Nanohiukkasten sono-sähkökemiallinen synteesi

Nanohiukkasten ultraäänellä edistetty sähkökemiallinen synteesi on erittäin tehokas ja kustannustehokas tapa tuottaa suurikokoisia nanohiukkasia. Sono-sähkökemiallinen synteesi, joka tunnetaan myös nimellä sonoelectrodeposition, mahdollistaa nanorakenteiden valmistamisen eri materiaaleista ja muodoista.

Nanohiukkasten sonoelektrokemiallinen synteesi ja sonoelectrodeposition

Sonoelektrokemiallinen synteesi tai sonoelectrodeposition on tekniikka, jota käytetään tuottamaan metallisia nanohiukkasia, jotka käyttävät suuritehoista ultraääniä elektrodipositioprosessin aikana edistääkseen kasvavien nanohiukkasten massasiirtoa katodin pinnalla ja sitä ympäröivässä liuoksessa.
Sonoelektrokemiallisen synteesin tai nanohiukkasten sonoelectrodeposition yhteydessä sonokemian vaikutukset yhdistetään elektrodipositioprosessiin. Voimakkaiden ultraääniaaltojen sonoelektrokemialliset vaikutukset ja niistä johtuva akustinen kavitaatio kemiallisiin reaktioihin johtuvat erittäin korkeista lämpötiloista, paineista ja niiden eroista, jotka kehittyvät romahtavissa kavitaatiokuplissa ja niiden ympärillä. Yhdistämällä sonokemian sähkökemiaan sonolektrokemia tarjoaa liitettyjä vaikutuksia, kuten massansiirtoa, elektrodipintojen pintapuhdistuksen, liuoksen kaasunpoiston sekä lisääntyneet reaktiot. Kaiken kaikkiaan sonoelektrokemiallinen nanohiukkassynteesi (sonoelectrodeposition) on erinomainen korkealaatuisten nanohiukkasten suurilla saannilla, joita voidaan tuottaa lievissä olosuhteissa nopeassa ja kustannustehokkaassa prosessissa. Sonoelectrokemian ja sonoelectrodeposition prosessiparametrit mahdollistavat hiukkaskoon ja morfologian vaikutuksen.
Lue lisää nanohiukkasten ja nanorakenteisten materiaalien sonoelektrokemiallisesta kerrostumisesta!

Miten sonoelektrokemiallinen synteesi / sonoelectrodeposition toimii?

Sonoelectrodeposition-järjestelmän perusasetus sonoelektrokemiallista nanohiukkassynteesiä varten on melko yksinkertainen. Ainoa ero sonoelectrodeposition-asennuksen ja elektrodipositioasetuksen välillä on se, että sonoelectrodeposition-järjestelmän ultraääniantuurien elektrodeille käytetään ultraääniantujia. Ultraäänianturi toimii toimivana elektrodina metallisten nanohiukkasten syntetisoimiseksi. Yksi ultraäänitutkimuksen tärkeimmistä ajovaikutuksista sonoelectrodepositiossa on lisääntynyt massansiirto elektrodin (katodi ja/tai anodi) ja ympäröivän liuoksen välillä.
Koska sonoelektrokemiallisen synteesin ja sonoelectrodeposition prosessiparametreja voidaan hallita ja säätää tarkasti, voidaan syntetisoida kontrolloituja nanohiukkasia. Sonoelectrokemiallinen synteesi ja sonoelectrodeposition soveltuvat monenlaisiin metallisiin nanohiukkasiin ja nanorakenteisiin sekoittuihin.

