Sonokheemia: Rakendusteated

Sonochemistry on ultraheli kavitatsiooni mõju keemilistele süsteemidele. Tänu äärmuslike tingimuste, mis ilmnevad kavitational “kuum Spot”, võimsus ultraheli on väga tõhus meetod, et parandada reaktsiooni tulemust (kõrgem saagis, parem kvaliteet), muundamise ja kestuse keemilise reaktsiooni. Mõned keemilised muutused on võimalik saavutada ainult ultrahelitöötluse all, näiteks titaanist või alumiiniumist nanoosakeste kattekihiga.

Allpool leiate valikut osakesi ja vedelikke koos vastavate soovitustega, kuidas töödelda materjali, et lõigata, hajutada, desaktiveerida või muuta osakesi, kasutades ultraheli homogenisaatorit.

Leia allpool mõned ultrahelitöötlusprotokollid eduka sonochemical reaktsioonid!

Tähestikulises järjekorras:

α-epoksüketoonid – ringiga avamise reaktsioon

Ultrahelirakendus:
Α-epoksüketoonide katalüütilise Ava avamine viidi läbi ultraheli-ja fotokeemiliste meetodite kombinatsiooni abil. 1-bensüül-2, 4, 6-trifenüülpüridiini tetrafluoroboraati (NBTPT) kasutati fotokatalüsaatorina. Nende ühendite ultrahelitöötluse (sonochemistry) ja fotokeemia kombineerimisel NBTPT juuresolekul saavutati epoksiidrõngas avanemine. Näidati, et ultraheli kasutamine suurendas fotol indutseeritud reaktsiooni kiirust märgatavalt. Ultraheli võib tõsiselt mõjutada α-epoksüketoonide fotokatalüütilist avamist peamiselt reagentide tõhusa massiülekande ja NBTPT erksate seisundi tõttu. Samuti toimub elektronide ülekanne selle homogeense süsteemi aktiivsete liikide vahel, kasutades ultrahelitöötlust
kiirem kui süsteem ilma ultrahelitöötluseta. Selle meetodi eelised on kõrgemad saagised ja lühemad reaktsiooniajad.

Ultraheli ja fotokeemia kombinatsioon toob kaasa α-epoksüketoonide parema rõnga avamise reaktsiooni

α-epoksüketoonide ultraheli abil fotokatalüütilise rõnga avamine (uuring ja graafik: ©Memarian et al 2007)

Sonikatsiooni protokoll:
α-epoksüketoonid 1a-f ja 1-bensüül-2,4,6-trifenüülpüridiiniumtetrafluoroboraat 2 valmistati vastavalt teatatud menetlustele. Metanool osteti Merckist ja destilleeriti enne kasutamist. Kasutatud ultraheli seade oli UP400S ultraheli sond-seade Hielscher Ultrasonics GmbH-lt. S3 ultraheli sukeldumissarv (tuntud ka kui sond või sonotrode), mis kiirgab 24 kHz ultraheli intensiivsuse tasemel, mis on häälestatav kuni maksimaalse helilise võimsustiheduseni 460Wcm-2 kasutatud. Ultrahelitöötlus viidi läbi 100% (maksimaalne amplituudi 210 μm). Sonotrode S3 (maksimaalne sukeldussügavus 90mm) kasteti otse reaktsioonisegu. UV-kiiritusi kasutati Narva-lt 400 w kõrgsurve elavhõbedasambale, mis jahutas proove Durani klaasist. Et 1H NMR-i fototoodete segu spekter mõõdeti CDCl3 tetrametüülsilaani (TMS) sisestandardi standardina, mis sisaldab Bruker DRX-500 (500 MHz). Preparatiivne kihkromatograafia (PLC) viidi läbi 20 × 20cm2 plaadid kaetud Merck silikageel PF 1 mm kiht254, mis on valmistatud, rakendades ränidioksiidi läga ja kuivatades õhus. Kõik tooted on teada ja nende spektraalsed andmed on varem teatatud.
Seadme soovitus:
UP400S Ultraheli Horn S3
Viide / uurimus:
Memarian, Hamid R.; Saffar-Teluri, A. (2007): Fototonokeemiline katalüütilise avanemise rõngas α-epoksüketoonid. Beilsteini orgaanilise keemia ajakirja 3/2, 2007.

SonoStation on täielik ultraheli seadistus, mis sobib suuremate koguste keemiliste reaktiivide töötlemiseks, et parandada keemilise reaktsiooni kiirust.

SonoStation – lihtne käivitusvalmis lahendus ultraheli protsessidejaoks

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Alumiinium/nikkel Katalüsaatoril: Al/ni sulamist nano-struktureerimine

Ultrahelirakendus:
Al/ni osakesed võivad olla sonokeemiliselt modifitseeritud esialgse Al/ni sulami nano-struktureerimine. Therbey on toodetud Atsetofenooni hüdrogeerimise efektiivne katalüsaator.
Al/ni katalüsaatori ultraheli ettevalmistamine:
5 g kaubanduslikku Al / Ni sulamist hajutati puhastatud vees (50mL) ja ultraheliga töödeldi kuni 50 minutit. ultraheli sondi tüüpi sonikaatoriga UIP1000hd (1kW, 20kHz), mis oli varustatud ultraheli sarvega BS2d22 (peapindala 3,8 cm2) ja korduva B2-1.8. Maksimaalne osatähtsus arvutati 140 Wcm− 2 mehhaanilise amplituudiga 106 μm. Ultrahelitöötluse ajal temperatuuri tõusu vältimiseks viidi katse läbi termostaatilises lahtris. Pärast ultrahelitöötlust kuivatati proov vaakumi all soojusrelvaga.
Seadme soovitus:
UIP1000hd sonotrode BS2d22 ja korduva Sarve B2 – 1.2
Viide / uurimus:
Dulle, Jana; Nemeth, Silke; Skorb, Ekaterina V.; Irrgang, Torsten; Senker, Jürgen; KEMPE, Rhett; Fery, Andreas; Andreeva, Daria V. (2012): Al/ni Hüdroanatsiooni katalüsaatori Sonokeemiline aktiveerimine. Täpsemad funktsionaalsed materjalid 2012. DOI: 10.1002/ADFM. 201200437

