Tecnología de ultrasonido de Hielscher

Sono-Quimica: Notas de Aplicación

Sonochemistry es el efecto de la cavitación ultrasónica en sistemas químicos. Debido a las condiciones extremas que se producen en la cavitación “punto caliente”, Ultrasonidos de potencia es un método muy eficaz para mejorar el resultado de reacción (mayor rendimiento, una mejor calidad), la conversión y la duración de una reacción química. Algunos cambios químicos se pueden conseguir bajo sonicación solamente, tales como el de tamaño nanométrico de estaño-recubrimiento de titanio o de aluminio.

Encuentra continuación una selección de partículas y líquidos con las recomendaciones correspondientes, la forma de tratar el material con el fin de molino, se dispersan, desaglomerar o modificar las partículas usando un homogeneizador ultrasónico.

A continuación figuran los protocolos de tratamiento con ultrasonidos durante reacciones sonochemical éxito!

En orden alfabético:

α-epoxyketones – reacción de apertura de anillos

de aplicación de ultrasonidos:
La apertura del anillo catalítico de α-epoxicetonas se llevó a cabo usando una combinación de métodos ecográficos y fotoquímicos. Se usó tetrafluoroborato de 1-bencil-2,4,6-trifenilpiridinio (NBTPT) como fotocatalizador. Mediante la combinación de sonicación (sonoquímica) y fotoquímica de estos compuestos en presencia de NBTPT, se logró la apertura del anillo epóxido. Se demostró que el uso de ultrasonido aumentaba significativamente la velocidad de la reacción fotoinducida. El ultrasonido puede afectar seriamente la apertura del anillo fotocatalítico de α-epoxicetonas predominantemente debido a la transferencia de masa eficiente de los reactivos y al estado excitado de NBTPT. También se produce la transferencia de electrones entre las especies activas en este sistema homogéneo que usa sonicación
más rápido que el sistema sin tratamiento con ultrasonidos. Los rendimientos más altos y tiempos de reacción más cortos son ventajas de este método.

La combinación de ultrasonido y fotoquímica resultados en una reacción de apertura de anillo mejorada de a-epoxicetonas

Asistida por ultrasonido de apertura de anillo fotocatalítica de a-epoxicetonas (Memarian et al 2007)

protocolo de sonicación:
a-epoxicetonas 1a-f y 1-bencil-2,4,6-triphenylpyridinium tetrafluoroborato de 2 se prepararon de acuerdo a los procedimientos reportados. El metanol se adquirió de Merck y se destila antes de su uso. El dispositivo ultrasónico utilizado fue un UP400S ultrasónico sonda de dispositivo de Hielscher Ultrasonidos GmbH. A S3 inmersión ultrasónica cuerno (también conocido como sonda o sonotrodo) que emite 24 kHz ultrasonido a niveles de intensidad sintonizable hasta densidad máxima potencia de sonido de 460Wcm-2 se utilizó. La sonicación se realizó a 100% (máximo 210μm amplitud). El S3 sonotrodo (máximo immerse profundidad de 90 mm) fue sumergido directamente en la mezcla de reacción. irradiaciones UV se realizaron utilizando una lámpara de mercurio de alta presión de 400 W desde Narva con enfriamiento de muestras en vidrio Duran. los 1H espectros de RMN de la mezcla de fotoproductos se midieron en CDCl3 soluciones que contienen tetrametilsilano (TMS) como patrón interno en un espectrómetro Bruker DRX-500 (500 MHz). cromatografía de capa preparativa (PLC) se llevó a cabo en 20 × 20 cm2 Las placas recubiertas con capa de 1 mm de Merck PF gel de sílice254 preparado mediante la aplicación de la sílice como una suspensión y secando en aire. Todos los productos son conocidos y sus datos espectrales se han reportado anteriormente.
Recomendación Dispositivo:
UP400S con el cuerno ultrasónico S3
Referencia / Trabajo de investigación:
Memarian, Hamid R .; Saffar-Teluri, A. (2007): Photosonochemical apertura de anillo catalítica de alfa-epoxicetonas. Beilstein Diario de Química Orgánica 3/2 de 2007.

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catalizador / níquel aluminio: Nano-estructuración de aleación de Al / Ni

de aplicación de ultrasonidos:
partículas de Al / Ni se pueden sonochemically modificados por el nano-estructuración de aleación inicial Al / Ni. Therbey, un catalizador eficaz para la hidrogenación de acetofenona se produce.
preparación ultrasónico de catalizador de Al / Ni:
5 g de la aleación comercial de Al / Ni se dispersaron en agua purificada (50 ml) y se sonicó hasta 50 min. con el dispositivo de ultrasonidos tipo sonda UIP1000hd (1 kW, 20kHz) equipado con el área BS2d22 (cabeza bocina ultrasónica de 3,8 cm2) Y la B2-1.8 de refuerzo. La intensidad máxima se calculó que era 140 Wcm-2 en amplitud mecánica de 106μm. Para evitar el aumento de temperatura durante la sonicación el experimento se realizó en una celda termostática. Después de la sonicación, la muestra se secó bajo vacío con una pistola de calor.
Recomendación Dispositivo:
UIP1000hd con BS2d22 sonotrodo y de refuerzo B2-1.2 cuerno
Referencia / Trabajo de investigación:
Dulle, Jana; Nemeth, Silke; Skorb, Ekaterina V.; Irrgang, Torsten; Senker, Jürgen; Kempe, Rhett; Fery, Andreas; Andreeva, Daria V. (2012): Activación Sonoquímica de Catalizador de Hidrogenación de Al/Ni. Materiales Funcionales Avanzados 2012. DOI: 10.1002/adfm.201200437

