Nanoosakeste sono-elektrokeemiline süntees
Nanoosakeste ultraheliga edendatav elektrokeemiline süntees on väga tõhus ja kulutõhus viis suure qulaity nanoosakeste tootmiseks suures ulatuses. Sono-elektrokeemiline süntees, tuntud ka kui sonoelektrodeposition, võimaldab valmistada nanostruktuure erinevate materjalide ja kujuga.
Nanoosakeste sonoelektrokeemiline süntees ja sonoelektroopositsioonid
Sonoelektrokeemiline süntees või sonoelektrodatsioon on meetod, mida kasutatakse metalliliste nanoosakeste tootmiseks, rakendades elektrodepositsiooni ajal suure võimsusega ultraheli, et edendada kasvavate nanoosakeste massiülekannet katoodpinnal ja seda ümbritseval lahusel.
Nanoosakeste sonoelektrokeemilise sünteesi või sonoelektroopositsiooni puhul kombineeritakse sonokeemia mõju elektrodsendiprotsessiga. Võimsate ultrahelilainete sonoelektrokeemilised mõjud ja sellest tulenev akustiline kavitatsioon keemilistele reaktsioonidele on põhjustatud väga kõrgetest temperatuuridest, rõhust ja nende vastavatest erinevustest, mis arenevad kokkuvarisemist põhjustavates kavitatsioonimullides ja nende ümbruses. Kombineerides sonokeemia elektrokeemiaga, pakub sonoelektrokeemia ühendatud mõjusid, mis parandavad massiülekannet, elektroodipindade pinnapuhastamist, lahuse degaseerimise ning suurenenud reaktsioonikiirust. Kokkuvõttes on sonoelektrokeemilise nanoosakeste süntees (sonoelektrodeposition) suurepärane kvaliteetsete nanoosakeste kõrge saagikuse tõttu, mida saab toota kergetes tingimustes kiire ja kulutõhusa protsessi käigus. Sonoelektrokeemia ja sonoelektroopositsiooni protsessiparameetrid võimaldavad mõjutada osakeste suurust ja morfoloogiat.
Loe lähemalt nanoosakeste ja nanostruktuursete materjalide sonoelektrokeemilise sadestumise kohta!
- Väga efektiivne
- Kohaldatav paljudele materjalidele ja struktuuridele
- kiire protsess
- "Üks pott" protsess
- kerged tingimused
- odav
- ohutu ja lihtne kasutada
Kuidas Sonoelectrochemical süntees / Sonoelectrodeposition töö?
Sonoelektrodatsioonsüsteemi põhiseadistus sonoelektrokeemilise nanoosakeste sünteesi jaoks on üsna lihtne. Ainus erinevus sonoelektrodepositsiooni seadistuse ja elektrodepositsiooni seadistuse vahel on asjaolu, et sonoelektrodepositsioonisüsteemi ultrahelisondi(de) elektroodi(de) puhul kasutatakse ultraheli sondi. Ultraheli sond toimib töötava elektroodina metalliliste nanoosakeste sünteesimiseks. Üks peamisi sõidumõjusid ultraheli sonoelektrodasend on suurenenud massiülekanne elektroodi (katood ja / või anoodi) ja ümbritseva lahuse vahel.
Kuna sonoelektrokeemilise sünteesi ja sonoelektrodaadi protsessi parameetreid saab täpselt kontrollida ja reguleerida, võib kontrollitud suuruse ja kujuga nanoosakesi sünteesida. Sonoelektrokeemiline süntees ja sonoelektrodatsioon on kohaldatav laiametalliliste nanoosakeste ja nanostruktuursete komplekside suhtes.