Biodiisli ümberesterdamine MgO katalüsaatori abil

Ultrahelirakendus:
Ümberesterdamisreaktsiooni uuriti pideva ultraheli segamisel sonikaatoriga UP200S erinevate parameetrite jaoks, nagu katalüsaatori kogus, metanooli ja õli molaarne suhe, reaktsiooni temperatuur ja reaktsiooni kestus. Partiikatsed viidi läbi kõva klaasreaktoriga (300 ml, siseläbimõõt 7 cm), millel oli kaks kaelaga maandatud kaant. Üks kael oli ühendatud ultraheli protsessori UP200S (200W, 24kHz) titaanist sonotrode S7-ga (otsa läbimõõt 7 mm). Ultraheli amplituud määrati 50% -le 1 tsükliga sekundis. Reaktsioonisegu töödeldi ultraheliga kogu reaktsiooniaja jooksul. Reaktorikambri teine kael oli varustatud kohandatud vesijahutusega roostevabast terasest kondensaatoriga aurustunud metanooli tagasijooksuks. Kogu seade paigutati konstantse temperatuuriga õlivanni, mida juhtis proportsionaalne integreeritud derivaadi temperatuuri regulaator. Temperatuuri saab tõsta kuni 65 °C täpsusega ±1 °C. Biodiisli ümberesterdamise materjalina kasutati vanaõli, 99,9% puhast metanooli. Katalüsaatorina kasutati suitsu sadestunud nanosuuruses MgO-d (magneesiumlint).
Suurepärane tulemus konverteerimise saadi 1,5 wt% katalüsaator; 5:1 metanoolõli molaarsuhe 55 ° c juures saavutati 98,7% pärast 45 min.
Seadme soovitus:
UP200S Ultraheli sonotrode S7
Viide / uurimus:
Sivakumar, P.; Sankaranarayanan, S.; Renganathan, S.; Sivakumar, P. (): uuringud sono-keemilise biodiisli tootmise abil suitsu deponeerinud nano MgO katalüsaatorit. Keemilise reaktsiooni tehnika bülletään & Katalüüs 8/ 2, 2013. 89, mis on – 96.

Kaadmium (II) -tioatsetamiidi nanokomposiidi süntees

Ultrahelirakendus:
Kaadmium(II)-tioatseetamiidi nanokomposiidid sünteesiti polüvinüülalkoholi juuresolekul ja puudumisel sonokeemilisel teel. Sonokeemilise sünteesi (sonosünteesi) jaoks lahustati 20 ml bidestilleeritud deioniseeritud vees 0,532 g kaadmium(II)atsetaatdihüdraati (Cd(CH3COO)2,2H2O), 0,148 g tioatsetamiidi (TAA, CH3CSNH2) ja 0,664 g kaaliumjodiidi (KI). See lahendus töödeldi ultraheliga suure võimsusega sondi tüüpi ultrasonikaatoriga UP400S (24 kHz, 400W) toatemperatuuril 1 tund. Reaktsioonisegu ultrahelitöötluse ajal tõusis temperatuur 70-80 ° C-ni, mõõdetuna raua-konstantiini termopaariga. Ühe tunni pärast tekkis erekollane sade. See eraldati tsentrifuugimise teel (4 000 pööret minutis, 15 minutit), pesti bidestilleeritud veega ja seejärel absoluutse etanooliga, et eemaldada jääklisandid, ning kuivatati lõpuks õhus (saagis: 0,915 g, 68%). Dets.lk.200°C. Polümeerse nanokomposiidi valmistamiseks lahustati 1,992 g polüvinüülalkoholi 20 ml bidestilleeritud deioniseeritud vees ja lisati seejärel ülaltoodud lahusesse. Seda segu kiiritati ultraheli sondiga UP400S ultraheli 1 tund, kui moodustus särav oranž toode.
SEM-tulemused näitasid, et PVA juuresolekul vähenesid osakeste suurused umbes 38 nm-lt 25 nm-le. Siis sünteesisime kuusnurksed CD-d nanoosakesed sfäärilise morfoloogiaga polümeerse nanokomposiitmaterjalist, kaadmium (II)-tiatsetamiid/PVA eelkäija. CD-de nanoosakeste suurust mõõdeti nii XRD kui ka SEM poolt ning tulemused olid üksteisega väga head.
Ranjbar et al. (2013) leiti ka, et polümeerne Cd (II) nanokomposiit on sobivaks prekursoriks huvitavate morfoloogiatega kaadmiumsulfiidnaariumide valmistamisel. Kõik tulemused näitasid, et ultraheli sünteesi saab edukalt kasutada kui lihtsat, efektiivset, odavat, keskkonnasõbralikku ja väga paljulubavat meetodit nanokassade sünteesiks, ilma et oleks vaja eritingimusi, nagu näiteks kõrge temperatuur, pikad reaktsiooniajad ja kõrgsurve .
Seadme soovitus:
UP400S
Viide / uurimus:
Ranjbar, M .; Mostafa Yousefi, M .; Nozari, R .; Sheshmani, S. (2013): Kaadmium-tioatseetamiidi nano-komposiidide süntees ja iseloomustus. Int. J. Nanosci. Nanotechnol. 9/4, 2013. 203-212.