Biodiesel la transesterificación usando catalizador de MgO

de aplicación de ultrasonidos:
La reacción de transesterificación se estudió bajo mezclado ultrasónico constante con una UP200S para diferentes parámetros como la cantidad de catalizador, la relación molar de metanol y aceite, la temperatura de reacción y la duración de la reacción. Los experimentos por lotes se realizaron en un reactor de vidrio duro (300 ml, 7 cm de diámetro interno) con una tapa con dos cuellos aterrizados. Se conectó un cuello con el sonotrodo de titanio S7 (diámetro de la punta 7 mm) del procesador ultrasónico UP200S (200 W, 24 kHz). La amplitud del ultrasonido se estableció en 50% con 1 ciclo por segundo. La mezcla de reacción se sonicó durante todo el tiempo de reacción. El otro cuello de la cámara del reactor se equipó con un condensador de acero inoxidable personalizado, enfriado por agua, para refluir el metanol evaporado. El aparato completo se colocó en un baño de aceite a temperatura constante controlado por un controlador proporcional de temperatura derivada integral. La temperatura puede elevarse hasta 65 ° C con una precisión de ± 1 ° C. Se usaron aceites residuales, 99,9% de metanol puro como material para la transesterificación de biodiesel. Se usó MgO (cinta de magnesio) de tamaño nanométrico depositado por humo como catalizador.
Un resultado excelente de la conversión se obtuvo en catalizador de 1,5% en peso; 5: relación molar aceite 1 metanol a 55 ° C, se logró una conversión de 98.7% después de 45 min.
Recomendación Dispositivo:
UP200S con sonotrodo ultrasónico S7
Referencia / Trabajo de investigación:
Sivakumar, P .; Sankaranarayanan, S .; Renganathan, S .; Sivakumar, P. (): Estudios sobre Sono-química Producción de Biodiesel Uso Depositado Humo catalizador Nano MgO. Boletín de Ingeniería de las Reacciones Químicas & Catálisis 8/2, 2013. 89 – 96.

Cadmio síntesis nanocompuesto tioacetamida (II)

de aplicación de ultrasonidos:
Cadmio (II) nanocompuestos tioacetamida se sintetizaron en presencia y ausencia de alcohol de polivinilo por vía sonoquímica. Para la síntesis sonoquímica (sono-síntesis), 0,532 g de cadmio (II) dihidrato de acetato de (Cd (CH3COO) 2.2H2O), 0,148 g de tioacetamida (TAA, CH3CSNH2) y 0,664 g de yoduro de potasio (KI) se disolvieron en 20 ml doble agua desionizada destilada. Esta solución se sometió a ultrasonidos con una sonda de tipo ultrasonicador de alta potencia UP400S (24 kHz, 400 W) a temperatura ambiente durante 1 h. Durante la sonicación de la mezcla de reacción la temperatura aumentó a 70-80degC como se mide por un termopar de hierro-Constantin. Después de una hora se formó un precipitado de color amarillo brillante. Fue aislado por centrifugación (4000 rpm, 15 min), se lavó con agua doblemente destilada y después con etanol absoluto con el fin de eliminar las impurezas residuales y, finalmente, se secó al aire (rendimiento: 0,915 g, 68%). Dec. p.200 ° C. Para preparar de nanocompuesto polimérico, se disolvió 1,992 g de alcohol polivinílico en 20 ml de agua desionizada doblemente destilada y después se añadió a la solución anterior. Esta mezcla se irradió con ultrasonidos con el UP400S durante 1 h cuando se formó un producto de color naranja brillante.
Los resultados de SEM demostraron que, en presencia de PVA los tamaños de las partículas se redujo de aproximadamente 38 nm a 25 nm. Entonces se sintetizaron CdS hexagonales nanopartículas con morfología esférica de la descomposición térmica del material nanocompuesto polimérico, cadmio (II) tioacetamida / PVA como precursor. El tamaño de las nanopartículas de CdS se midió tanto mediante XRD y SEM y los resultados estaban en muy buen acuerdo entre sí.
Ranjbar et al. (2013) también encontraron que el Cd (II) nanocompuesto polimérico es un precursor adecuado para la preparación de nanopartículas de sulfuro de cadmio con morfologías interesantes. Todos los resultados revelaron que la síntesis de ultrasonidos se puede emplear con éxito como un simple eficiente, de bajo costo, el medio ambiente y un método muy prometedor para la síntesis de materiales a nanoescala sin necesidad de condiciones especiales, tales como alta temperatura, tiempos de reacción largos, y alta presión .
Recomendación Dispositivo:
UP400S
Referencia / Trabajo de investigación:
Ranjbar, M .; Mostafa Yousefi, M .; Nozari, R .; Sheshmani, S. (2013): Síntesis y caracterización de cadmio-tioacetamida nanocompuestos. En t. J. NanoSci. Nanotechnol. 9/4, 2013. 203-212.

