فراصوت یک روش کارآمد و ساده برای تولید هیدرید منیزیم برای ذخیره سازی هیدروژن است. سونوگرافی به منظور تشکیل هیدرید منیزیم، هیدرولیز منیزیم و هیدروژن را تسریع می کند. در مقابل فرایند شیمی سازی دیسکاتیو معمولی، هیدرولیز مافوق صوت هیدرید منیزیم در دمای اتاق و فشار محیط اجرا می شود. این باعث می شود مسیر سونو شیمیایی آسان، امن و به آسانی در دسترس است. سونوگرافی با کارایی بالا اجازه می دهد تا برای تولید سریع و اثر بخش از فله های بزرگ منیزیم هیدرید.

هیدرید منیزیم برای ذخیره سازی هیدروژن

هیدرید منیزیم، MgH_H2S، به طور گسترده ای جلب توجه به عنوان گزینه ای برای ذخیره سازی هیدروژن. مزایای اصلی منبع فراوان آن، عملکرد بالا، وزن سبک، کم هزینه، و ایمنی است. در مقایسه با هیدریدهای دیگر قابل استفاده برای ذخیره سازی هیدروژن، MgH_H2S دارای بیشترین تراکم ذخیره سازی هیدروژن با تا 7.6 wt ٪. هیدروژن را می توان در Mg به صورت هیدریدهای فلزی مبتنی بر Mg ذخیره کرد. فرایند سنتز MgH2 به عنوان شیمی سازی dissociative شناخته می شود. یک روش رایج برای تولید هیدرید فلزی مبتنی بر Mg از Mg و H2، تشکیل در دمای ۳۰۰–۴۰۰ درجه سانتی گراد و فشار هیدروژن ۲٫۴–۴۰ مگاپاسپاس گراد است. معادله سازند به این شکل پیش می رود: Mg + H_H2S ⇌ MgH_H2S
درمان گرمای بالا همراه با اثرات تخریب قابل توجهی از هیدریدها، مانند قیمت گذاری مجدد، جداسازی فاز، جمع شدن نانوذرات و غیره است. علاوه بر این، دماها و فشارهای بالا تشکیل MgH2 انرژی فشرده، پیچیده و در نتیجه گران می کند. جایگزین غیر حرارتی و به طور قابل توجهی ساده تر روش هیدرولیز مافوق صوت ترویج هیدرید منیزیم در دمای اتاق و فشار محیط است.

هیدرولیز مافوق صوت هیدرید منیزیم

امواج فراصوت به خوبی برای توانایی خود را برای شروع و سرعت بخشیدن به واکنش های شیمیایی شناخته شده است, برای تحت تاثیر قرار دادن مسیرهای شیمیایی و برای بهبود بهره وری کلی از یک واکنش. اثرات مفید سونوگرافی با فرکانس پایین، با قدرت بالا بر واکنش های شیمیایی به عنوان سونو شیمی شناخته می شود.
سونوگرافی قدرت در حال حاضر به بسیاری از واکنش های نامتگن اعمال می شود, کاتالیزورها و سنتز در R&د و مرحله صنعتی برای افزایش عملکرد، نرخ تبدیل و کارایی واکنش کلی. برای سنتز هیدرولیتیک هیدرید منیزیم، فراصوت از نظر علمی ثابت شده است که بسیار مفید است، بیش از حد.
فراصوت انتقال جرم را بهبود می بخشد و در نتیجه واکنش را تسریع می کند، و به غلبه بر موانع ترمودینامیکی و جنبشی کمک می کند. انرژی گرمایی، به عبارتی گرما، برای راندن فرایندهای جذب /هیدروژنه شدن دزورپشن در منیزیم مورد نیاز است. استفاده از منابع انرژی حرارتی غیر مستقیم مانند سونوگرافی قدرت یک جایگزین کارآمد به منظور بی ثبات کردن هیدرید منیزیم است.
گروه تحقیقاتی Hiroi و همکاران (2011) بررسی اثر فراصوت در فرکانس های مختلف بر هیدرولیز هیدرید منیزیم (MgH2). آن ها دریافتند که سونوگرافی فرکانس پایین کارآمدترین روش به منظور به دست آوردن نرخ تبدیل بالا است. نرخ هیدرولیز در فراصوت فرکانس پایین "به عنوان بالا به عنوان 76٪ از نظر درجه واکنش در 7.2 ks در فرکانس مافوق صوت از 28 کیلوهرتز رسید. این مقدار بیش از ۱۵ برابر مقدار به دست آمده در مورد نمونه غیر فراصوت شده بود که نشان دهنده چگالی معادل هیدروژن ۱۱٫۶٪ جرم بر اساس وزن MgH2 بود."
نتایج نشان داد که سونوگرافی واکنش هیدرولیز MgH2 را با افزایش ثابت نرخ واکنش به دلیل تولید رادیکال و لایه لایه منفعل Mg(OH)2 بیش از MgH2 اصلاح نشده با توجه به نسل نیروهای براری بزرگ افزایش می دهد. (Hiroi et al. 2011)