See video näitab ultraheli kavitatsiooni indutseeritud värvimuutust vedelikus. Ultrahelitöötlus intensiivistab oksüdatiivset redoksreaktsiooni.

Kavitatsioonist põhjustatud värvimuutus sonikaatoriga UP400St

Video pisipilt

CaCO3 – ultraheliga kaetud steehhappega

Ultrahelirakendus:
Nanoosakeste CaCO ultraheli kate3 (NPCC) koos stearhappega, et parandada selle dispersiooni Polümeeris ja vähendada aglomeratsiooni. 2g katmata nano-sadestatud CaCO3 (NPCC) on ultraheliga töödeldud sonikaatoriga UP400S 30ml etanoolis. 9 massiprotsenti steariinhapet on lahustatud etanoolis. Seejärel segati steariinhappega etanool sonifitseeritud suspensiooniga.
Seadme soovitus:
UP400S 22 mm läbimõõduga sonotrode (H22D) ja voolukamber koos jahutussärgiga
Viide / uurimus:
Kow, KW; Abdullah, EÜ; Aziz, AR (2009): Ultraheli mõjud nanoosakeselise CaCO3 katmisel steariinhappega. Aasia ja Vaikse ookeani keemiatehnoloogia väljaanne 4/5, 2009. 807-813.

Tseeriumnitraadi sulamiga silaan

Ultrahelirakendus:
Metallist aluspindadena kasutati külmvaltsitud süsinikterasest paneele (6,5cm, 6,5cm, 0,3cm; keemiliselt puhastatud ja mehaaniliselt poleeritud). Enne kattekihi pealekandmist puhastati paneelid ultraheliga atsetooniga, seejärel puhastati leeliselise lahusega (0,3mol L1 NaOH lahus) 60 ° C juures 10 minutit. Praimerina kasutamiseks lahjendati enne substraadi eeltöötlemist tüüpilist preparaati, mis sisaldas 50 osa γ-glütsidoksüpropüültrimetoksüsilaani (γ-GPS), umbes 950 osa metanooliga pH 4,5 (reguleeritud äädikhappega) ja lasti silaani hüdrolüüsida. Tseeriumnitraadipigmentidega dopeeritud silaani valmistamise protseduur oli sama, välja arvatud see, et enne (γ-GPS) lisamist lisati metanoolilahusele 1, 2, 3 massiprotsenti tseeriumnitraati, seejärel segati see lahus propellersegajaga kiirusel 1600 pööret minutis 30 minutit toatemperatuuril. Seejärel töödeldi dispersioone sisaldavat tseeriumnitraati ultraheliga 30 minutit temperatuuril 40 ° C välise jahutusvanniga. Ultraheli protsess viidi läbi ultrasonikaatoriga UIP1000hd (1000W, 20 kHz) sisselaskega ultraheli võimsusega umbes 1 W / ml. Substraadi eeltöötlus viidi läbi, loputades iga paneeli 100 sekundit sobiva silaanilahusega. Pärast töötlemist lasti paneelidel 24 tundi toatemperatuuril kuivada, seejärel kaeti eeltöödeldud paneelid kahe pakendiga amiiniga kuivatatud epoksiidiga. (Epon 828, shell Co.) 90 μm märja kile paksuse tegemiseks. Epoksükattega paneelidel lasti pärast epoksükatete kõvenemist 115 °C juures 1 tund kõveneda; Kuiva kile paksus oli umbes 60 μm.
Seadme soovitus:
UIP1000hd
Viide / uurimus:
Zaferani, SH; Peikari, M .; Zaarei, D .; Danaei, I. (2013): epüoksihiga kaetud terasest tekkivate kattumisomadustega tseeriumi nitraadi sisaldavate silaani eeltöötluste elektrokeemilised mõjud. Kleepsuse teooria ja tehnoloogia ajakiri, 27/22, 2013. 2411-2420.

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Vase-alumiinium raamistikud: poorsete Cu-Al raamistike süntees

Ultrahelirakendus:
Poorne vask-alumiiniumist stabiliseeritud metalloksiidiga on paljulubav uus alternatiivne katalüsaatori propaani dehüdroksiid, mis ei ole üllad või ohtlikud metallid. Oksüdeerunud poorse Cu-Al-sulami (metallkäsna) struktuur on sarnane Raney-tüüpi metallidega. Suure võimsusega ultraheli on rohelise keemia vahend sünteesitud vask-alumiiniumist raamistikud, mida stabiliseeritakse metallioksiidiga. Need on odavad (tootmiskulud ligikaudu 3 EUR/liiter) ja meetodit saab hõlpsasti mastaabitakse. Need uued poorsed materjalid (või "metallist käsnad") on sulam ja oksüdeerunud pind, ja võib kataleerida propaani dehüdroksatsioon madalal temperatuuril.
Ultraheli katalüsaatori ettevalmistamise protseduur:
Viis grammi Al-Cu sulami pulbrit hajutati ultrapure vees (50mL) ja ultraheliga töödeldi 60 minutit Hielscheri sondi tüüpi sonikaatoriga UIP1000hd (20kHz, maksimaalne väljundvõimsus 1000W). Ultraheli sondi tüüpi seade oli varustatud sonotrode BS2d22-ga (otsa piirkond 3.8cm2) ja võimendussarve B2 – 1.2. Maksimaalne osatähtsus arvutati 57 W/cm2 81 μm mehhaanilise amplituudiga. Ravi ajal jahutati proov jäävannis. Pärast töötlemist kuivatati proov temperatuuril 120 ° c 24 tundi.
Seadme soovitus:
UIP1000hd sonotrode BS2d22 ja korduva Sarve B2 – 1.2
Viide / uurimus:
Schäferhans, Jana; Gómez-Quero, Santiago; Andreeva, Daria V.; Rothenberg, Gadi (2011): uudne ja efektiivne vask – alumiinium propaani Dehüdrogeerimine katalüsaatorid. Chem. EUR. J. 2011, 17, 12254-12256.