CaCO3 ultrasónicamente recubierto con ácido esteárico

de aplicación de ultrasonidos:
recubrimiento ultrasónico de CaCO nano-precipitado3 (NPCC) con ácido esteárico para mejorar su dispersión en polímero y para reducir la aglomeración. 2 g de CaCO sin recubrimiento nano-precipitado3 (NPCC) ha sido sonicado con una UP400S en etanol 30 ml. 9% en peso de ácido esteárico se ha disuelto en etanol. El etanol con ácido esteárico se mezcló entonces con la suspensión sonificated.
Recomendación Dispositivo:
UP400S con 22mm sonotrodo diámetro (H22D), y la celda de flujo con camisa de refrigeración
Referencia / Trabajo de investigación:
Kow, K. W .; Abdullah, E. C .; Aziz, A. R. (2009): Los efectos de los ultrasonidos en el recubrimiento de nano-precipitado de CaCO3 con ácido esteárico. Asia y el Pacífico Diario de Ingeniería Química 4/5, 2009. 807-813.

silano nitrato de cerio dopado

de aplicación de ultrasonidos:
Los paneles de acero al carbono laminados en frío (6,5 cm, 6,5 cm, 0,3 cm, limpiados químicamente y pulidos mecánicamente) se usaron como sustratos metálicos. Antes de la aplicación del revestimiento, los paneles se limpiaron ultrasónicamente con acetona y luego se limpiaron con una solución alcalina (solución de NaOH 0,3 mol L1) a 60 ° C durante 10 min. Para usar como imprimación, antes del pretratamiento del sustrato, se diluyó una formulación típica que incluía 50 partes de γ-glicidoxipropiltrimetoxisilano (γ-GPS) con aproximadamente 950 partes de metanol, en pH 4,5 (ajustado con ácido acético) y se permitió la hidrólisis de silano. El procedimiento de preparación para silano dopado con pigmentos de nitrato de cerio fue el mismo, excepto que se añadió 1, 2, 3% en peso de nitrato de cerio a la solución de metanol antes de la adición (γ-GPS), luego esta solución se mezcló con un agitador de hélice a 1600 rpm durante 30 min. a temperatura ambiente. Luego, las dispersiones que contenían nitrato de cerio se sonicaron durante 30 minutos a 40 ° C con un baño de enfriamiento externo. El proceso de ultrasonido se realizó con el ultrasonicador UIP1000hd (1000 W, 20 kHz) con una potencia de ultrasonido de entrada de alrededor de 1 W / ml. El pretratamiento del sustrato se llevó a cabo enjuagando cada panel durante 100 segundos. con la solución de silano apropiada Después del tratamiento, los paneles se dejaron secar a temperatura ambiente durante 24 h, luego los paneles pretratados se recubrieron con un epoxi curado con amina de dos paquetes. (Epon 828, Shell Co.) para obtener un espesor de película húmeda de 90 μm. Los paneles recubiertos con epoxi se dejaron curar durante 1 hora a 115 ° C, después del curado de los revestimientos epoxi; el grosor de la película seca era de aproximadamente 60 μm.
Recomendación Dispositivo:
UIP1000hd
Referencia / Trabajo de investigación:
Zaferani, S.H .; Peikari, M .; Zaarei, D .; Danaei, I. (2013): Los efectos electroquímicos de pretratamientos de silano que contienen nitrato de cerio sobre las propiedades de desunión catódica de acero recubierto de epoxi. Revista de Ciencia y Tecnología de adhesión 27/22, 2013. 2411-2420.

homogeneizadores ultrasónicos son poderosas herramientas de mezcla para dispersar partículas, desaglomerar y molino para submicron- y nano-tamaño

Ultrasonicador UP200S sonoquímica

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Procesos ultrasónicos: desde laboratorio a industria

