava vaše zahtjeve sonoelektrohemijskog procesa.
Najviša kvaliteta – Dizajniran i proizveden u Njemačkoj
Kao porodično preduzeće koje vodi porodica, Hielscher daje prioritet najvišim standardima kvaliteta za svoje ultrazvučne procesore. Svi ultrasonikatori su dizajnirani, proizvedeni i temeljno testirani u našem sjedištu u Teltowu blizu Berlina, Njemačka. Robusnost i pouzdanost Hielscherove ultrazvučne opreme čine je radnim konjem u vašoj proizvodnji. 24/7 rad pod punim opterećenjem iu zahtjevnim okruženjima prirodna je karakteristika Hielscherovih ultrazvučnih sondi i reaktora visokih performansi.
Kontaktirajte nas sada i recite nam o vašim zahtjevima za elektrohemijski proces! Preporučit ćemo Vam najprikladnije ultrazvučne elektrode i postavljanje reaktora!
Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!

Sonda ultrazvučnog aparata UIP2000hdT djeluje kao elektroda u sonoelektrohemijskoj postavci za sintezu nanočestica.
Literatura / Reference
- Cabrera L., Gutiérrez S., Herrasti P., Reyman D. (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia 3, 2010. 89-94.
- Md Hujjatul Islam, Michael T.Y. Paul, Odne S. Burheim, Bruno G.Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Volume 59, December 2019, 104711.
- Yurdal K.; Karahan İ.H. (2017): A Cyclic Voltammetry Study on Electrodeposition of Cu-Zn Alloy Films: Effect of Ultrasonication Time. Acta Physica Polonica Vol 132, 2017. 1087-1090.
- Mason, T.; Sáez Bernal, V. (2012): An Introduction to Sonoelectrochemistry In: Power Ultrasound in Electrochemistry: From Versatile Laboratory Tool to Engineering Solution. First Edition. Edited by Bruno G. Pollet. 2012 John Wiley & Sons, Ltd.
- Haas, I.: Gedanken A. (2008): Synthesis of metallic magnesium nanoparticles by sonoelectrochemistry. Chemical Communications 15(15), 2008. 1795-1798.
- Ashassi-Sorkhabi, H.; Bagheri R. (2014): Sonoelectrochemical and Electrochemical Synthesis of Polypyrrole Films on St-12 Steel and Their Corrosion and Morphological Studies. Advances in Polymer Technology Vol. 33, Issue 3; 2014.
- Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
- Md H. Islam; Odne S. Burheim; Bruno G.Pollet (2019): Sonochemical and sonoelectrochemical production of hydrogen. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 51, March 2019. 533-555.
- Jayaraman Theerthagiri; Jagannathan Madhavan; Seung Jun Lee; Myong Yong Choi; Muthupandian Ashokkumar; Bruno G. Pollet (2020): Sonoelectrochemistry for energy and environmental applications. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 63, 2020.
- Bruno G. Pollet (2019): Does power ultrasound affect heterogeneous electron transfer kinetics? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 6-12.
- Sherif S. Rashwan, Ibrahim Dincer, Atef Mohany, Bruno G. Pollet (2019): The Sono-Hydro-Gen process (Ultrasound induced hydrogen production): Challenges and opportunities. International Journal of Hydrogen Energy, Volume 44, Issue 29, 2019, 14500-14526.

Ultrazvuk visokih performansi! Hielscherov asortiman proizvoda pokriva cijeli spektar od kompaktnog laboratorijskog ultrazvučnog aparata preko stolnih jedinica do potpuno industrijskih ultrazvučnih sistema.