Ultrazvučna sprej-piroliza

• Ultrazvučna sprej-piroliza (USP) jedna je od važnih tehnika za sintezu nanomaterijala i za oblaganje podloga tankoslojnim prevlakama.
• Ultrazvučno raspršivanje i atomizacija omogućavaju potpunu kontrolu procesa, što rezultira homogenim proizvodom visokog kvaliteta.
• Ultrazvučna sprej-piroliza nadmašuje konvencionalne tehnike, npr. CVD, svojom homogenom raspodjelom i isplativošću.

Ultrazvučna sprej-piroliza

Ultrazvučna sprej-piroliza (USP) jednostavna je aerosolna sintetska tehnika koja se široko koristi za sintezu nanomaterijala kao što su tanki slojevi ili nanočestice. Zahvaljujući svojoj jednostavnoj izvodljivosti, fleksibilnosti i isplativosti, USP metoda je važna alternativa hemijskom taloženju iz parne faze (CVD). Prekursori za ultrazvučnu sprej-pirolizu često se pripremaju putem sol-gel postupka. Sastav sintetiziranih nanočestica ili sloja može se lako mijenjati promjenom procesnih parametara. Ultrazvučna sprej-piroliza daje vam potpunu kontrolu nad najvažnijim procesnim parametrima, kao što su:

• ultrazvučna amplituda
• otopina prekursora
• sastav/viskoznost prekursora
• protok
• temperatura taloženja
• temperatura podloge

Zbog toga je ultrazvučna sprej-piroliza zanimljiva tehnologija za proizvodnju gustih i poroznih čestica i tankoslojnih prevlaka.

Ultrazvučna sprej-piroliza za sintezu nanočestica

Kada se nanočestice sintetiziraju ultrazvučnom sprej-pirolizom, organske i anorganske soli mogu se koristiti kao prekursori za pripremu metalnih, oksidnih i kompozitnih nanoprahova . Otopina prekursora se ultrazvučno atomizira prije nego što fina maglica kapljica uđe u peć, gdje dolazi do termičkog raspadanja materijala.
USP sintetizirani prahovi mogu se podijeliti u tri grupe:

1. Metali, npr. Au, Ag, Co, Cu, Zn, Ni, Fe
2. Oksidi, npr. TiO₂, ZnO, Al₂O₃, RuO₂
3. Kompozitni materijali s djelomičnom strukturom jezgra–omotač, npr. CuNi, FeCo, NiCo, RuO₂/TiO₂, La0.6Sr0.4CoO₃, C/LiFePO₄, Au/TiO₂, Ag/TiO₂

Ultrazvučna sprej-piroliza za tankoslojne prevlake

Ultrazvučnom sprej-pirolizom mogu se proizvesti višeslojne prevlake, što je od posebnog interesa za pripremu funkcionalno gradiranih slojeva. Promjenom otopine prekursora sastav i funkcionalnosti tankoslojne prevlake mogu se lako i precizno modificirati.