Sonoelektrokeemilise nanoosakeste sünteesi eelised
Prof Islami ja prof Polleti NTNU uurimisrühm jätkab oma teadusartiklis (2019) nanoosakeste sonoelektrokeemilise tootmise peamisi eeliseid järgmiselt: "(i) massitranspordi suur paranemine elektroodi lähedal, muutes seeläbi elektrokeemiliste reaktsioonide kiirust ja mõnikord mehhanismi, (ii) pinna morfoloogia muutmine kavitatsioonijugade kaudu elektroodi-elektrolüüdi liideses, põhjustab tavaliselt pindala suurenemist ja (iii) elektroodi difusioonikihi paksuse hõrenemist ja seega ioonide ammendumist." (Islam jt 2019)
- metallilised nanoosakesed
- sulami- ja pooljuhtnanopulbrid
- polümeersed nanoosakesed
- nanokomopsiitmaterjalid
Nagu
- vase (Cu) nanoosakesed (MSP)
- magnetiit (Fe3O4) Mittemakseteenuse pakkujad
- Volfram-koobalti (W-Co) sulamist MSPBd
- tsink (Zn) nanokompleksid
- kuld (Au) nanorods
- ferromagnetiline Fe45Punkt55 Nps
- kaadmiumtelluuri (CdTe) kvanttäpid (QDd)
- plii telluriid (PbTe) nanorods
- fullerene-like Molybdenum disulfide (MoS2)
- polüaniliini (PA) nanoosakesed
- polü(N-metüülaniliini) (PNMA) juhtiv polümeer
- polüpürrooli/mitmeseinalised süsinik-nanotorud (MWCNTs)/kitosaannanokomposiidid

Ultraheli protsessorite sondid UIP2000hdT (2000 vatti, 20kHz) toimivad elektroodidena nanoosakeste sonoelektroodide asendis
Suure jõudlusega elektrokeemilised sondid ja reaktorid
Hielscher Ultrasonics on teie kauaaegne kogenud partner suure jõudlusega ultraheli süsteemide sonokeemia ja sonoelektrokeemia. Toodame ja levitame nüüdisaegseid ultraheli sonde ja reaktoreid, mida kasutatakse kogu maailmas raskeveokite rakendustes nõudlikes keskkondades. Sonoelektrokeemia ja sonoelektrodepositsiooni jaoks on Hielscher välja töötanud spetsiaalsed ultraheli sondid, reaktorid ja isolaatorid. Ultraheli sondid toimivad katoodina ja/või anoodina, samas kui ultraheli reaktori rakud pakuvad optimaalseid tingimusi elektrokeemilisteks reaktsioonideks. Ultraheli elektroodid ja rakud on saadaval galvaaniliste / voltaansete ja elektrolüütiliste süsteemide jaoks.
Täpselt kontrollitav amplituudid optimaalsete tulemuste saavutamiseks
Kõik Hielscheri ultraheli protsessorid on täpselt kontrollitavad ja seega usaldusväärsed tööhobused R-is&D ja tootmine. Amplituud on üks olulisi protsessi parameetreid, mis mõjutavad sonokeemiliselt ja sonomehaaniliselt indutseeritud reaktsioonide tõhusust ja tõhusust. Kõik Hielscher ultrasonics’ töötlejad võimaldavad amplituudi täpset seadistamist. Hielscheri tööstuslikud ultraheli protsessorid võivad pakkuda väga kõrgeamplituudi ja pakkuda vajalikku ultraheli intensiivsust nõudlike sono-elektrokammaalsete rakenduste jaoks. Amplituude kuni 200 μm saab kergesti pidevalt käivitada 24 / 7 operatsiooni.
Täpsed amplituudi seaded ja ultraheli protsessi parameetrite püsiv jälgimine nutika tarkvara kaudu annavad teile võimaluse täpselt mõjutada sonoelektrokeemilist reaktsiooni. Iga ultrahelitöötluse ajal registreeritakse kõik ultraheli parameetrid automaatselt sisseehitatud SD-kaardile, et iga jooksu saaks hinnata ja kontrollida. Optimaalne ultrahelitöötlus kõige tõhusamatele sonoelektrokeemilistele reaktsioonidele!