Vask-phathlocyanine lagunemine

Ultrahelirakendus:
Metalloftalüniinide lagunemine ja hävitamine
Vaseflotsüaniin töödeldakse ultraheliga vee ja orgaaniliste lahustitega ümbritseva õhu temperatuuril ja atmosfäärirõhul oksüdeerija katalüütilise koguse juuresolekul, kasutades 500W ultrasonikaatorit UIP500hd koos klappkambriga võimsustasemel 37–59 W / cm2: 5 mL proovi (100 mg/L), 50 D/D vett koos koloformiga ja püridiin 60% ultraheli amplituudiga. Reaktsiooni temperatuur: 20 ° c.
Seadme soovitus:
UIP500hd

Kuld: Kuldsete nanoosakeste morfoloogiline modifitseerimine

Ultrahelirakendus:
Kuldnanoosakesed olid tugeva ultraheli kiirguse all morfoloogiliselt modifitseeritud. Kuldsete nanoosakeste kaitsel lolliklaasteks struktuurides leiti, et ultraheli ravi on 20 min puhta vee ja pindaktiivsete ainete juuresolekul piisav. Pärast 60 min. ultrahelitöötlust omandavad kulla nanoosakesed vees ussi-samasuguse või rõngassamasuguse struktuuri. Fkasutatud nanoosakesed sfääriliste või ovaalsete kujunditega olid ultraheli moodustanud naatriumdodeüülsulfaadi või dodeüülamiini lahuse juuresolekul.
Ultraheli töötlemise protokoll:
Ultraheli modifitseerimiseks on kolloidne kuldlahus, mis koosneb eelvormitud tsitraadiga kaitstud kuldsest nanoosakestest, mille keskmine läbimõõt on 25nm (± 7nm), ultraheliga suletud reaktorikambris (umbes 50mL maht). Kolloidne kuldlahus (0,97 mmol · L-1) oli ultraheli kiiritatud suure intensiivsusega (40 W/cm-2) kasutades Hielscheri UIP1000hdT ultrasonikaatorit (20kHz, 1000W), mis on varustatud titaanisulamist sonotrode BS2d18-ga (0,7-tollise otsa läbimõõt), mis sukeldati umbes 2 cm alla ultrahelitöötlusega lahuse pinna. Kolloidne kuld gaasitati argooniga (O2 < 2 ppmv, Õhuvedelik) 20 min. enne ja ultrahelitöötluse ajal kiirusega 200 mL · min-1 hapniku kõrvaldamiseks lahuses. 35-mL iga pindaktiivse aine lahust, lisamata trisodiumtsitraadi dihüdraati, lisati 15 mL eelvormitud kolloidne kuld, mis on segatud argoon gaasiga 20 min. enne ja ultraheliravi ajal.
Seadme soovitus:
UIP1000hd sonotrode BS2d18 ja voolu raku reaktoriga
Viide / uurimus:
Radziuk, D.; Grigoriev, D.; Zhang, W.; Su, D.; , H.; Shchukin, D. (2010): ultraheli-toetatav eelvormitud Kuldsete nanoosakeste fusioon. Füüsikalise keemia tööleht C 114, 2010. 1835 – 1843.

Anorgaaniline väetis – Cu, CD ja PB leostumise analüüsimiseks

Ultrahelirakendus:
Cu, CD ja PB ekstraheerimine anorgaanilistest väetistest analüütilistel eesmärkidel:
Vase, plii ja kaadmiumi ultraheli ekstraheerimiseks töödeldakse väetise ja lahusti segu sisaldavaid proove ultraheli seadmega, näiteks VialTweeteri sonikaatoriga kaudse ultrahelitöötluse jaoks. Väetise proovid töödeldi ultraheliga 2 ml 50% (v / v) HNO juuresolekul3 3 minutiks klaastorudel. Cu, CD ja PB ekstrakte saab määrata leegiaatomabsorptsioonspektromeetriliselt (FAAS).
Seadme soovitus:
VialTweeter
Viide / uurimus:
Lima, A. F.; Richter, E. M.; Muñoz, R. A. A. (2011): alternatiivne analüütiline meetod metalli määramiseks anorgaaniliste väetiste puhul, mis põhinevad ultraheliga toetatavas ekstraheerimisel. Brasiilia keemia Seltsi Teataja 22/8. 2011.1519-1524.

Lateksi süntees

Ultrahelirakendus:
P (St-BA) lateksi valmistamine
Polü(stüreen-r-butüülakrülaat) P(St-BA) lateksosakesed sünteesiti emulsioonipolümerisatsiooni teel pindaktiivse aine DBSA juuresolekul. 1 g DBSA-d lahustati kõigepealt 100 ml vees kolme kaelaga kolvis ja lahuse pH väärtus reguleeriti 2,0-le. DBSA lahusesse valati 2,80 g St ja 8,40 g BA segumonomeere initsiaatoriga AIBN (0,168g). O / W emulsioon valmistati magnetilise segamise teel 1 tund, millele järgnes ultrahelitöötlus ultraheliga töödeldud sonikaatoriga UIP1000hd, mis oli varustatud ultraheli sarvega (sond / sonotrode) veel 30 minutit jäävannis. Lõpuks viidi polümerisatsioon läbi 90 ° C juures õlivannis 2h lämmastiku atmosfääris.
Seadme soovitus:
UIP1000hd
Viide / uurimus:
Polü (3,4-etüleendioksütiofeen) epolüüli (stüreesulfoonhape) (PEDOT: PSS) saadud paindlike juhtivate kilede valmistamine mittekootud kangas substraadil. Materjalide keemika ja füüsika 143, 2013. 143-148.
Vajuta siia, et lugeda edasi lateksi sono-sünteesi kohta!