Sonoelectrokemiallisen nanohiukkassynteesin edut

Prof. Islamin ja prof. Polletin NTNU-tutkimusryhmä jatkaa tutkimusartikkelissaan (2019) nanohiukkasten sonoelektrokemiallisen tuotannon tärkeimpiä etuja seuraavasti: "(i) suuri parannus massakuljetuksessa elektrodin lähellä, mikä muuttaa sähkökemiallisten reaktioiden nopeutta ja joskus mekanismia, (ii) pinnan morfologian muutos kavitaatiosuihkujen avulla elektrodi-elektrolyyttirajapinnassa, aiheuttaa yleensä pinta-alan kasvun ja (iii) elektrodin diffuusiokerroksen paksuuden ohenemisen ja siten ionin ehtymisen." (Islam ym. 2019)

Korkean suorituskyvyn sähkökemialliset anturit ja reaktorit

Hielscher Ultrasonics on pitkäaikainen kokenut kumppanisi korkean suorituskyvyn ultraäänijärjestelmille sonokemiassa ja sonoelectrokemiassa. Valmistamme ja jaamme huippumoderneja ultraäänimittapäitä ja reaktoreita, joita käytetään maailmanlaajuisesti vaativissa ympäristöissä raskaisiin käyttökokeisiin. Sonoelectrokemiaa ja sonoelectrodepositiota varten Hielscher on kehittänyt erityisiä ultraäänimittapäitä, reaktoreita ja eristimiä, Ultraäänianturit toimivat katodina ja/tai anodina, kun taas ultraäänireaktorikennot tarjoavat optimaaliset olosuhteet sähkökemiallisille reaktioille. Ultraäänielektrodeja ja -soluja on saatavana galvaanisiin / voltaattisiin sekä elektrolyyttisiin järjestelmiin.

Tarkasti ohjattavat amplitudit optimaaliseen tulokseen

Kaikki Hielscher ultraääniprosessorit ovat tarkasti hallinnan ja siten luotettavia työhevosia R&D ja tuotanto. Amplitudi on yksi ratkaisevista prosessiparametreista, jotka vaikuttavat sonokemiallisten ja sonomekaanisesti indusoivien reaktioiden tehokkuuteen ja tehokkuuteen. Kaikki Hielscher Ultrasonics’ prosessorit mahdollistavat amplitudien tarkan asettamisen. Hielscherin teolliset ultraääniprosessorit voivat tuottaa erittäin korkeita amplitudit ja tuottaa tarvittavan ultraäänivoiman vaativiin ultraäänisovelluksiin. Jopa 200 μm:n amplitudit voidaan helposti käyttää jatkuvasti 24/7-toiminnassa.
Tarkat amplitudiasetukset ja ultraääniprosessiparametrien jatkuva seuranta älykkään ohjelmiston avulla antavat sinulle mahdollisuuden vaikuttaa sonoelectrokemian reaktioon tarkasti. Jokaisen sonikaatioajon aikana kaikki ultraääniparametrit tallennetaan automaattisesti sisäänrakennetulle SD-kortille, jotta jokainen ajo voidaan arvioida ja hallita. Optimaalinen sonikaatio tehokkaisiin sonoelektrokemiallisiin reaktioihin!
Kaikki laitteet on rakennettu 24/7/365-käyttöä varten täydellä kuormalla ja sen kestävyys ja luotettavuus tekevät siitä työhevosen sähkökemiallisissa prosessissasi. Tämä tekee Hielscherin ultraäänilaitteista luotettavan työvälineen, joka täyttää sonoelectrokemialliset prosessivaatimukset.

Korkealaatuisia – Suunniteltu ja valmistettu Saksassa

Perhe- ja perheyrityksenä Hielscher priorisoi ultraääniprosessoriensa korkeimmat laatustandardit. Kaikki ultrasonicators on suunniteltu, valmistettu ja perusteellisesti testattu pääkonttorimme Teltow lähellä Berliiniä, Saksa. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys ja luotettavuus tekevät siitä tuotantosi työhevosen. 24/7 käyttö täydellä kuormituksella ja vaativissa ympäristöissä on luonnollinen ominaisuus Hielscherin korkean suorituskyvyn ultraääniantureille ja reaktoreille.

Ota yhteyttä nyt ja kerro sähkökemiallisista prosessivaatimuksistasi! Suosittelemme sinulle sopivimpia ultraäänielektrodeja ja reaktorin asennusta!