De cobre y aluminio marcos: Síntesis de los marcos porosos Cu-Al

de aplicación de ultrasonidos:
Porous de cobre y aluminio estabilizado por óxido de metal es un nuevo catalizador alternativa prometedora para la deshidrogenación de propano que está libre de metales nobles o peligrosos. La estructura de la aleación de Cu-Al (esponja metálica) poroso oxidado es similar a los metales de tipo Raney. ultrasonido de alta potencia es una herramienta química verde para la síntesis de los marcos de cobre-aluminio porosos estabilizadas por óxido de metal. Son baratos (costo de producción de aprox. 3 EUR / litro) y el método se puede escalar fácilmente-up. Estos nuevos materiales porosos (o “esponjas de metal”) tienen una mayor aleación y una superficie oxidada, y pueden catalizar la deshidrogenación de propano a temperaturas bajas.
Procedimiento para la preparación del catalizador de ultrasonidos:
Cinco gramos del polvo de aleación de Al-Cu se dispersaron en agua ultrapura (50 ml) y se sonicaron durante 60 min con Hielscher de UIP1000hd ultrasonicador (20 kHz, max. de potencia de salida de 1000 W). El dispositivo de ultrasonidos de tipo sonda estaba equipado con un 3.8cm sonotrodo BS2d22 (área de la punta2) Y la B2-1.2 refuerzo cuerno. La intensidad máxima se calculó que era 57 W / cm2 a una amplitud mecánica de 81μm. Durante el tratamiento de la muestra se enfrió en un baño de hielo. Después del tratamiento, la muestra se secó a 120 ° C durante 24 h.
Recomendación Dispositivo:
UIP1000hd con BS2d22 sonotrodo y de refuerzo B2-1.2 cuerno
Referencia / Trabajo de investigación:
Schäferhans, Jana; Gómez-Quero, Santiago; Andreeva, Daria V .; Rothenberg, Gadi (2011): Novel y eficaces de cobre y aluminio de deshidrogenación de propano catalizadores. Chem. EUR. J. 2011, 17, 12254-12256.

degradación de cobre phathlocyanine

de aplicación de ultrasonidos:
Decoloración y destrucción de metallophthalocyanines
phathlocyanine cobre se sometió a ultrasonidos con agua y disolventes orgánicos a temperatura ambiente y presión atmosférica en presencia de una cantidad catalítica de oxidante utilizando el ultrasonicador 500W UIP500hd con cámara de artesa veces a un nivel de potencia de 37-59 W / cm2: 5 ml de muestra (100 mg / L), 50 D / agua D con choloform y piridina a 60% de la amplitud de ultrasonidos. Temperatura de reacción: 20 ° C.
Recomendación Dispositivo:
UIP500hd

Oro: modificación morfológica de nanopartículas de oro

de aplicación de ultrasonidos:
nano partículas de oro fueron morfológicamente modificados bajo irradiación ultrasónica intenso. Para fusionar las nanopartículas de oro en una estructura de pesa como un tratamiento ultrasónico de 20 min. en agua pura y en presencia de agentes tensioactivos se encontró suficiente. Después de 60 min. de ultrasonidos, las nanopartículas de oro adquieren una estructura similar a un gusano o en forma de anillo en el agua. nanopartículas fusionado con formas esféricas u ovaladas se formaron por ultrasonidos en presencia de soluciones de aminas dodecil sulfato de dodecilo de sodio o.
Protocolo del tratamiento ultrasónico:
Para la modificación de ultrasonidos, la solución de oro coloidal, que consiste en nanopartículas de oro de citrato-protegidos preformados con un diámetro medio de 25 nm (± 7 nm), se sometieron a ultrasonidos en una cámara de reactor cerrado (volumen 50 ml aprox.). La solución de oro coloidal (0,97 mmol·L-1) Se irradió con ultrasonidos de alta intensidad (40 W / cm-2) Usando un Hielscher UIP1000hd ultrasonicador (20kHz, 1000W) equipado con un sonotrodo aleación de titanio BS2d18 (diámetro de la punta 0,7 pulgadas), que se sumerge aproximadamente 2 cm por debajo de la superficie de la solución se sometió a ultrasonidos. El oro coloidal fue gaseado con argón (O2 < 2 ppmv, aire líquido) 20 min. antes y durante el tratamiento con ultrasonidos a una velocidad de 200 ml · min-1 para eliminar el oxígeno de la solución. Una porción de 35 ml de cada solución de agente tensioactivo sin adición de citrato trisódico dihidrato se añadió por 15 ml de oro coloidal preformada, burbujeado con un gas argón 20 min. antes y durante el tratamiento ultrasónico.
Recomendación Dispositivo:
UIP1000hd con sonotrodo BS2d18 y reactor celda de flujo
Referencia / Trabajo de investigación:
Radziuk, D .; Grigoriev, D .; Zhang, W .; Su, D .; Möhwald, H .; Shchukin, D. (2010): asistida por ultrasonido Fusión de preformado nanopartículas de oro. Journal of Physical Chemistry C 114, 2010. 1835-1843.