Plii eemaldamine (Sono-Leaching)

Ultrahelirakendus:
Plii ultraheli leostumine saastunud pinnasest:
Ultraheli leostumise katsed viidi läbi ultraheli homogenisaatoriga UP400S titaanist sondiga (läbimõõt 14mm), mis töötab sagedusel 20kHz. Ultraheli sond (sonotrode) kalibreeriti kalorimeetriliselt ultraheli intensiivsusega, mis oli seatud 51 ± 0,4 W cm-2 kõigi sono-leostumise katsete jaoks. Sono-leostumise katsed termostatiti lameda põhjaga kaetud klaaskarbiga temperatuuril 25 ± 1 ° C. Uuritamisel ultrahelitöötluseks kasutati mulla leostuslahuseid (0,1L) kolme süsteemi: 6 ml 0,3 mol-2 (pH 3,24), 3% (maht / maht) lämmastikhappe lahus (pH 0,17) ja äädikhappe / atsetaadi puhver (pH 4,79), mis valmistati 60 ml 0F 0,3 mol L-1 äädikhape 19 ml 0,5 mol-1 NaOH. Pärast sono-leostamisprotsessi filtreeriti proovid filtripaberiga, et eraldada nõrgvesi lahust pinnasest, seejärel leelista lahuse pliiveelektrodeeritus ja ultraheli pärast pinnase seedimist.
On tõestatud, et ultraheli on väärtuslik vahend, mis suurendab saasteainete sisaldust pliis. Ultraheli on ka efektiivne meetod leostuvast pliist peaaegu täielikult eemaldada pinnast, mis põhjustab palju vähem ohtlikku pinnast.
Seadme soovitus:
UP400S sonotrodega H14
Viide / uurimus:
Sandoval-González, A .; Silva-Martínez, S .; Blass-Amador, G. (2007): Ultraheli leostumine ja elektrokeemiline töötlemine, mis on kombineeritud pesti eemaldamise mullaga. Uute materjalide elektrokeemiliste süsteemide ajakiri 10, 2007. 195-199.

Pbs – Plii sulfiidi nanoosakeste sünteesi

Ultrahelirakendus:
Toatemperatuuril 0,151 g pliatsetaati (Pb (CH3COO) 2.3 H2O) ja 0,03 g TAA (CH3(CSNH)2) lisati 5 ml ionic-vedelikku, [EMIM] [EtSO4] ja 15 ml topeltdestilleeritud vett 50 ml keeduklaasis, mis on kehtestatud ultraheli kiiritamiseks Hielscheri sonikaatoriga UP200S 7 minutit. Ultraheli sondi / sonotrode S1 ots kasteti otse reaktsioonilahusesse. Moodustunud tumepruuni värvi suspensiooni tsentrifuugiti sademe väljasaamiseks ja pesti kaks korda vastavalt bidestilleeritud vee ja etanooliga, et eemaldada reageerimata reaktiivid. Ultraheli mõju uurimiseks toodete omadustele valmistati veel üks võrdlev proov, hoides reaktsiooniparameetrid konstantsena, välja arvatud see, et toode valmistatakse pidevalt segades 24 tundi ilma ultraheli kiirituse abita.
PbS-i nanoosakeste valmistamiseks pakuti ultraheli-soodustatud sünteesi ioonvedelikus vesilahuses toatemperatuuril. See ruumitemperatuur ja keskkonnasõbralik roheline meetod on kiire ja mallivaba, mis lühendab märkimisväärselt sünteesi aega ja väldib keerulisi sünteetilisi protseduure. Nagu ettevalmistatud nanoklustused näitavad suurt siniset nihet 3,86 eV võrra, mis võib olla tingitud osakeste väga väikesest suurusest ja kvantkestusefektist.
Seadme soovitus:
UP200S
Viide / uurimus:
Behboudnia, M .; Habibi-Yangjeh, A .; Jafari-Tarzanag, Y .; Khodayari, A. (2008): PbS-i nanoosakeste fiksaator ja ruumitemperatuuri ettevalmistamine ja iseloomustamine [EMIM] [EtSO4] ioonilises vees, kasutades ultraheli kiirgust. Korea Keemiaühingu bülletään 29/1, 2008. 53-56.

Fenooli lagunemine

Ultrahelirakendus:
Rokhina et al. (2013) kasutati peräädikhappe (PAA) ja heterogeense katalüsaatori kombinatsiooni (MnO2) fenooli lagundamiseks vesilahuses ultraheli kiiritamisel. Ultraheliuuring viidi läbi 400W sondi tüüpi ultrasonikaatori UP400S abil, mis on võimeline sonikeerima kas pidevalt või impulsirežiimis (s.t. 4 sek. sisse ja 2 sek. välja) fikseeritud sagedusel 24 kHz. Arvutatud koguvõimsus, võimsustihedus ja süsteemi hajutatud võimsusintensiivsus olid 20 W, 9, 5×10-2 W/cm-3ja 14,3 W/cm-2vastavalt. Fikseeritud võimsust on kasutatud kogu katse vältel. Reaktori sisetemperatuuri reguleerimiseks kasutati sukeldumisringlusseadet. Tegelik ultrahelitöötluse aeg oli 4 h, kuigi tegelik reaktsiooniaeg oli impulssrežiimis töötamise tõttu 6 h. Tüüpilises katses täideti klaasreaktor 100 ml fenoolilahusega (1,05 mM) ja sobivate annustega katalüsaator MnO2 ja PAA (2%), vahemikus 0–2 g L-1 vastavalt 0 – 150 ppm. Kõik reaktsioonid viidi läbi asjaolusid neutraalse pH, atmosfäärirõhu ja toatemperatuurini (22 ± 1 ° c).
Ultraheli abil suurendati katalüsaatori pindala, mille tulemuseks oli 4-kordne suurem pindala, mis ei muutu struktuuris. Käibe sagedused (TOF) suurenesid 7 x 10-3 kuni 12,2 x 10-3 Min-1, võrreldes vaikiva protsessiga. Lisaks ei tuvastatud katalüsaatori märkimisväärset leostumist. Fenooli isotermiline oksüdeerumine suhteliselt väikeses reagentide kontsentratsioonis näitas fenooli kõrget eemaldamise määra (kuni 89%) tingimustes. Üldiselt kiirendas ultraheli oksüdatsiooni protsessi esimesel 60 min. (70% fenooli eemaldamise vs 40% vaikiva ravi ajal).
Seadme soovitus:
UP400S
Viide / uurimus:
, E. V.; Makarova, K.; Lahtinen, M.; Golovina, E. A.; Van AS, H.; Virkutyte, J. (2013): ultraheli-abiga MnO2 peräädikhappe katalüüsitud homolüüs fenooli lagunemise jaoks: protsessi keemia ja kineetika hindamine. Keemiatehnika Teataja 221, 2013. 476 – 486.

