Sonoelectrokemiallinen laskeuma

Sonoelectrochemical deposition on synteesitekniikka, jossa yhdistyvät sonokemia ja sähkökemia nanomateriaalien erittäin tehokkaaseen ja ympäristöystävälliseen tuotantoon. Tunnettu, yhtä nopea, yksinkertainen ja tehokas, sonoelectrokemiallinen laskeuma mahdollistaa nanohiukkasten ja nanokomposiittien muotokontrolloidun synteesin.

Nanohiukkasten sonoelektrodipositio

Sonoelectrodeposition (myös sonoeletrokemiallinen laskeuma, sonokemiallinen galvanointi tai sonokemiallinen elektrodipositio) varten nanohiukkasten syntetisoimiseksi elektrodeina käytetään yhtä tai kahta ultraäänianturia (sonotrodes tai sarvet). Sonoelectrokemiallisen laskeuman menetelmä on erittäin tehokas sekä yksinkertainen ja turvallinen käyttää, mikä mahdollistaa nanohiukkasten ja nanorakenteiden syntetisoimisen suurina määrinä. Lisäksi sonoelectrokemiallinen kerrostuminen on tehostettu prosessi, mikä tarkoittaa, että sonikaatio nopeuttaa elektrolyysiprosessia niin, että reaktio voidaan suorittaa tehokkaammissa olosuhteissa.
Tehon ultraäänen soveltaminen suspensioihin lisää merkittävästi massansiirtoprosesseja makroskooppisen suoratoiston ja mikroskooppisten rajapintojen kavitaatiovoimien vuoksi. Ultraäänielektrodeissa (sonoelektrodeissa) ultraäänivärähtely ja kavitaatio poistavat jatkuvasti reaktiotuotteet elektrodin pinnalta. Poistamalla kaikki passivoivat laskeumat elektrodin pinta on jatkuvasti käytettävissä uutta hiukkassynteesiä varten.
Ultraäänellä tuotettu kavitaatio edistää sileiden ja yhtenäisten nanohiukkasten muodostumista, jotka jakautuvat homogeenisesti nestefaasiin.

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


Ultraäänielektrodipositio on erittäin tehokas menetelmä nanohiukkasten ja nanorakenteisten materiaalien tuottamiseksi.

2x ultraääniprosessorit, joissa on koettimet, jotka toimivat elektrodeina, eli katodina ja anodina. Ultraäänivärähtely ja kavitaatio edistävät sähkökemiallisia prosesseja.

Tämä video havainnollistaa suoran elektrodin ultrasonicationin positiivista vaikutusta sähkövirtaan. Se käyttää Hielscher UP100H (100 wattia, 30 kHz) ultraäänihomogenisaattoria, jossa on sähkökemian päivitys ja titaanielektrodi/sonotrode. Laimennetun rikkihapon elektrolyysi tuottaa vetykaasua ja happikaasua. Ultrasonication vähentää diffuusiokerroksen paksuutta elektrodin pinnalla ja parantaa massansiirtoa elektrolyysin aikana.

Sono-sähkökemia - kuva ultraäänien vaikutuksesta eräelektrolyysiin

Sonokemiallinen elektrodipositio

  • nanopartikkelit
  • ydinkuoren nanohiukkaset
  • Nanoparticle-koristeltu tuki
  • nanorakenteet
  • nanokomposiittimateriaaleihin
  • pinnoitteet

