Magnesiumhydrid syntese via hydrolyse

Ultralydbehandling er en effektiv og enkel metode til at producere magnesiumhydrid til brintlagring. Ultralyd accelererer hydrolyse af magnesium og brint for at danne magnesiumhydrid. I modsætning til den konventionelle dissociative chemisorption proces, ultralyd hydrolyse af magnesiumhydrid kører ved stuetemperatur og omgivende tryk. Dette gør den sonokemiske rute nem, sikker og let tilgængelig. Højtydende ultralyd giver mulighed for hurtig og effektiv produktion af store magnesiumhydrid bulks.

Magnesiumhydrid til lagring af brint

Magnesium hydride can be efficiently and inexpensively syntheiszed via ultrasonic hydrolysisMagnesiumhydrid, MgH2, har henledt stor opmærksomhed som mulighed for lagring af brint. De vigtigste fordele er dens rigelige ressource, høj ydeevne, lav vægt, lave omkostninger og sikkerhed. Sammenlignet med andre hydrider, der kan lagres til brintopbevaring,2 har den højeste hydrogenlagringstæthed med op til 7,6 mt %. Hydrogen kan opbevares i Mg i form af Mg-baserede metalhydrider. Processen med MgH2 syntese er kendt som dissociativ chemisorption. En almindelig metode til fremstilling af Mg-baseret metalhydrid fra Mg og H2 er dannelsen ved en temperatur på 300-400°C og et brinttryk på 2,4-40 MPa. Formationsligningen lyder som følger: Mg + H2 ⇌ MgH2
Den høje varmebehandling kommer med betydelige nedbrydningseffekter af hydriderne, såsom recrystallization, fase adskillelse, nanopartikler agglomeration osv. Desuden gør høje temperaturer og tryk dannelsen af MgH2 energiintensiv, kompleks og dermed dyr. En alternativ ikke-termisk og betydeligt mere enkel metode er ultralyd fremmes hydrolyse af magnesiumhydrid ved stuetemperatur og omgivende tryk.

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


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

ultralydshomogenisator UIP16000hdT til effektiv syntese af bulk magnesiumhydrid til lagring af brint

Ultralyd hydrolyse af magnesiumhydrid

Ultralydbehandling er kendt for sin evne til at indlede og fremskynde kemiske reaktioner, at påvirke kemiske veje og forbedre den overordnede effektivitet af en reaktion. De gavnlige virkninger af lavfrekvent, høj effekt ultralyd på kemiske reaktioner er kendt som sono-kemi.
Power ultralyd anvendes allerede på mange heterogene reaktioner, katalyser og synteser i R&D og den industrielle fase for at øge udbyttet, omregningskursen og den samlede reaktionseffektivitet. For den hydrolytiske syntese af magnesiumhydrid, sonikering er blevet videnskabeligt bevist at være meget gavnligt, også.
Sonikering forbedrer masseoverførslen og accelererer derved reaktionen og hjælper med at overvinde de termodynamiske og kinetikiske barrierer. Termisk energi, dvs varme, er nødvendig for at drive absorption / desorption hydrogenering processer i magnesium. Brugen af ikke-direkte termiske energikilder såsom effekt ultralyd er et effektivt alternativ for at destabilisere magnesiumhydrid.
Forskergruppen af Hiroi et al. (2011) undersøgte effekten af ultralydbehandling ved forskellige frekvenser på hydrolyse af magnesiumhydrid (MgH2). De fandt, at lavfrekvent ultralyd var den mest effektive metode for at opnå en høj konverteringsfrekvens. Hydrolysehastigheden ved lavfrekvent sonikering "nåede så højt som 76% med hensyn til reaktionsgraden ved 7,2 ks ved en ultralydsfrekvens på 28 kHz. Denne værdi var mere end 15 gange den værdi, der blev opnået for den ikke-sonikerede prøve, hvilket indikerer en tilsvarende hydrogentæthed på 11,6 masse% på grundlag af mgh2-vægten."
Resultaterne viste, at ultralyd vil forbedre hydrolyse reaktion mgh2 ved at øge reaktionshastighed konstant på grund af generering af radikale og eksfolierende den passive lag af Mg (OH) 2 over den ureagerede MgH2 på grund af generering af store forskydningskræfter. (Hiroi et al. 2011)

Problem: Langsom hydrolyse af Magnesium Hydrid

Fremme af MgH2 hydrolyse via kuglefræsning, varmtvandsbehandling eller kemiske tilsætningsstoffer er blevet undersøgt, men blev ikke fundet at øge den kemiske omregningshastighed på en betydelig måde. Med hensyn til tilsætning af kemikalier skabte kemiske tilsætningsstoffer, såsom bufferstoffer, chelatatorer og ionbyttere, som bidrog til at forhindre dannelsen af et passiverende Mg(OH)2-lag, urenheder i post-Mg-cykelprocessen.