Fenool: fenooli oksüdeerumine, kasutades RuI3 katalüsaatorina

Ultrahelirakendus:
Fenooli heterogeenne vesioksüdeerumine üle RuI3 vesinikperoksiidi (H2O2: Fenooli katalüütiline oksüdeerumine (100 ppm) üle RuI3 katalüsaatorina uuriti 100 ml klaasreaktoris, mis oli varustatud magnetsegaja ja temperatuuri regulaatoriga. Reaktsioonisegu segati kiirusel 800 p / min 1–6 tundi, et tagada täielik segamine katalüsaatorite osakeste ühtlaseks jaotumiseks ja täielikuks suspensiooniks. Ultrahelitöötluse ajal ei teostatud lahuse mehaanilist segamist kavitatsioonimullide võnkumise ja kollapsi põhjustatud häirete tõttu, pakkudes ise äärmiselt tõhusat segamist. Lahuse ultraheli kiiritamine viidi läbi ultraheli anduriga UP400S, mis oli varustatud ultraheliga (nn sond-tüüpi sonikaator), mis on võimeline töötama kas pidevalt või impulsi režiimis fikseeritud sagedusel 24 kHz ja maksimaalse väljundvõimsusega 400W.
Eksperimendi puhul töötlemata RuI3 katalüsaatorina (0.5 – 2 gL-1) lisati suspensioonina reaktsioonisöötmele, millele järgnes H2O2 (30%, kontsentratsioon vahemikus 200–1200 ppm).
Rokhina et al. leiti oma uuringus, et ultraheli kiiritus mängis olulist rolli katalüsaatori tekstiliste omaduste muutmisel, tekitades mikropoorset struktuuri kõrgema pindalaga, mis on tingitud katalüsaatori osakeste killustatusest. Lisaks sellele oli sellel müügiedendusefekt, takistades katalüsaatori osakeste aglomeratsiooni ning parandades fenooli ja vesinikperoksiidi kättesaadavust katalüsaatori aktiivsetele aladele.
Ultraheli abil toimuva protsessi efektiivsuse kahekordne suurenemine võrreldes vaikse oksüdatsiooniprotsessiga oli tingitud katalüsaatori paranenud katalüütilisest käitumisest ja oksüdeerivate liikide, näiteks •OH, •HO2 ja •I2 läbi vesinikuvõlakirjade lõhustumist ja radikaalide rekombinatsiooni.
Seadme soovitus:
UP400S
Viide / uurimus:
, E. V.; Lahtinen, M.; Nolte, M. k.; Virkutyte, J. (2009): ultraheli-abiga heterogeenne Ruthenium katalüüsitud märg peroksiidi oksüdeerumine fenooli. Rakendatud katalüüs B: keskkonna 87, 2009. 162 – 170.

PLA kaetud AG/ZnO osakesed

Ultrahelirakendus:
Ag / ZnO osakeste PLA-kate: PLA-ga kaetud Ag / ZnO mikro- ja submikroosakesed valmistati õli-vees emulsioonilahusti aurustamise tehnikaga. See meetod viidi läbi järgmisel viisil. Esiteks lahustati 400 mg polümeeri 4 ml kloroformis. Saadud polümeeri kontsentratsioon kloroformis oli 100 mg/ml. Teiseks emulgeeriti polümeerilahus erinevate pindaktiivsete süsteemide (emulgeeriv aine, PVA 8-88) veelahuses pideval segamisel homogenisaatoriga segamiskiirusel 24 000 p / min. Segu segati 5 minutit ja selle aja jooksul jahutati moodustav emulsioon jääga. Pindaktiivse aine vesilahuse ja PLA kloroformilahuse suhe oli kõigis katsetes identne (4:1). Seejärel saadud emulsioon ultraheli sondi tüüpi seadmega UP400S (400W, 24kHz) ultraheliga ultraheliga 5 minutit tsüklis 0,5 ja amplituudiga 35%. Lõpuks viidi ettevalmistatud emulsioon Erlenmeyeri kolbi, segati ja orgaaniline lahusti aurustati emulsioonist alandatud rõhul, mis viib lõpuks osakeste suspensiooni moodustumiseni. Pärast lahusti eemaldamist tsentrifuugiti suspensiooni emulgaatori eemaldamiseks kolm korda.
Seadme soovitus:
UP400S
Viide / uurimus:
Kucharczyk, P.; Rahlarik, V.; Stloukal, P.; Bazant, P.; Koutny, M.; Gregorova, A.; Kreuh, D.; Kuritka, I. (2011): polü (L-piimhape) kaetud Mikrolainesünteesitud hübriidsed antibakteriaalsed osakesed. Nanocon 2011.