Abono inorgánico – Lixiviación de Cu, Cd y Pb para análisis

de aplicación de ultrasonidos:
La extracción de Cu, Cd y Pb de los fertilizantes inorgánicos para propósito analítico:
Para la extracción por ultrasonidos de cobre, plomo y cadmio, las muestras que contienen una mezcla de fertilizante y de disolvente se sonicaron con un dispositivo ultrasónico como el VialTweeter (Sonicación indirecta). Las muestras de fertilizantes se sonicaron en presencia de 2 ml de 50% (v / v) HNO3 en tubos de vidrio durante 3 minutos. Los extractos de Cu, Cd y Pb se pueden determinar mediante espectrometría de absorción atómica de llama (FAAS).
Recomendación Dispositivo:
VialTweeter
Referencia / Trabajo de investigación:
Lima, A. F .; Richter, E. M .; Muñoz, R. A. A. (2011): Analytical método alternativo para la determinación de metales en Abonos inorgánicos basados ​​en la extracción asistida por ultrasonido. Revista de la Sociedad Química de Brasil 22 / 8. 2011. 1519-1524.

Síntesis de látex

de aplicación de ultrasonidos:
Preparación de P (St-BA) látex
partículas de látex de poli (acrilato de estireno-r-butil) P (St-BA) fueron sintetizados por polimerización en emulsión en presencia de tensioactivo DBSA. 1 g de DBSA se disolvió primero en 100 ml de agua en un matraz de tres bocas y el valor pH de la solución se ajustó a 2,0. monómeros mixtos de 2,80 g St y BA 8.40g con el iniciador AIBN (0,168 g) se vertieron en la solución DBSA. La emulsión O / W se preparó por medio de agitación magnética durante 1 h seguido por sonicación con una UIP1000hd equipada con el cuerno ultrasónico (sonda / sonotrodo) durante otros 30 min. en el baño de hielo. Finalmente, la polimerización se lleva a cabo a 90degC en un baño de aceite durante 2 h bajo una atmósfera de nitrógeno.
Recomendación Dispositivo:
UIP1000hd
Referencia / Trabajo de investigación:
La fabricación de películas flexibles conductoras derivados de poli (3,4-etilendioxitiofeno) epoly (ácido estirenosulfónico) (PEDOT: PSS) sobre el sustrato de telas no tejidas. Materiales Química y Física 143, 2013. 143-148.
Haga clic aquí para leer más sobre la sono-síntesis de látex!

La eliminación de plomo (Sono-lixiviación)

de aplicación de ultrasonidos:
lixiviación por ultrasonidos de plomo del suelo contaminado:
Los experimentos de lixiviación de ultrasonido se realizaron con un dispositivo ultrasónico UP400S con una sonda sónica de titanio (14 mm de diámetro), que opera a una frecuencia de 20 kHz. La sonda de ultrasonidos (sonotrodo) se calibró colorimétricamente con la intensidad ultrasónica ajustada a 51 ± 0,4 W cm-2 para todos los experimentos sono-lixiviación. Los experimentos sono-lixiviación se termostatizaron usando una celda de vidrio encamisado de fondo plano a 25 ± 1 ° C. Tres sistemas se emplean como soluciones de lixiviación del suelo (0,1 L) bajo sonicación: 6 ml de 0,3 mol L-2 de solución de ácido acético (pH 3,24), 3% (v / v) de solución de ácido nítrico (pH 0,17) y un tampón de ácido / acetato acético (pH 4,79) preparada mezclando 60 ml 0f 0,3 mol L-1 ácido acético con 19 ml 0,5 mol L-1 NaOH. Después del proceso de sono-lixiviación, las muestras se filtraron con papel de filtro para separar la solución de lixiviado de suelo seguido por electrodeposición plomo de la solución de lixiviado y la digestión de suelo después de la aplicación de ultrasonidos.
El ultrasonido se ha demostrado ser una herramienta valiosa para mejorar el lixiviado de plomo de la tierra contaminan. El ultrasonido es también un método eficaz para la eliminación casi total de plomo lixiviable del suelo resultante en un terreno mucho menos peligrosos.
Recomendación Dispositivo:
UP400S con sonotrodo H14
Referencia / Trabajo de investigación:
Sandoval-González, A .; Silva-Martínez, S .; Blass-Amador, G. (2007): Ultrasonido lixiviación y tratamiento electroquímico combinado de Suelos eliminación de plomo. Diario de nuevos materiales para sistemas electroquímicos 10, 2007. 195-199.