Nanohiukkasten sonoelektrokemiallinen kerrostuminen

Vedyn sono-sähkökemiallinen tuotanto ultraäänikatodissa.Kun ultraäänikenttää käytetään nestemäiseen elektrolyyttiin, erilaiset ultraäänikavitaatioilmiöt, kuten akustinen virtaus ja mikrosuihkutus, iskuaallot, massansiirron parantaminen elektrodista / elektrodista ja pinnan puhdistus (passivoivien kerrosten poistaminen) edistävät elektrodipositiota / galvanointiprosesseja. Sonikoinnin hyödylliset vaikutukset elektrodipositioon / galvanointiin on jo osoitettu lukuisille nanohiukkasille, mukaan lukien metalliset nanohiukkaset, puolijohdenanohiukkaset, ydinkuoren nanohiukkaset ja seostetut nanohiukkaset.
Sonokemiallisesti elektrolysoituneet mettaaliset nanohiukkaset, kuten Cr, Cu ja Fe, osoittavat merkittävää kovuuden kasvua, kun taas Zn osoittaa lisääntynyttä korroosionkestävyyttä.
(1999) syntetisoi CdSe-nanohiukkasia sonoelektrokemiallisen kerrostumisen kautta. Eri elektrodiposition ja ultraääniparametrien säädöt mahdollistavat CdSe-nanohiukkasten kidekoon muuttamisen röntgenamorfisesta jopa 9 nm: iin (sphaleriittifaasi).

Ashassi-Sorkhabi ja Bagheri (2014) osoittivat polypyrrolin (PPy) sono-sähkökemiallisen synteesin edut St-12-teräksellä oksaalihappoväliaineessa käyttäen galvanostaattista tekniikkaa, jonka virrantiheys on 4 mA/cm2. Matalataajuisen ultraäänen suora käyttö ultraäänilaitteella UP400S johti polypyrrolin kompaktimpiin ja homogeenisempiin pintarakenteisiin. Tulokset osoittivat, että ultraäänellä valmistettujen näytteiden pinnoituskestävyys (Rcoat), korroosionkestävyys (Rcorr) ja Warburgin kestävyys olivat korkeammat kuin ei-ultraäänellä syntetisoitujen polypyrrolin. Kuvat pyyhkäisyelektronimikroskopiasta visualisoivat ultrasonicationin positiiviset vaikutukset elektrodiposition aikana hiukkasmorfologiaan: Tulokset paljastavat, että sonoelectrokemiallinen synteesi tuottaa voimakkaasti tarttuvia ja sileitä polypyrrolin pinnoitteita. Vertaamalla sono-elektro-laskeuman tuloksia tavanomaiseen elektrodipositioon on selvää, että sonoelectrokemian menetelmällä valmistetuilla pinnoitteilla on suurempi korroosionkestävyys. Sähkökemiallisen kennon sonikaatio johtaa lisääntyneeseen massansiirtoon ja työelektrodin pinnan aktivoitumiseen. Nämä vaikutukset edistävät merkittävästi erittäin tehokasta ja laadukasta polypyrrolin synteesiä.

Ultraäänellä elektrologoitu polypyrrole-pinnoite St-12-teräkselle.

SEM-kuvat (a) PPy- ja (b) sonoelectrochemial deposited polypyrrole (PPy-US) -pinnoitteista St-12-teräkselle (suurennus 7500×)
(tutkimus ja kuvat: © Ashassi-Sorkhabi ja Bagheri, 2014)

Sono-sähkökemiallinen pinnoitus on erittäin tehokas menetelmä nanohiukkasten ja nanorakenteisten materiaalien synteesiin.

Sonokemiallinen elektrodipositio mahdollistaa nanohiukkasten, ydinkuoren nanohiukkasten, nanohiukkaspäällysteisen tuen ja nanorakenteisten materiaalien tuottamisen.
(kuva ja tutkimus: ©Islam ym. 2019)

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


Nanokomposiittien sonoelektrokemiallinen kerrostuminen

Ultrasonicationin ja elektrodiposition yhdistelmä on tehokas ja mahdollistaa nanokomposiittien helpon synteesin.
(2021) syntetisoi nanokomposiitti Cu–Sn–TiO2-pinnoitteet sonokemiallisella elektrodipositiolla oksaalihappohauteesta, joka sisältää lisäksi 4 g/dm3 TiO2:ta mekaanisessa ja ultraäänisekoituksessa. Ultraäänihoito suoritettiin Hielscherin ultraäänilaitteella UP200Ht 26 kHz: n taajuudella ja 32 W / dm3-teholla. Tulokset osoittivat, että ultraääniagitaatio vähentää TiO2-hiukkasten agglomeraatiota ja mahdollistaa tiheiden Cu–Sn–TiO2-nanokomposiittien kerrostumisen. Verrattuna tavanomaiseen mekaaniseen agitaatioon sonikaatioon kerrostuneille Cu–Sn–TiO2-pinnoitteille on ominaista suurempi homogeenisuus ja tasaisempi pinta. Sonikoiduissa nanokomposiiteissa suurin osa TiO2-hiukkasista upotettiin Cu–Sn-matriisiin. Ultraääniagitaation käyttöönotto parantaa TiO2-nanohiukkasten pintajakaumaa ja estää aggregaatiota.
On osoitettu, että ultraääniavusteisella elektrodipositiolla muodostetuilla nanokomposiitti-Cu–Sn–TiO2-pinnoitteilla on erinomaiset antimikrobiset ominaisuudet E. coli -bakteereja vastaan.