Løsning: Ultralydsspredning af magnesiumhydrid

Ultralydsspredning og vådfræsning er en yderst effektiv teknik til fremstilling af nanostore partikler og krystaller med en meget smal fordelingskurve. Ved at sprede magnesiumhydrid jævnt i nanostørrelse, bliver det aktive overfladeareal betydeligt forstørret. Desuden fjerner sonikering passiveringslag og øger masseoverførslen for overlegne kemiske omregningsrater. Ultralydfræsning, dispergation, deagglomeration og partikeloverfladerensning udmærker andre fræseteknikker med effektivitet, pålidelighed og enkelhed.

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

ultrasonicator UIP1000hdT til kontinuerlig inline behandling af magnesiumhydrid

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


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

Ultralydfræsning og dispergation er en yderst effektiv metode til partikelstørrelsesreduktion, f.eks.

Ultralyd nanostrukturering af MgH2

Nanostørrelse/ nanostrukturerede magnesiumbaserede strukturer som MgH2 nanopartikler og nanofibre kan forbedres yderligere ved at reducere partikel- og kornstørrelsen og derved reducere deres hydriddannelse enthalpy ΔH. Ultralyd nanostrukturering er en yderst effektiv teknik, der gør det muligt at ændre termodynamikken i magnesiumhydrid uden at påvirke brintkapaciteten. De ultrafine MgH2 nanopartikler udviser en væsentligt forbedret hydrogendesorptionskapacitet.

Ultralyd fremmer Magnesium Hydride Syntese

  • Hurtigere reaktion
  • Højere konverteringsfrekvens
  • Fjernelse af passiveringslag
  • Mere komplet reaktion
  • øget masseoverføring
  • Højere udbytter
  • Nanostruktureret MgH2
  • Forbedret hydrogensedrption

Højtydende ultralydsenheder til MgH2-hydrolyse

sonochemistry – anvendelse af effekt ultralyd til kemiske reaktioner – er en pålidelig behandlingsteknologi, som letter og accelererer syntheses, katalytiske reaktioner og andre hetergene reaktioner. Hielscher Ultrasonics portefølje dækker hele spektret fra kompakte lab ultralydsenheder til industrielle sonokemiske systemer til alle slags kemiske applikationer såsom hydrolyse af magnesiumhydrid og dets nanofræsning / nanostrukturering. Dette giver os hos Hielscher mulighed for at tilbyde dig den mest egnede ultralydsmaskine til din planlagte MgH2 syntese. Vores mangeårige erfarne personale vil hjælpe dig fra gennemførlighedstest og procesoptimering til installation af dit ultralydssystem på det endelige produktionsniveau.
Den lille mund-print af vores ultralyd homogenisatorer samt deres alsidighed i installationsmuligheder gør dem passer selv i små rum behandlingsanlæg. Ultralydsprocessorer installeres over hele verden i fine kemi-, petrokemi- og nanomaterialeproduktionsanlæg.

Batch og indbygget

Hielschers sonokemiske udstyr kan bruges til batch- og kontinuerlig flow-through-behandling. Ultralyd batchbehandling er ideel til procestest, optimering og lille til mellemstørrelse produktionsniveau. For en producerende store mængder af materialer, kan inline behandling være mere fordelagtig. En kontinuerlig inline blandingsproces kræver en avanceret opsætning – bestående af en pumpe, slanger eller rør og tanke - men det er yderst effektiv, hurtig og kræver betydeligt mindre arbejdskraft. Hielscher Ultrasonics har den mest egnede sonochemical setup til din sono-syntese reaktion, behandling volumen og mål.

Ultralydssonder og reaktorer til MgH2 Hydrolyse ved enhver skala

UIP4000hdT flowcelle til inline sonikering på industriel skalaHielscher Ultrasonics produktsortiment dækker hele spektret af ultralydsprocessorer fra kompakte lab ultrasonicators over bench-top og pilot systemer til fuldt industrielle ultralydsprocessorer med kapacitet til at behandle truckloads i timen. Det fulde produktsortiment giver os mulighed for at tilbyde dig den mest egnede ultralydshomogenisator til din proceskapacitet og dine produktionsmål.
Ultralyd benchtop systemer er ideelle til feasibility test og procesoptimering. Lineær opskalering baseret på etablerede procesparametre gør det meget nemt at øge forarbejdningskapaciteten fra mindre partier til fuldt kommerciel produktion. Opskalering kan gøres ved enten at installere en mere kraftfuld ultralydsenhed eller klyngedannelse flere ultralydsenheder parallelt. Med UIP16000 tilbyder Hielscher den mest kraftfulde ultralydshomogenisator på verdensplan.

