Den ultralydsfremmede elektrokemiske syntese af nanopartikler er en yderst effektiv og omkostningseffektiv vej til at producere nanopartikler med høj qulaity i stor skala. Den sonokemiske syntese, også kendt som sonoelectrodeposition, gør det muligt at forberede nanostrukturer af forskellige materialer og former.

Sonoelektrokemisk syntese og sonoelektrodeposition af nanopartikler

Sonoelektrokemisk syntese eller sonoelektrodeposition er en teknik, der anvendes til at producere metalliske nanopartikler, der anvender højeffektululkan under elektrodepositionsprocessen for at fremme masseoverførsel af voksende nanopartikler på katodeoverfladen og den omgivende opløsning.
For sonelektrokemisk syntese eller sonoelektrodeposition af nanopartikler kombineres virkningerne af sonokemi med elektrodepositionsprocessen. De sonektrokemiske virkninger af kraftige ultralydbølger og den deraf følgende akustiske kavitation på kemiske reaktioner er forårsaget af meget høje temperaturer, tryk og deres respektive forskelle, som udvikler sig i og omkring de kollapsende kavitationsbobler. Ved at kombinere sonokemi med elektrokemi, tilbyder sonoelektrokemi sammenfædte effekter såsom forbedrer masseoverførsel, overfladerensning af elektrodeoverflader, afgasning af opløsningen, samt øget reaktionshastigheder. Alt i alt udmærker sonoelektrokemisk nanopartikelsyntese (sonoelectrodeposition) sig ved høje udbytter af nanopartikler af høj kvalitet, som kan produceres under milde forhold i en hurtig og omkostningseffektiv proces. Procesparametrene for sonoelektrokemi og sonoelectrodeposition gør det muligt at påvirke partikelstørrelse og morfologi.

Hvordan virker Sonoelektrochemical Syntese / Sonoelectrodeposition Arbejde?

Den grundlæggende opsætning af en sonoelectrodeposition system til sonoelectrochemical nanopartikel syntese er ganske enkel. Den eneste forskel mellem en sonoelectrodeposition setup og en elektrodeposition setup er det faktum, at for elektrode (e) af sonoelectrodeposition system ultralyd sonde (e) anvendes. Ultralydsonden fungerer som fungerende elektrode til at syntetisere metalliske nanopartikler. En af de vigtigste drivende virkninger af ultralyd i sonoelectrodeposition er den øgede masseoverførsel mellem elektrode (katode og / eller anode) og den omgivende løsning.
Da procesparametrene for sonektrokemisk syntese og sonoelektrodeposition kan styres og justeres præcist, kan nanopartikler af kontrolleret størrelse og form syntetiseres. Sonoelektrokemiske syntheis og sonoelectrodeposition gælder for en bred vifte af metalliske nanopartikler og nanostrukturerede komplekser.

Fordelene ved Sonoelektrochemical Nanopartikel Syntese

NTNU-forskningsgruppen af professor Islam og prof. Pollet genoptager i deres forskningsartikel (2019) de vigtigste fordele ved den sonektrokemiske produktion af nanopartikler som følger: "(i) en stor forbedring i massetransport nær elektroden, hvilket ændrer hastigheden, og nogle gange mekanismen for de elektrokemiske reaktioner, (ii) en ændring af overflademorfologi gennem kavitationsstråler ved elektrodeelektrongrænsefladen, og nogle gange mekanismen for de elektrokemiske reaktioner, (ii) en ændring af overflademorfologi gennem kavitationsstråler ved elektrodelektrolytgrænsefladen , der normalt medfører en forøgelse af overfladearealet og (iii) en udtynding af elektrodediffusionslagtykkelsen og dermed ionudtynding." (Islam et al. 2019)

Højtydende elektrokemiske sonder og reaktorer

Hielscher Ultrasonics er din mangeårige erfarne partner for højtydende ultralydsystemer i sonokemi og sonoelektrokemi. Vi fremstiller og distribuerer topmoderne ultralydssonder og reaktorer, som bruges over hele verden til krævende anvendelser i krævende miljøer. For sonoelektrokemi og sonoelectrodeposition har Hielscher udviklet specielle ultralydssonder, reaktorer og isolatorer. Ultralydssonderne fungerer som katode og/eller anode, mens ultralydreaktorcellerne giver de optimale betingelser for elektrokemiske reaktioner. Ultralydelektroder og celler fås til galvaniske / voltaiske såvel som elektrolytiske systemer.

Præcist kontrollerbare amplituder for optimale resultater

Alle Hielscher ultralydsprocessorer er præcist kontrollerbare og dermed pålidelige arbejdsheste i R&D og produktion. Amplituden er en af de afgørende procesparametre, der påvirker effektiviteten af sonokemiske og sonomekanisk inducerede reaktioner. Alle Hielscher Ultralyd’ processorer giver mulighed for den præcise indstilling af amplituden. Hielschers industrielle ultralydsprocessorer kan levere meget høje amplituder og levere den nødvendige ultralydsintensitet til krævende sonoelektrokiniske applikationer. Amplituder på op til 200 μm kan nemt køres kontinuerligt i 24/7 drift.
Præcise amplitudeindstillinger og permanent overvågning af ultralydsprocesparametrene via smart software giver dig mulighed for at påvirke den sonelektrokemiske reaktion præcist. Under hver sonikeringskørsel registreres alle ultralydsparametre automatisk på et indbygget SD-kort, så hvert løb kan evalueres og styres. Optimal sonikering for de mest effektive sonoelektrokemiske reaktioner!
Alt udstyr er bygget til 24/7/365 brug under fuld belastning og dens robusthed og pålidelighed gør det til arbejdshesten i din elektrokemiske proces. Dette gør Hielschers ultralydsudstyr til et pålideligt arbejdsværktøj, der opfylder dine sonoelektrokemiske proceskrav.

Højeste kvalitet – Designet og fremstillet i Tyskland

Som en familieejet og familiedrevet virksomhed prioriterer Hielscher de højeste kvalitetsstandarder for sine ultralydsprocessorer. Alle ultralydsenheder er designet, fremstillet og grundigt testet i vores hovedkvarter i Teltow nær Berlin, Tyskland. Robusthed og pålidelighed af 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 ultralydssonder og reaktorer.

Kontakt os nu og fortæl os om dine elektrokemiske proceskrav! Vi vil anbefale dig de mest egnede ultralydelektroder og reaktoropsætning!