PbS – Síntesis de nanopartículas de sulfuro de plomo

de aplicación de ultrasonidos:
A temperatura ambiente, 0,151 g de acetato de plomo (Pb (CH3COO)2.3H2O) y 0,03 g de TAA (CH3CSNH2) se añadieron a 5 ml del líquido iónico,[EMIM][EtSO4y 15 ml de agua destilada doble en un vaso de 50 ml impuesto a la irradiación por ultrasonidos con una UP200S durante 7 min. La punta de la sonda ultrasónica / sonotrodo S1 se sumergió directamente en la solución de reacción. La suspensión de color marrón oscuro formada se centrifugó para extraer el precipitado y se lavó dos veces con agua doblemente destilada y etanol respectivamente para eliminar los reactivos que no habían reaccionado. Para investigar el efecto del ultrasonido sobre las propiedades de los productos, se preparó una muestra comparativa más, manteniendo constantes los parámetros de reacción, excepto que el producto se prepara a una agitación continua durante 24 h sin la ayuda de radiación ultrasónica.
Se propuso la síntesis asistida por ultrasonido en líquido iónico acuoso a temperatura ambiente para la preparación de nanopartículas de PBS. Esta habitación de temperatura y método de verde ambientalmente benigna es rápido y libre de plantilla, que acorta el tiempo de síntesis notablemente y evita los procedimientos sintéticos complicados. Los nanoclusters como preparados muestran un enorme cambio azul de 3,86 eV que se puede atribuir al tamaño muy pequeño de partículas y efecto de confinamiento cuántico.
Recomendación Dispositivo:
UP200S
Referencia / Trabajo de investigación:
Behboudnia, M .; Habibi-Yangjeh, A .; Jafari-Tarzanag, Y .; Khodayari, A. (2008): Facile y sala de preparación de temperatura y caracterización de PbS nanopartículas en Aqueous [EMIM] [EtSO4] líquido iónico Usando ultrasónico irradiación. Boletín de la Sociedad Química de Corea 29/1, 2008. 53-56.

la degradación de fenol

de aplicación de ultrasonidos:
Rokhina et al. (2013) utilizaron la combinación de ácido peracético (PAA) y catalizador heterogéneo (MnO2) Para la degradación de fenol en una solución acuosa bajo irradiación ultrasónica. Ultrasonidos se llevó a cabo usando un ultrasonicador 400W de tipo sonda UP400S, Que es capaz de someter a ultrasonidos de forma continua o en modo de pulso (es decir, 4 seg. En y 2 seg. Apagado) a una frecuencia fija de 24 kHz. La intensidad de entrada de energía total calculada, densidad de potencia y la potencia disipada en el sistema eran 20 W, 9,5×10-2 W / cm-3Y 14,3 W / cm-2, Respectivamente. La potencia fija se ha utilizado a lo largo de los experimentos. unidad de inmersión circulador se utilizó para controlar la temperatura dentro del reactor. El tiempo de sonicación real fue de 4 h, aunque el tiempo de reacción real era 6 h debido a la operación en el modo pulsado. En un experimento típico, el reactor de vidrio se llenó con 100 ml de solución de fenol (1,05 mM) y las dosis apropiadas de catalizador MnO2 y PAA (2%), que oscila entre 0-2 g L-1 y 0-150 ppm, respectivamente. Todas las reacciones se llevaron a cabo a pH neutro circum, presión atmosférica y una temperatura ambiente (22 ± 1 ° C).
Por ultrasonicación, el área de superficie del catalizador se incrementó lo que resulta en un área de superficie de 4 veces más grande con ningún cambio en la estructural. Las frecuencias de rotación (TOF) se incrementaron de 7 x 10-3 a 12,2 x 10-3 me-1, En comparación con el proceso silencioso. Además, no se detectó lixiviación significativa del catalizador. La oxidación isotérmica de fenol a concentraciones relativamente bajas de reactivos demostró altas tasas de eliminación de fenol (hasta 89%) en condiciones suaves. En general, la ecografía se aceleró el proceso de la oxidación durante el primero 60 min. (70% de eliminación de fenol vs. 40% durante el tratamiento del silencio).
Recomendación Dispositivo:
UP400S
Referencia / Trabajo de investigación:
Rokhina, E. V.; Makarova, K.; Lahtinen, M.; Golovina, E. A.; Van As, H.; Virkutyte, J. (2013): asistida por ultrasonido MnO2 homolysis catalizada de ácido peracético para la degradación de fenol: La evaluación de la química del proceso y la cinética. Ingeniería Química Diario 221, 2013. 476-486.

Fenol: La oxidación de fenol utilizando Rui3 como catalizador

de aplicación de ultrasonidos:
oxidación acuosa heterogénea de fenol sobre Rui3 con peróxido de hidrógeno (H2O2): La oxidación catalítica de fenol (100 ppm) durante Rui3 como catalizador se estudió en un reactor de vidrio de 100 ml equipado con un agitador magnético y un controlador de temperatura. La mezcla de reacción se agitó a una velocidad de 800 rpm durante 1-6 horas para proporcionar una mezcla completa para la distribución uniforme y la suspensión completa de las partículas de catalizadores. No agitación mecánica de la solución se lleva a cabo durante la sonicación debido a la perturbación causada por la cavitación oscilación de la burbuja y colapso, proporcionando sí mismo una mezcla extremadamente eficiente. irradiación de ultrasonido de la solución se lleva a cabo con un transductor ultrasónico UP400S equipado con ultrasonidos (denominado de tipo sonda de ultrasonidos), capaces de funcionar de forma continua o en un modo de pulso a una frecuencia fija de 24 kHz y una potencia máxima de 400W.
Para el experimento, Rui sin tratar3 como catalizador (0,5-2 gL-1) Fue introducido como una suspensión al medio de reacción con H siguiente2O2 (30%, concentración en el intervalo de 200-1200 ppm) adición.
Rokhina et al. encontraron en su estudio que la irradiación ultrasónica desempeñó un papel prominente en la modificación de propiedades de textura del catalizador, la producción de la estructura microporosa con una mayor área de la superficie como resultado de la fragmentación de las partículas de catalizador. Además, tenía un efecto promocional, impidiendo la aglomeración de las partículas de catalizador y la mejora de la accesibilidad de fenol y peróxido de hidrógeno a los sitios activos del catalizador.
El aumento de dos veces en la eficiencia del proceso asistida por ultrasonido en comparación con el proceso de oxidación en silencio se atribuyó a la mejora de comportamiento catalítico del catalizador y la generación de especies oxidantes tales como • OH, • HO2 y yo2 a través de enlaces de hidrógeno de escisión y recombinación de los radicales.
UP400S
Referencia / Trabajo de investigación:
Rokhina, E. V .; Lahtinen, M .; Nolte, M. C. M .; Virkutyte, J. (2009): asistida por ultrasonido heterogéneo rutenio catalizada Wet peróxido de oxidación de fenol. Applied Catalysis B: Environmental 87, 2009. 162- 170.