مشکل: هیدرولیز آهسته هیدرید منیزیم

ارتقاء هیدرولیز MgH2 از طریق فرز توپ، تصفیه آب گرم یا افزودنی های شیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است، اما به منظور افزایش نرخ تبدیل شیمیایی به شیوه ای قابل توجه یافت نشد. با توجه به افزودن مواد شیمیایی، مواد افزودنی شیمیایی، مانند عوامل بافر، چلاتورها، و تبادل کننده های آیون، که به جلوگیری از تشکیل یک لایه Mg(OH)2 منفعل کمک کردند، در فرایند دوچرخه سواری پس از میلی گرم، نشات تولید کردند.

راه حل: پراکنده مافوق صوت از هیدرید منیزیم

پخش مافوق صوت و مرطوب فرز یک تکنیک بسیار کارآمد برای تولید ذرات و کریستال های به اندازه نانو با منحنی توزیع بسیار باریک است. با پراکنده کردن هیدرید منیزیم به طور مساوی در اندازه نانو، سطح فعال به طور قابل توجهی بزرگ می شود. علاوه بر این، فراصوت لایه های منفعل کننده را حذف می کند و انتقال جرم را برای نرخ های تبدیل شیمیایی برتر افزایش می دهد. فرز مافوق صوت, پراکنده, deagglomeration و تمیز کردن سطح ذرات برتری تکنیک های فرز دیگر در بهره وری, قابلیت اطمینان و سادگی.

اولتراسونیک مرطوب فرز و پراکنده یک روش بسیار کارآمد برای کاهش اندازه ذرات، به عنوان نمونه از هیدرید منیزیم است

نانوساختار مافوق صوت MgH2

ساختارهای مبتنی بر منیزیم با اندازه نانو / نانوساختار مانند نانوذرات MgH2 و نانوفیبرها را می توان با کاهش اندازه ذره و دانه بیشتر افزایش داد و در نتیجه آنتالپی ΔH تشکیل هیدرید آنها را کاهش داد. نانوساختار مافوق صوت یک تکنیک بسیار موثر است که اجازه می دهد تا برای تغییر ترمودینامیک هیدرید منیزیم بدون تاثیر بر ظرفیت هیدروژن است. نانوذرات فوق العاده ریز MgH2 نشان می دهد به طور قابل توجهی بهبود ظرفیت جذب هیدروژن.

سونوگرافی با کارایی بالا برای هیدرولیز MgH2

آوا شیمی – استفاده از سونوگرافی قدرت به واکنش های شیمیایی – یک فناوری پردازش قابل اعتماد است، که سنتز ها، واکنش های کاتالیزوری و دیگر واکنش های هترژن را تسهیل و تسریع می کند. Hielscher نمونه کارها مافوق صوت را پوشش می دهد طیف کامل از سونوگرافی آزمایشگاه جمع و جور به سیستم های سونوشیمیایی صنعتی برای همه نوع از کاربردهای شیمیایی مانند هیدرولیز هیدرید منیزیم و نانو فرز / نانو ساختار آن. این اجازه می دهد تا ما را در Hielscher به شما ارائه مافوق صوت مناسب ترین برای سنتز MgH2 پیش بینی شده خود را. کارکنان با تجربه طولانی مدت ما شما را از آزمون امکان سنجی و بهینه سازی فرایند به نصب و راه اندازی سیستم مافوق صوت خود را در سطح تولید نهایی کمک کند.
چاپ پا کوچک از هموژنیزر مافوق صوت ما و همچنین تطبیق پذیری خود را در گزینه های نصب و راه اندازی آنها را حتی به امکانات پردازش فضای کوچک مناسب است. پردازنده های مافوق صوت در سراسر جهان در شیمی ریز، پترو شیمی، و امکانات تولید نانو مواد نصب شده است.

