Hielscher Ultrasonics
Θα χαρούμε να συζητήσουμε τη διαδικασία σας.
Καλέστε μας: +49 3328 437-420
Στείλτε μας email: [email protected]

Ηχοχημική αναγωγή νανοσωματιδίων παλλαδίου

Palladium (Pd) is well known for its catalytic properties and is also widely used in materials research, electronics manufacturing, medicine, hydrogen purification, and various chemical applications. Using a sonochemical route, the size and morphology of palladium particles can be controlled by adjusting the PVP/Pd ratio. This enables the ultrasonic synthesis of either very fine, monodisperse nanoparticles or larger palladium aggregates, allowing particle dimensions to be tailored for optimal catalytic performance.

Υπερήχων παραγωγή νανοσωματιδίων παλλαδίου

Sonicator UP100H for sonochemical nanoparticle synthesisUltrasonic palladium nanoparticle reduction offers a fast, reagent-efficient route to Pd(0) nanoparticles by using acoustic cavitation to generate localized high-energy conditions and reducing radicals in solution, enabling palladium ions to be reduced without conventional high-temperature processing.
A key advantage is process control: sonication time and stabilizer concentration, such as the PVP/Pd ratio, can influence whether the product forms as well-dispersed, rounded nanoparticles around 5 nm or as larger aggregates around 20 nm, which is industrially relevant because palladium performance in catalysis depends strongly on particle size, morphology, dispersion, and surface area. Since palladium nanoparticles are widely valuable as heterogeneous catalysts, electrocatalysts, and functional materials, ultrasonic reduction is attractive for producing finely dispersed Pd catalysts under comparatively mild liquid-phase conditions, with potential benefits for chemical synthesis, environmental catalysis, fuel-cell technologies, and other processes where high catalytic activity and efficient noble-metal utilization are economically important.

Αίτηση Πληροφοριών



Υπερήχων UIP2000hdT για ισχυρή υπερήχηση και βέλτιστο έλεγχο της διαδικασίας

Industrial nanoparticle processing με τον ηχοβολέα UIP2000hdT

Nemamcha and Rehspringer (2008) have investigated the sonochemical production of dispersed and aggregated palladium nanoparticles. Therefore, a Pd(NO₃)₂ solution has been sonicated with the ultrasonic lab homogenizer UP100H in presence of ethylene glycol (EG) and polyvinylpyrrolidone (PVP).

Sample Preparation Procedure

Τα δείγματα ετοιμάστηκαν ως εξής:
Για τα δείγματα, μείγματα 30mL EG και 5·10-6mol of PVP were preprared by magnetic stirring for 15 min. For the different samples, different amount of Pd(NO₃)₂ solution, 1.5mL and 2mL, were added. The sample mixtures were prepared with the ratio of 2·10-3mol Pd(NO₃)₂ in sample (a) and 2.66·10-3mol Pd(NO₃)₂ in sample (b). Both mixtures were sonicated in a 20mL vial using a probe-type ultrasonicator. Samples were taken after sonication times of 30, 60, 90, 120, 150, and 180 min.

Η ανάλυση των πειραματικών αποτελεσμάτων δείχνει ότι:

    1. Η sonochemical μείωση του Pd (II) σε Pd (0) εξαρτάται από το χρόνο υπερήχων.
    2. Η υψηλή μοριακή αναλογία PVP/Pd(II) οδηγεί στο σχηματισμό μονοδιασπαρμένων σωματιδίων παλλαδίου με στρογγυλεμένο σχήμα και μέση διάμετρο περίπου 5nm.
    3. Ωστόσο, η χαμηλή μοριακή αναλογία PVP/Pd(II) περιλαμβάνει τη λήψη νανοσωματιδίων παλλαδίου με μεγάλη κατανομή μεγέθους κεντραρισμένη στα 20nm.

Η sonochemical οδός μείωσης των ιόντων παλλαδίου (II) Πδ(ΙΙ) σε άτομα παλλαδίου Πδ(0) μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι τα ακόλουθα:

  • (1) Water pyrolysis: H₂O → •OH+•H
  • (2) Radical formation: RH (Reducing agent) + •OH(•H) → •R + H₂O(H₂)
  • (3) Μείωση ιόντων: Pd(II) + αναγωγικές ρίζες (•H, •R) → Pd(0) + R•CHO + H+
  • (4) Σχηματισμός σωματιδίων: NPd(0) → Pdn

Αποτέλεσμα: Ανάλογα με την αναλογία PVP/Pd(II), διασκορπισμένο ή συγκεντρωτικό PdN αποκτήθηκαν.