Sonokemiallista elektrodipositiota käytetään nanomateriaalien, kuten kupari-tina-titaanidioksidi (Cu–Sn–TiO2) -pinnoitteiden, valmistukseen. Tutkimuksessa ultraäänilaitteena käytettiin Hielscherin ultraäänilaitetta UP200Ht.

SEM-kuvat sono-sähkökemiallisesti kerrostuneista Cu–Sn–TiO2-pinnoitteista katodisen virrantiheyden ollessa 0,5 A/dm2 ja 1,0 A/dm2.
(tutkimus ja kuvat: © Kharitonov et ai., 2021)

Ultraäänielektrodit parantavat sähkökemiallisten prosessien tehokkuutta, saantoa ja muuntonopeutta.

Ultraäänianturi toimii elektrodina. Ultraääniaallot edistävät sähkökemiallisia reaktioita, jotka parantavat tehokkuutta, nostavat tuottoja ja nopeuttavat muuntoasteita.
Sonoelectrokemia parantaa elektrodipositioprosesseja merkittävästi.

Korkean suorituskyvyn sonoelektrokemialliset laitteet

Hielscher Ultrasonics toimittaa korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteita nanomateriaalien luotettavaan ja tehokkaaseen sonoelektrodipositioon / sonoelectroplatingiin. Tuotevalikoimaan kuuluu suuritehoisia ultraäänijärjestelmiä, sonoelektrodeja, reaktoreita ja kennoja sono-sähkökemialliseen pinnoitussovellukseen.

Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!

Kysy lisä tietoja

Käytä alla olevaa lomaketta pyytääksesi lisätietoja ultraääniprosessoreista, sovelluksista ja hinnasta. Olemme iloisia voidessamme keskustella prosessista kanssasi ja tarjota sinulle ultraäänijärjestelmä, joka täyttää vaatimuksesi!









Huomaathan, että Tietosuojakäytäntö.


Sonoelektrologinen inline-reaktori ultraäänianturilla UIP2000hdT nanohiukkasten elektrodepositioon

Ultraäänilaitteen UIP2000hdT koetin toimii elektrodina nanohiukkassynteesin sonoelectrokemiallisessa asennuksessa.

Tämä video havainnollistaa suoran elektrodin ultrasonicationin positiivista vaikutusta sähkövirtaan H-Cell-elektrolysaattorikokoonpanossa. Se käyttää Hielscher UP100H (100 wattia, 30 kHz) ultraäänihomogenisaattoria, jossa on sähkökemian päivitys ja titaanielektrodi/sonotrode. Laimennetun rikkihapon elektrolyysi tuottaa vetykaasua ja happikaasua. Ultrasonication vähentää diffuusiokerroksen paksuutta elektrodin pinnalla ja parantaa massansiirtoa elektrolyysin aikana.

Sono-sähkökemia - kuva ultrasonicationin vaikutuksesta H-soluelektrolyysiin



Kirjallisuus / Referenssit


Korkean suorituskyvyn ultraäänet! Hielscherin tuotevalikoima kattaa koko spektrin kompaktista laboratorion ultraäänilaitteesta penkki-top-yksiköiden yli täysteollinen ultraäänijärjestelmä.

Hielscher Ultrasonics valmistaa korkealaatuisia ultraäänihomygenisoijia laboratorio että teollisen koon mukaan.