Polyaniliini Komposiitmaterjal

Ultrahelirakendus:
Vee baasil iseteotatud nano-polyaniliini (SPAni) komposiitmaterjalide ettevalmistamine (Sc-WB)
Veepõhise SPAni komposiidi valmistamiseks lahjendati 0,3 gr SPAni, mis sünteesiti in situ polümerisatsiooni abil ScCO2 keskkonnas, veega ja töödeldi ultraheliga 2 minutit 1000W ultraheli homogenisaatoriga UIP1000hd. Seejärel homogeniseeriti suspensiooniprodukt, lisades 125 gr veepõhist kõvendimaatriksit 15 minutit ja lõplik ultrahelitöötlus viidi läbi ümbritseva õhu temperatuuril 5 minutit.
Seadme soovitus:
UIP1000hd
Viide / uurimus:
Bagherzadeh, M.R.; Mousavinejad, T.; Akbarinezhad, E.; Ghanbarzadeh, A. (2013): vee baasil Epoksükattekihi kaitsev jõudlus, mis sisaldab ScCO2 sünteesitud Self-Doped Nanopolyaniliini. 2013.

Polütsüklilised aromaatsed süsivesinikud: naftaleeni, Atsenafüleeni ja Fenanthreni Sonokeemiline lagunemine

Ultrahelirakendus:
Polütsükliliste aromaatsete süsivesinike naftaleeni, atsenaftüleeni ja fenantreeni sonokeemiliseks lagunemiseks vees töödeldi proovisegusid ultraheliga töödeldavatel temperatuuril 20◦C ja 50 μg/l igast siht-PAHist (150 μg/l kogu algkontsentratsioonist). Ultraheli rakendas UP400S sarvetüüpi ultrasonikaator (400W, 24kHz), mis on võimeline töötama kas pidevas või impulssrežiimis. Sonikaator UP400S oli varustatud titaansondiga H7, mille läbimõõt oli 7 mm. Reaktsioonid viidi läbi 200 ml silindrilises klaasist reaktsioonianumas, mille titaanist sarv oli paigaldatud reaktsioonianuma peale ja suletud O-rõngaste ja teflonklapi abil. Reaktsioonianum pandi protsessi temperatuuri reguleerimiseks veevanni. Fotokeemiliste reaktsioonide vältimiseks kaeti anum alumiiniumfooliumiga.
Analüüsitulemused näitasid, et PAH-i teisendus suureneb ultrahelitöötluse kestuse suurenemisega.
Naftaleeni puhul suurenes ultraheliga toetatav konversioon (ultrahelivõimsus 150W) 77,6% pärast 30 min. ultrahelitöötlus kuni 84,4% pärast 60 min. ultrahelitöötlust.
Acenafüleen, ultraheli toetatud muundamise (ultraheli võimsus seatud 150W) suurenes 77,6% pärast 30 min. ultrahelitöötlus 150W ultraheli võimsusega 84,4% pärast 60 min. ultraheliga koos 150W ultraheli suurenes 80,7% pärast 30 min. ultraheliga koos 150W ultraheli võimsusega 96,6% pärast 60 min. ultrahelitöötlus.
Fenanfofeeni puhul suurenes ultraheliga toetatud teisendus (ultrahelivõimsus 150W) alates 73,8% pärast 30 min. ultrahelitöötlus kuni 83,0% pärast 60 min. ultrahelitöötlust.
Lagunemise tõhususe suurendamiseks võib vesinikperoksiidi kasutamisel kasutada efektiivsemaks, kui on lisatud raud. On tõestatud, et mustusioonil on süngeetiline toime, mis simuleerib Fentoni moodi reaktsiooni.
Seadme soovitus:
UP400S H7
Viide / uurimus:
, E.; Goula, G.; Kalogerakis, N.; Mantzavinos, D. (2004): polütsükliliste aromaatsete süsivesinike lagunemine vesilahustes ultraheli kiirguse kaudu. Ohtlike materjalide tööleht B108, 2004. 95 – 102.

Oksiidi kihi eemaldamine substraatidest

Ultrahelirakendus:
Valmistada substraadi enne kasvab CuO nanojuhtmed Cu substraadid, sisemine oksiidikiht Cu pinnal eemaldati ultraheliga proovi 0,7 M soolhape 2 min. koos hielscheri UP200S. Proov ultraheliga puhastati atsetoonis 5 min. orgaaniliste saasteainete eemaldamiseks, põhjalikult loputatakse deioniseeritud (DI) veega ja kuivatatakse suruõhuga.
Seadme soovitus:
UP200S või UP200St
Viide / uurimus:
Mashock, M.; , K.; Cui, S.; Mao, S.; Ja, G.; Chen, J. (2012): Gaasimuutuste Modulating omadused CuO Nanojuhtmete loomise kaudu diskreetse Nanosuurusega p − n nende pinnal. ACS rakendatud materjalid & Liidesed 4, 2012. 4192 − 4199.

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Ultraheli kõrge nihega homogenisaatoreid kasutatakse laboris, pink-top, piloot ja tööstuslik töötlemine.

Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid rakenduste segamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks laboris, piloot- ja tööstuslikus mastaabis.