دسته و اینلاین

هم ارزی سونوشیمیایی هایلشر می تواند برای پردازش جریان دسته ای و مداوم مورد استفاده قرار گیرد. پردازش دسته ای مافوق صوت ایده آل برای تست فرایند، خوش بینی و سطح تولید کوچک تا اواسط اندازه است. برای تولید حجم زیادی از مواد، پردازش خط ممکن است سودمندتر باشد. یک فرایند مخلوط کردن خط مداوم نیاز به یک راه اندازی پیچیده دارد – متشکل از پمپ، شیلنگ یا لوله و مخازن -، اما آن را بسیار کارآمد، سریع است و نیاز به کار به طور قابل توجهی کمتر است. Hielscher Ultrasonics تا به مناسب ترین راه اندازی sonochemical برای واکنش سونو سنتز خود را, حجم پردازش و اهداف.

پروب مافوق صوت و راکتور برای هیدرولیز MgH2 در هر مقیاس

Hielscher مافوق صوت محدوده محصول را پوشش می دهد طیف کاملی از پردازنده های مافوق صوت از سونوگرافی آزمایشگاه جمع و جور بیش از نیمکت بالا و سیستم های آزمایشی به پردازنده های مافوق صوت به طور کامل صنعتی با ظرفیت پردازش truckloads در هر ساعت. محدوده محصول کامل اجازه می دهد تا ما را به شما ارائه مناسب ترین هموژنیزر مافوق صوت برای ظرفیت فرایند و اهداف تولید خود را.
سیستم های نیمکت مافوق صوت ایده آل برای امکان سنجی تست و بهینه سازی فرایند. مقیاس خطی بر اساس پارامترهای فرایند ایجاد شده باعث می شود آن را بسیار آسان برای افزایش امکانات پردازش از لات های کوچکتر به تولید کاملا تجاری است. تا پوسته پوسته شدن را می توان با نصب یک واحد مافوق صوت قوی تر و یا خوشه بندی چند مافوق صوت به موازات انجام می شود. با UIP16000, Hielscher ارائه می دهد قدرتمندترین هموژنیزر مافوق صوت در سراسر جهان.

دامنه های دقیقا قابل کنترل برای نتایج مطلوب

تمام Ultrasonicators Hielscher هستند دقیقا قابل کنترل و در نتیجه اسب کار قابل اعتماد در تولید. دامنه یکی از پارامترهای فرایند بسیار مهم است که بر کارایی و اثربخشی واکنش های سونوشیمیایی تأثیر می گذارد تمام اولتراسونیک Hielscher’ پردازنده ها امکان تنظیم دقیق دامنه را می دهند. Sonotrodes و بوق تقویت کننده لوازم جانبی است که اجازه می دهد برای تغییر دامنه در محدوده حتی گسترده تر است. پردازنده های مافوق صوت صنعتی Hielscher می تواند دامنه های بسیار بالا ارائه و ارائه شدت مافوق صوت مورد نیاز برای برنامه های کاربردی خواستار. دامنه تا 200μm به راحتی می تواند به طور مداوم در 24/7 عمل اجرا شود.
تنظیمات دامنه دقیق و نظارت دائمی از پارامترهای فرایند مافوق صوت از طریق نرم افزار هوشمند به شما امکان درمان reagants خود را با شرایط مافوق صوت موثر ترین. فراصوت بهینه برای نرخ تبدیل شیمیایی برجسته!
استحکام تجهیزات مافوق صوت Hielscher اجازه می دهد تا برای عملیات 24/7 در وظیفه سنگین و در محیط های خواستار. این باعث می شود تجهیزات مافوق صوت Hielscher یک ابزار کار قابل اعتماد است که انجام الزامات فرایند شیمیایی خود را.

بالاترین کیفیت – طراحی و ساخت در آلمان

به عنوان یک کسب و کار متعلق به خانواده و خانواده اداره ، Hielscher اولویت بندی بالاترین استانداردهای کیفیت برای پردازنده مافوق صوت آن است. همه ultrasonicators طراحی شده اند ، تولید و به طور کامل در دفتر مرکزی ما در Teltow در نزدیکی برلین ، آلمان مورد آزمایش قرار. نیرومندی و قابلیت اطمینان تجهیزات اولتراسونیک Hielscher آن را یک اسب کار در تولید خود را. 24/7 عملیات تحت بار کامل و در محیط های خواستار یک ویژگی طبیعی میکسر با کارایی بالا Hielscher است.
شرکت Hielscher Ultrasonics ’ پردازنده های مافوق صوت صنعتی می تواند دامنه های بسیار بالا ارائه. دامنه تا 200μm به راحتی می تواند به طور مداوم در 24/7 عمل اجرا شود. حتی برای دامنه های بالاتر، sonotrodes مافوق صوت سفارشی در دسترس هستند.

جدول زیر به شما می دهد که نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی ultrasonicators ما: