Tecnología de ultrasonido de Hielscher

Reducción sonochemical de nanopartículas de paladio

Palladium (Pd) es bien conocida por sus funciones catalíticas, pero también se utiliza a menudo en la investigación de materiales y la producción de la electrónica, la medicina, purificación de hidrógeno, y otras aplicaciones químicas. Via ruta sonoquímica, mono-dispersado, así como nanopartículas de paladio agregada puede ser producida.

Ultrasonidos Producción de nanopartículas de paladio

Nemamcha y Rehspringer han investigado la producción de nanopartículas de paladio sonoquímica dispersos y agregados. Por lo tanto, un catalizador de Pd (NO3)2 solución ha sido sonicado con el homogeneizador de laboratorio de ultrasonidos UP100H en presencia de etilenglicol (EG) y polivinilpirrolidona (PVP).

Procedimiento

Las muestras se prepararon de la siguiente manera:
Para las muestras, mezclas de 30 ml de EG y 5 · 10-6mol de PVP se preprared por agitación magnética durante 15 min. Para las diferentes muestras, diferente cantidad de Pd (NO3)2 , Se añadieron una solución, 1,5 ml y 2 ml. Las mezclas de muestras se prepararon con la relación de 2 · 10-3en moles de Pd (NO3)2 en la muestra (a) y 2,66 · 10-3en moles de Pd (NO3)2 en la muestra (b). Ambas mezclas se sometieron a ultrasonidos en un vial de 20 ml usando un ultrasonicador de tipo sonda. Se tomaron muestras después de tiempos de sonicación de 30, 60, 90, 120, 150, y 180 min.

El análisis de los resultados experimentales muestran que:

    1. La reducción sonoquímica de Pd (II) en Pd (0) depende del tiempo de sonicación.
    2. La relación molar alta PVP / Pd (II) conduce a la formación de partículas de paladio monodispersas que tienen una forma redondeada y un diámetro medio de aproximadamente 5 nm.
    3. Sin embargo, la baja PVP / Pd (II) relación molar implica la obtención de nanopartículas agregados de paladio con una distribución de tamaño grande centrada en 20 nm.


La ruta sonoquímica de reducción de los iones de paladio (II) Pd (II) a átomos de paladio Pd (0) puede ser asumido para ser el siguiente:

  • (1) de pirólisis de agua: H2El • → • OH + H
  • (2) la formación de radical: RH (agente reductor) + • OH (• H) → • R + H2OH2)
  • (3) reducción de iones: Pd (II) + reducción de radicales (• H, • R) → Pd (0) + R • CHO + H +
  • (4) la formación de partículas: nortePd (0) → Pdn

–> Resultado: Dependiendo del PVP / Pd relación (II), dispersado o agregada Pdnorte se obtuvieron.

nanopartículas de Pd agregados obtenidos por reducción de ultrasonidos de Pd Mono-dispersa y (II)

reducción sonoquímica de Palladium: Ejemplo A (izquierda) contiene una alta cantidad de PVP, muestra b (derecha) una baja cantidad de PVP. tiempo de sonicación con UP100H: 180 min. La muestra A shows mono dispersan nanopartículas de Pd, nano partículas de Pd agregados muestra b. [Nemamcha; Rehspringer 2008]

Análisis y Resultados

La absorción UV-visible análisis confirman la relación entre la reducción sonoquímica de los iones de paladio (II) a paladio (0) átomos y el tiempo de retención en el campo ultrasónico. La reducción de paladio (II) iones de paladio (0) átomos progresa y se pueden conseguir por completo con el aumento de tiempo de sonicación. Las micrografías de microscopía electrónica de transmisión (TEM) muestran que:

  1. 1. Cuando se añade una alta cantidad de PVP, la reducción sonoquímica de iones de paladio conduce a la formación de partículas de paladio monodispersas con forma esférica y un diámetro medio de aprox. 5 nm.
  2. 2. El uso de una pequeña cantidad de PVP implica la obtención de nanopartículas agregados de paladio. Las mediciones de dispersión de luz dinámica (DLS) revelan que el paladio nanopartículas agregados tienen una distribución de tamaño grande centrada en 20 nm.
partículas de tamaño nanométrico se han preparado por Nemamcha et al. (2008) a través de la reducción sonoquímica de Pd (II) a Pd (0)

dispositivo ultrasónico UP100H ha sido utilizado para la preparación de partículas de paladio nano.

reducción ultrasónico de paladio: Sonochemistry

partículas de paladio (Pd) nano se pueden preparar mediante sonicación

Literatura/Referencias

Nemamcha, A .; Rehspringer, J. L. (2008): Morfología de las nanopartículas dispersas y agregados PVV-PD preparados por irradiación ultrasónica de Pd (NO3)2 solución en etilenglicol. Rev. Adv. Mater. Sci. 18; 2008. 685-688.

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Información interesante

A los homogeneizadores ultrasónicos también se los denomina frecuentemente como sonicador de sonda, sonolisador, fraccionador por ultrasonidos, pulverizador ultrasónico, sonoruptor, sonificador, disgregador ultrasónico, fraccionador celular, dispersor ultrasónico o mezclador por ultrasonidos. Estos términos provienen de las distintas aplicaciones que se pueden llevar a cabo por sonicación.