PLA recubierto partículas de Ag / ZnO

de aplicación de ultrasonidos:
Revestimiento con PLA de partículas de Ag / ZnO: Se prepararon micropartículas y submicropartículas de Ag / ZnO recubiertas con PLA mediante la técnica de evaporación con disolvente de emulsión de aceite en agua. Este método se llevó a cabo de la siguiente manera. En primer lugar, los 400 mg de polímero se disolvieron en 4 ml de cloroformo. La concentración resultante de polímero en cloroformo fue de 100 mg / ml. En segundo lugar, la solución de polímero se emulsionó en una solución acuosa de diversos sistemas tensioactivos (agente emulsionante, PVA 8-88) bajo agitación continua con un homogeneizador a una velocidad de agitación de 24,000 rpm. La mezcla se agitó durante 5 min. y durante este período, la emulsión formadora se enfrió con hielo. La relación entre la solución acuosa de tensioactivo y la solución de cloroformo de PLA fue idéntica en todos los experimentos (4: 1). Posteriormente, la emulsión obtenida se sometió a ultrasonidos mediante un dispositivo de sonda ultrasónico UP400S (400W, 24 kHz) durante 5 min. en ciclo de 0,5 y la amplitud del 35%. Finalmente, la emulsión preparada se transfiere en el matraz Erlenmeyer, se agitó, y el disolvente orgánico se evaporó de la emulsión bajo presión reducida, lo que finalmente conduce a la formación de la suspensión de partículas. Después de la eliminación del disolvente de la suspensión se centrifugó tres veces para eliminar el emulsionante.
Recomendación Dispositivo:
UP400S
Referencia / Trabajo de investigación:
Kucharczyk, P .; Sedlarik, V .; Stloukal, P .; Bazant, P .; Koutny, M .; Gregorova, A .; Kreuh, D .; Kuritka, I. (2011): poli (ácido L-láctico) Microondas Coated Sintetizado partículas antibacterianos Híbridos. Nanocon 2011.

compuesta polianilina

de aplicación de ultrasonidos:
Preparación de la polianilina auto-nano dopado base de agua (Spani) compuesto (Sc-WB)
Para preparar el compuesto spani a base de agua, 0,3 gr spani, sintetizado usando polimerización in situ en SCCO2 medio, se diluyó con agua y se sonicó durante 2 minutos por un homogeneizador ultrasónico 1000W UIP1000hd. A continuación, el producto de suspensión se homogeneizó mediante la adición de matriz endurecedor a base de agua 125 gr durante 15 min. y la sonicación final se realizó a temperatura ambiente durante 5 min.
Recomendación Dispositivo:
UIP1000hd
Referencia / Trabajo de investigación:
Bagherzadeh, M.R .; Mousavinejad, T .; Akbarinezhad, E .; Ghanbarzadeh, A. (2013): Rendimiento de protección de revestimiento epoxi al agua que contiene scCO2 sintetizado auto-dopada Nanopolyaniline. 2013.

Hidrocarburos aromáticos policíclicos: Degradación sonochemical de naftaleno, fenantreno y Acenaftileno