Μονοδιασπαρμένα και συσσωματωμένα νανοσωματίδια Pd που λαμβάνονται με υπερηχητική αναγωγή του Pd (II)

Sonochemical reduction of Palladium: sample a (left) contains a high amount of PVP, sample b (right) a low amount of PVP. Sonication time with UP100H: 180 min. Sample a shows mono dispersed Pd nano particles, sample b aggregated Pd nano particles.
Images and study: ©Nemamcha and Rehspringer, 2008

Ανάλυση και αποτελέσματα

Οι αναλύσεις απορρόφησης ορατές στην υπεριώδη ακτινοβολία επιβεβαιώνουν τη σχέση μεταξύ της sonochemical αναγωγής των ιόντων παλλαδίου (II) σε άτομα παλλαδίου (0) και του χρόνου κατακράτησης στο υπερηχητικό πεδίο. Η αναγωγή των ιόντων παλλαδίου(II) σε άτομα παλλαδίου(0) εξελίσσεται και μπορεί να επιτευχθεί πλήρως με την αύξηση του χρόνου υπερήχων. Οι μικρογραφίες της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας μετάδοσης (TEM) δείχνουν ότι:

  1. When a high amount of PVP is added, the sonochemical reduction of palladium ions leads to the formation of monodispersed palladium particles with spherical shape and a mean diameter of approx. 5nm.
  2. The use of a small quantity of PVP involves the obtaining of aggregates palladium nanoparticles. The dynamic light scattering (DLS) measurements reveal that the palladium nanoparticles aggregates have a large size distribution centered at 20nm.
Νανοσωματίδια έχουν παρασκευαστεί από τους Nemamcha et al. (2008) μέσω sonochemical αναγωγής του Pd(II) σε Pd(0)

The lab sonicator UP100H has been used for the preparation of palladium nano-particles.

Sonochemistry: Υπερηχητική μείωση του παλλαδίου

Τα νανοσωματίδια παλλαδίου (Pd) μπορούν να παρασκευαστούν με υπερήχους

Ζητήστε περισσότερες πληροφορίες

Please use the form below to request additional information about sonicators for nanoparticle synthesis, application notes and prices. We will be glad to discuss your nanoparticle processing with you and to offer you the best sonicator fulfilling your needs!




 

Αυτό το βίντεο του ομογενοποιητή υπερήχων UP100H δείχνει τον συμπαγή σχεδιασμό και τις ευέλικτες εφαρμογές του, όπως διασπορά, ομογενοποίηση, ανάμειξη, απαέρωση ή γαλακτωματοποίηση.

Υπερήχων UP100H (100 Watt) - Συμπαγής ομογενοποιητής υπερήχων

Μικρογραφία βίντεο

 

Σχεδιασμός, Κατασκευή και Συμβουλευτική – Ποιότητα Made in Germany

Hielscher υπερήχων είναι γνωστή για την υψηλότερη ποιότητα και τα πρότυπα σχεδιασμού τους. Η ευρωστία και η εύκολη λειτουργία επιτρέπουν την ομαλή ενσωμάτωση των υπερήχων μας σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Οι σκληρές συνθήκες και τα απαιτητικά περιβάλλοντα αντιμετωπίζονται εύκολα από τους υπερήχους Hielscher.

Hielscher Υπέρηχοι είναι μια πιστοποιημένη εταιρεία ISO και δίνουν ιδιαίτερη έμφαση σε υψηλής απόδοσης υπερήχων που διαθέτουν state-of-the-art τεχνολογία και φιλικότητα προς το χρήστη. Φυσικά, Hielscher υπερήχων είναι CE συμβατό και πληρούν τις απαιτήσεις των UL, CSA και RoHs.

Βιβλιογραφία/Αναφορές

Θα χαρούμε να συζητήσουμε τη διαδικασία σας.