Voltammeetria katsed

Ultrahelirakendus:
Ultraheliga täiustatud voltammeetria katsete jaoks kasutati Hielscher 200 vatti ultrasonikaatorit UP200S, mis oli varustatud klaassarvega (13 mm läbimõõduga ots). Ultraheli rakendati intensiivsusega 8 W/cm– 2..
Kuna nanoosakeste levimiskiirus vesilahustes ja redoktaasikeskuste suur arv nanoosakeste kohta on aeglane, domineerivad nanoosakeste otseseks lahuse faasi voltammeetria adsorptsiooni mõju. Et avastada adsorptsiooni tõttu akumuleerumiseta nanoosakesi, tuleb valida eksperimentaalne lähenemine (i) piisavalt kõrge nanoosakeste kontsentratsioon, II) väikesed elektroodid, et parandada signaali-tagasi maapinna suhet, või III) väga kiiret massivedu.
Seetõttu McKenzie et al. (2012) töötas võimsuse ultraheli, et oluliselt parandada nanoosakeste massivedu elektrooodipinna suunas. Oma eksperimentaalse seadistusega on elektroo otseselt eksponeeritud suure intensiivsusega ultraheli abil 5 mm elektroo-to-Horni vahemaa ja 8 W/cm– 2. ultrahelitöötluse intensiivsus, mille tulemuseks on agitatsioon ja kavitatsiooniline puhastamine. Katse redokssüsteem, Ru(NH3) ühe elektroni redutseerimine63+ vesilahuses 0,1 M KCl, kasutati nende tingimuste alusel saavutatud massvedude kiiruse kalibreerida.
Seadme soovitus:
UP200S või UP200St
Viide / uurimus:
McKenzie, K. J.; Marken, F. (2001): nanoosakeste (Fe2O3) otsene elektrokeemia vesilahuses ja adsorbeerunud tina-dopitud indiumoksiidist. Puhas Rakenduskeemia, 73/12, 2001. 1885 – 1894.

Sonikaatorid sonokeemiliste reaktsioonide jaoks laborist tööstuslikule skaalale

Hielscher pakub täielikku valikut ultrasonikaatoreid alates pihuarvuti labori homogenisaatorist kuni täieliku tööstusliku sonikaatorini suure mahuga voogude jaoks. Kõik tulemused saavutati väikeses mahus katsetamise ajal, R&D and optimization of an ultrasonic process, can be >linearly scaled up to full commercial production. Hielscheri sonikaatorid on usaldusväärsed, vastupidavad ja ehitatud 24/7 tööks.
Küsi meilt, kuidas hinnata, optimeerida ja skaala oma protsessi! Meil on hea meel teid aidata kõigil etappidel – alates esimesest testides ja protsessi optimeerimine paigaldamiseks oma tööstusliku tootmise liin!

Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!

Küsige lisateavet

Palun kasutage allolevat vormi, et küsida lisateavet meie sonikaatorite, sonokeemiliste rakenduste ja hinna kohta. Meil on hea meel arutada teiega teie keemilist protsessi ja pakkuda teile teie nõuetele vastavat ultraheli homogeisaatorit!









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Ultraheliator UP200St (200W) hajutab süsimustat vees, kasutades pindaktiivse ainena 1%wt Tween80.

Carbon Blacki ultraheli hajutamine ultraheliuuringu abil UP200St

Video pisipilt

Näited ultraheli täiustatud keemilisest reaktsioonist vs tavapärastest reaktsioonidest

Alljärgnev tabel annab ülevaate mitmest levinud keemilisest reaktsioonist. Iga reaktsiooni puhul võrreldakse tavapärast reaktsiooni vs ultraheli intensiivistunud reaktsiooni saagise ja konversioonikiiruse osas.
 

reaktsioon Reaktsiooni aeg – Tavapäraste Reaktsiooni aeg – ultraheliuuringud Saagis – Tavapärane (%) Saagis – Ultraheli (%)
Diels-Alderi tsükliseerimine 35 tundi 3,5 h 77.9 97.3
Indaani oksüdeerimine indaan-1-ooniks 3 tundi 3 tundi vähem kui 27% 73%
Metoksüaminosilaani vähendamine reaktsioon puudub 3 tundi 0% 100%
Pika ahelaga küllastumata rasvestrite epoksüdatsioon 2 tundi 15 min 48% 92%
Arüülalkaanide oksüdatsioon 4 tundi 4 tundi 12% 80%
Michaeli nitroalkaanide lisamine monosubstituteeritud α,β küllastumata estritele 2 päeva 2 tundi 85% 90%
2-oktanooli permanganaadi oksüdatsioon 5 h 5 h 3% 93%
Halkoonide süntees CLaisen-Schmidti kondensatsiooni abil 60 minutit 10 minutit 5% 76%
UIllmanni 2-jodonitrobenseeni sidumine 2 tundi 2H – h vähem päevitunud 1,5% 70.4%
Reformatski reaktsioon 12h 30 min 50% 98%

(vrd Andrzej Stankiewicz, Tom Van Gerven, Georgios Stefanidis: Protsessi intensiivistamise alused, esimene väljaanne. Avaldatud 2019 Wiley poolt)

Faktid Tasub teada

Ultraheli koe homogenisaatoreid kasutatakse mitmesuguste protsesside ja tööstusharude jaoks. Sõltuvalt konkreetsest rakendusest, mille jaoks sonikaatorit kasutatakse, nimetatakse seda sondi tüüpi ultrasonikaatoriks, sonic lyseriks, sonolyzeriks, ultraheli katkestajaks, ultraheli veskiks, sono-ruptoriks, sonifieriks, sonic dismembratoriks, raku katkestajaks, ultraheli dispergeerijaks või lahustajaks. Erinevad terminid viitavad konkreetsele rakendusele, mis on ultrahelitöötlusega täidetud.



Suure jõudlusega ultraheli! Hielscheri tootevalik hõlmab kogu spektrit kompaktsest labori ultraheliaatorist pink-top üksuste üle täistööstuslike ultrahelisüsteemideni.

Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid Lab et tööstuslik suurus.


Meil on hea meel arutada teie protsessi.

Võtame ühendust.