Præcist kontrollerbare amplituder for optimale resultater

Alle Hielscher ultralydsenheder er præcist kontrollerbare og dermed pålidelige arbejdsheste i produktionen. Amplituden er en af de afgørende procesparametre, der påvirker effektiviteten af sonokemiske reaktioner Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control. Alle Hielscher Ultralyd’ processorer giver mulighed for den præcise indstilling af amplituden. Sonotroder og booster horn er tilbehør, der gør det muligt at ændre amplituden i en endnu bredere vifte. Hielschers industrielle ultralydsprocessorer kan levere meget høje amplituder og levere den nødvendige ultralydsintensitet til krævende applikationer. Amplituder på op til 200 μm kan nemt køres kontinuerligt i 24/7 drift.
Præcise amplitude indstillinger og den permanente overvågning af ultralydsprocesparametre via smart software giver dig mulighed for at behandle dine reagants med de mest effektive ultralydsbetingelser. Optimal sonikering for en fremragende kemisk konverteringsfrekvens!
Robustheden af Hielschers ultralydsudstyr giver mulighed for 24/7 drift på tunge og i krævende miljøer. Dette gør Hielschers ultralydsudstyr til et pålideligt arbejdsværktøj, der opfylder dine kemiske proceskrav.

Højeste kvalitet – Designet og fremstillet i Tyskland

Som en familieejet og familiedrevet virksomhed prioriterer Hielscher de højeste kvalitetsstandarder for sine ultralydsprocessorer. Alle ultralydapparater er designet, fremstillet og grundigt testet i vores hovedkvarter i Teltow nær Berlin, Tyskland. Robusthed og pålidelighed i Hielschers ultralydsudstyr gør det til en arbejdshest i din produktion. 24/7 drift under fuld belastning og i krævende miljøer er et naturligt kendetegn ved Hielschers højtydende mixere.
Hielscher Ultralyd’ industrielle ultralydsprocessorer kan levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200 μm kan nemt køres kontinuerligt i 24/7 drift. For endnu højere amplituder, tilpassede ultralydssonotroder er tilgængelige.

Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater:

Batch Volumen Strømningshastighed Anbefalede enheder
1 til 500 ml 10 til 200 ml / min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4L / min UIP2000hdT
10 til 100 l 2 til 10 l / min UIP4000hdT
na 10 til 100 l / min UIP16000
na større klynge af UIP16000

Kontakt os! / Spørg Os!

Bed om mere information

Brug venligst nedenstående formular til at anmode om yderligere oplysninger om ultralydsprocessorer, programmer og pris. Vi vil være glade for at diskutere din proces med dig og tilbyde dig et ultralydssystem, der opfylder dine krav!









Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


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

Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydhomogenisatorer til blanding af applikationer, dispersion, emulgering og udvinding på laboratorium, pilot og industriel skala.

Litteratur / Referencer



Fakta Værd at vide

Fordele ved Magnensium Hydrid til lagring af brint

  • Ideel, afbalanceret gravimetrisk
  • Overlegen volumetrisk energitæthed
  • Billig
  • Rigeligt tilgængelig
  • Let at håndtere (selv i luften)
  • Direkte reaktion med vand er mulig
  • Reaktionskinetik kan skræddersys til specifikke anvendelser
  • Høj reaktion og produktsikkerhed
  • Ikke giftig og sikker at bruge
  • Miljøvenlige

Hvad er Magnesium Hydride?

Magnesiumhydrid (MgH2; også kendt som magnesium dihydrid) har en tetragonal struktur og udviser form af en farveløs kubisk krystal eller off-white pulver. Det bruges som en hdyrogen kilde til brændstofbatterier under 10.000W. Brint mængden, der frigives af vand er højere end 14.8wt%, hvilket er betydeligt højere end brint mængden frigives via en højtryksgas brint lagertank (70MPa,~ 5.5wt%) og materialer til lagring af tungmetaller (<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
Opløselighed: uopløselig i normal organisk opløsning


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

Højtydende ultralyd! Hielschers produktsortiment dækker hele spektret fra den kompakte lab ultrasonicator over bench-top enheder til fuld-industrielle ultralydsystemer.