de aplicación de ultrasonidos:
Para la degradación sonoquímica de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) naftaleno, acenaftileno y fenantreno en agua, mezclas de muestras se sonicaron a 20◦C y 50 g / l de cada objetivo PAH (150 g / l de la concentración inicial total). Ultrasonidos se aplicó por una UP400S -Tipo bocina ultrasonicador (400W, 24 kHz), que es capaz de operar ya sea en continuo o en modo pulso. El dispositivo ultrasónico UP400S estaba equipado con una sonda H7 titanio con punta 7 mm de diámetro. Las reacciones se llevaron a cabo en un recipiente de reacción cilíndrico de vidrio 200 ml con el cuerno de titanio montado en la parte superior del recipiente de reacción y sellada usando juntas tóricas y una válvula de teflón. El recipiente de reacción se colocó en un baño de agua para controlar la temperatura del proceso. Para evitar cualquier reacciones fotoquímicas, el recipiente se cubrió con papel de aluminio.
Los resultados del análisis mostraron que la conversión de PAHs aumenta al aumentar la duración sonicación.
Para naftaleno, la conversión asistida por ultrasonidos (ultrasonidos de potencia conjunto a 150W) aumentó de 77,6% logrado después de 30 min. sonicación a 84,4% después de 60 min. sonicación.
Para acenaftileno, la conversión asistida por ultrasonidos (ultrasonidos de potencia conjunto a 150W) aumentó de 77,6% logrado después de 30 min. sonicación con potencia de ultrasonidos 150W a 84,4% después de 60 min. sonicación con ultrasonidos 150W aumentó de 80,7% logrado después de 30 min. sonicación con potencia de ultrasonidos 150W a 96,6% después de 60 min. sonicación.
Para fenantreno, la conversión asistida por ultrasonidos (ultrasonidos de potencia conjunto a 150W) aumentó de 73,8% logrado después de 30 min. sonicación a 83,0% después de 60 min. sonicación.
Para mejorar la eficiencia de la degradación, el peróxido de hidrógeno se puede utilizar más eficiente cuando se añade ion ferroso. La adición de ion ferroso se ha demostrado que tienen efectos sinérgicos que simulan una reacción Fenton-similares.
Recomendación Dispositivo:
UP400S con H7
Referencia / Trabajo de investigación:
Psillakis, E .; Goula, G .; Kalogerakis, N .; Mantzavinos, D. (2004): La degradación de los hidrocarburos aromáticos policíclicos en soluciones acuosas por irradiación ultrasónica. Diario de materiales peligrosos B108, 2004. 95-102.

Eliminación de la capa de óxido de sustratos

de aplicación de ultrasonidos:
Para preparar el sustrato antes de crecer nanoalambres de CuO sobre sustratos de Cu, la capa de óxido intrínseca en la superficie de Cu se eliminó por ultrasonicating la muestra en ácido clorhídrico 0,7 M durante 2 min. con un Hielscher UP200S. La muestra se limpió ultrasónicamente en acetona durante 5 min. para eliminar los contaminantes orgánicos, se enjuagan a fondo con agua desionizada (DI), y se secaron en aire comprimido.
Recomendación Dispositivo:
UP200S o UP200St
Referencia / Trabajo de investigación:
Mashock, M .; Yu, K .; Cui, S .; Mao, S .; Lu, G .; Chen, J. (2012): modulante de gas lectura de propiedades de CuO Nanocables través de la creación de discreto tamaño nanométrico p-n uniones en sus superficies. ACS Applied Materials & Interfaces 4, 2012. 4192-4199.

experimentos de voltametría

de aplicación de ultrasonidos:
Para los experimentos de voltametría de ultrasonido mejorado, un ultrasonicador Hielscher 200 vatios UP200S equipado con se empleó cuerno de vidrio (punta 13-mm de diámetro). El ultrasonido se aplica con una intensidad de 8 W / cm-2.
Debido a la lenta velocidad de difusión de las nanopartículas en soluciones acuosas y al elevado número de centros redox por nanopartícula, la voltamperometría de fase directa de las nanopartículas está dominada por los efectos de adsorción. Para detectar nanopartículas sin acumulación debido a la adsorción, se debe elegir un enfoque experimental con (i) una concentración suficientemente alta de nanopartículas, (ii) electrodos pequeños para mejorar la relación señal / fondo, o (iii) transporte masivo muy rápido.
Por lo tanto, McKenzie et al. (2012) emplearon ultrasonidos de potencia para mejorar drásticamente la tasa de transporte de masa de nanopartículas hacia la superficie del electrodo. En su configuración experimental, el electrodo está directamente expuesto a ultrasonidos de alta intensidad con 5 mm de distancia-electrodo-a cuerno y 8 W / cm-2 intensidad sonicación resultante en agitación y limpieza cavitacional. Un sistema redox de prueba, la reducción de un electrón de Ru (NH3)63+ en acuosa M KCl 0,1, fue empleado para calibrar la tasa de transporte de masa logrado en estas condiciones.
Recomendación Dispositivo:
UP200S o UP200St
Referencia / Trabajo de investigación:
McKenzie, K. J .; Marken, F. (2001): la electroquímica directa de Fe2O3 nanopartículas en solución acuosa y se adsorbió sobre óxido de indio dopado con estaño. Química Pura Aplicada, el 73/12, 2001. 1885-1894.

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Información interesante

Los homogeneizadores ultrasónicos de tejidos se utilizan en múltiples procesos e industrias. Dependiendo de los procesadores ultrasónicos’ se denominan ultrasonidos de tipo sonda, lisador sónico, sonolizador, disruptor de ultrasonidos, triturador ultrasónico, sono-ruptor, sonificador, desmembrador sónico, disruptor celular, dispersor ultrasónico o disolvente. Los diferentes términos apuntan a la aplicación específica que se cumple con la sonicación.