Kõik seadmed on ehitatud 24/7/365 kasutamiseks täiskoormusel ning selle töökindlus ja töökindlus muudavad selle elektrokeemilises protsessis tööhobuseks. See muudab Hielscheri ultraheli seadmed usaldusväärseks töövahendiks, mis vastab teie sonoelektrokeemilise protsessi nõuetele.
Kõrgeim kvaliteet – Projekteeritud ja valmistatud Saksamaal
Pereettevõttena ja pereettevõttena seab Hielscher oma ultraheli protsessorite kõrgeimad kvaliteedistandardid esikohale. Kõik ultrasonicators on projekteeritud, valmistatud ja põhjalikult testitud meie peakorter Teltow lähedal Berliinis, Saksamaa. Hielscheri ultraheli seadmete töökindlus ja töökindlus muudavad selle teie tootmises tööhobuseks. 24 / 7 töö täiskoormusel ja nõudlikes keskkondades on Hielscheri suure jõudlusega ultraheli sondide ja reaktorite loomulik omadus.
Võtke meiega kohe ühendust ja rääkige meile oma elektrokeemilise protsessi nõuded! Soovitame teile kõige sobivamaid ultraheli elektroode ja reaktori seadistust!
Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!

Ultrahelisondi sond UIP2000hdT toimib elektroodina nanoosakeste sünteesi sonoelektrokeemilises seadistuses.
Kirjandus/viited
- Cabrera L., Gutiérrez S., Herrasti P., Reyman D. (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia 3, 2010. 89-94.
- Md Hujjatul Islam, Michael T.Y. Paul, Odne S. Burheim, Bruno G.Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Volume 59, December 2019, 104711.
- Yurdal K.; Karahan İ.H. (2017): A Cyclic Voltammetry Study on Electrodeposition of Cu-Zn Alloy Films: Effect of Ultrasonication Time. Acta Physica Polonica Vol 132, 2017. 1087-1090.
- Mason, T.; Sáez Bernal, V. (2012): An Introduction to Sonoelectrochemistry In: Power Ultrasound in Electrochemistry: From Versatile Laboratory Tool to Engineering Solution. First Edition. Edited by Bruno G. Pollet. 2012 John Wiley & Sons, Ltd.
- Haas, I.: Gedanken A. (2008): Synthesis of metallic magnesium nanoparticles by sonoelectrochemistry. Chemical Communications 15(15), 2008. 1795-1798.
- Ashassi-Sorkhabi, H.; Bagheri R. (2014): Sonoelectrochemical and Electrochemical Synthesis of Polypyrrole Films on St-12 Steel and Their Corrosion and Morphological Studies. Advances in Polymer Technology Vol. 33, Issue 3; 2014.
- Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
- Md H. Islam; Odne S. Burheim; Bruno G.Pollet (2019): Sonochemical and sonoelectrochemical production of hydrogen. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 51, March 2019. 533-555.
- Jayaraman Theerthagiri; Jagannathan Madhavan; Seung Jun Lee; Myong Yong Choi; Muthupandian Ashokkumar; Bruno G. Pollet (2020): Sonoelectrochemistry for energy and environmental applications. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 63, 2020.
- Bruno G. Pollet (2019): Does power ultrasound affect heterogeneous electron transfer kinetics? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 6-12.
- Sherif S. Rashwan, Ibrahim Dincer, Atef Mohany, Bruno G. Pollet (2019): The Sono-Hydro-Gen process (Ultrasound induced hydrogen production): Challenges and opportunities. International Journal of Hydrogen Energy, Volume 44, Issue 29, 2019, 14500-14526.

Suure jõudlusega ultraheli! Hielscheri tootevalik hõlmab kogu spektrit kompaktsest labori ultraheliseadmest pink-top üksuste kohal kuni täistööstuslike ultrahelisüsteemideni.