Hielscher Ultrasound Technology

Perovskite pagbubuo sa pamamagitan ng sonication

Ultrasonically sapilitan at malakas na reaksyon nag-aalok ng isang facile, tiyak mapigil at maraming nagagawa pagbubuo paraan para sa produksyon ng mga materyales na naka-activate, na madalas ay hindi handa sa pamamagitan ng maginoo pamamaraan.
Ang ultrasonic crystallization at ulan ng perovskite kristal ay isang mataas na epektibong at pangkabuhayan na pamamaraan, na nagbibigay-daan upang makabuo ng perovskite nanocrystals sa pang-industriyang scale para sa mass production.

Ultrasonic pagbubuo ng Perovskite Nanocrystals

Organic-tulagay lead halide perovskita nagpapakita ng mga natatanging optoelectronic katangian tulad ng mataas na liwanag pagsipsip, masyadong mahaba carrier buhay, carrier pagpapalaganap haba, at mataas na carrier na makakilos, na gumagawa ng perovskite compounds isang superior functional na materyal para sa mga mataas na pagganap ng mga aplikasyon sa solar panel, LEDs, photodetectors, lasers, atbp.
Sonication ay isa sa mga pisikal na pamamaraan para sa accelerating iba't-ibang mga organic reaksyon. Ang crystallization proseso ay naiimpluwensyahan at kontrolado ng ultrasonic paggamot, na nagreresulta sa mapigil laki katangian ng solong mga mala-kristal perovskite nanoparticles.

TEM imahe ng ultrasonically synthesized perovskite nanocrystals

TEM mga imahe para sa CH3nH3PbBr3 QDs (a) na may at (b) walang ultrasonic paggamot.

UIP2000hdT - isang 2000W mataas na pagganap ultrasonicator para sa industriyal na paggiling ng mga partikulo ng nano.

UIP2000hdT sa pressurizable daloy ng cell reaktor

Ang mga kahilingan ng impormasyon




Tandaan natin Patakaran sa privacy.


Kaso ng pag-aaral ng ultrasonic Perovskite pagbubuo

Research ay nagsagawa ng mga sari-sari uri ng ultrasonically tulong perovskite kristal paglago. Sa pangkalahatan, perovskite kristal ay handa na may likido na paglago ng paraan. Upang ipukol perovskite kristal, ang solubility ng mga sample target ay dahan-dahan at kinokontrol nabawasan sa isang pauna solusyon. Ultrasonic ulan ng perovskite nano kristal ay pangunahing batay sa isang antisolvent Nagkuha.

Ultrasonic Crystallization ng Perovskite Nanocrystals

Jang et al. (2016) ireport ang succesful ultrasonically tulong pagbubuo ng lead halide perovskite nanocrystals. Gamit ang ultratunog, APbX3 perovskite nanocrystals na may isang malawak na hanay ng mga komposisyon, kung saan ang isang = CH3nH3, AAP, o HN = CHNH3 (formamidinium), at X = CL, BR, o ako, ay nagpasimula. Sonication accelerates ang ipinasasara proseso ng precursors (AX at PbX2) sa toluene, at ang paglusaw rate ay tumutukoy sa paglago rate ng nanocrystals. Sa dakong huli, ang pananaliksik koponan gawa-gawa mataas na sensitivity photodetectors sa pamamagitan ng homogenously iikot patong ang unipormeng laki ng nanocrystals sa malaki-lugar Silicon oksido de substrates.

Ultrasonic perovskite Crystal pamamahagi

Bahagyang laki distribusyon ng CH3NH3PbBr3 (a) sa at (b) nang walang ang ultrasonic paggamot.
Chen et al. 2017

Ultrasonic Asymetrical Crystallization ng Perovskite

Peng et al. (2016) binuo bagong pamamaraan ng paglago batay sa isang cavitation nag-trigger asymmetrical crystallization (CTAC), na nagtataguyod heterogeno nucleation sa pamamagitan ng pagbibigay ng sapat na enerhiya upang pagtagumpayan ang nucleation barrier. Saglit, sila ay nagpasimula ng isang napaka maikling ultrasonic pulses (≈ 1sec) sa solusyon kapag ito ay umabot sa isang mababang supersaturation antas na may antisolvent singaw pagpapalaganap. Ang ultrasonic pulso ay ipinakilala sa mataas na antas ng supersaturation, kung saan cavitation triggers labis nucleation kaganapan at samakatuwid ang paglago ng isang kalabisan ng mga maliliit na kristal. Promisingly, MAPbBr3 monocrystalline pelikula lumago sa ibabaw ng iba't-ibang substrates sa loob ng ilang oras ng ang mga trsonication paggamot.

Ultrasonic pagbubuo ng Perovskite kabuuan tuldok

Chen et al. (2017) na naroroon sa kanilang pananaliksik trabaho ng isang mahusay na paraan upang maghanda perovskite kabuuan tuldok (QDs) sa ilalim ng ultrasonic irradiation. Sonication ay ginagamit bilang isang mekanikal na paraan upang mapabilis ang ulan ng perovskite kabuuan tuldok. Ang crystallization proseso ng perovskite kabuuan tuldok ay pinatindi at kontrolado ng ultrasonic paggamot, na nagreresulta sa tiyak na sukat ng mga nanocrystals. Ang pagtatasa ng istraktura, bahagyang laki at morpolohiya ng perovskite kabuuan tuldok ay nagpapakita na ang ultrasonic crystallization ay nagbibigay ng mas maliit na mga bahagyang sukat at isang mas unipormeng bahagyang laki ng pamamahagi. Gamit ang ultrasonic (= sonochemical) pagbubuo, ito ay din posible upang makabuo ng perovskite kabuuan tuldok na may iba 't ibang mga chemical komposisyon. Ang mga iba't-ibang komposisyon sa perovskite kristal pinahintulutan na hindi pagpapalabas peaks at adsorption gilid ng CH3nH3PbX3 (X = CL, BR at I), na humantong sa isang lubhang malawak na kulay gamut.

Ultrasonic pagkakakalat

Sonication ng nano bahagyang suspensions at inks ay isang maaasahang pamamaraan upang ikalat ang mga ito homogeneously bago nag-aaplay ang nano-suspensyon sa substrates tulad ng mga grid o electrodes. (cf. Belchi et al. 2019; Pichler et al. 2018)
Ultrasonic pagkakakalat madaling hawakan mataas solid concentrations (hal. pastes) at namamahagi ng nano-particle sa mga may solong na ikinalat na mga particle upang ang isang unipormeng suspensyon ay ginawa. Ito ay tinitiyak na sa susunod na application, kapag ang substrate ay pinahiran, walang clumping tulad ng agglomerates ang pagganap ng patong.

Hielscher ultrasonics supplies malakas ultrasonic disperser upang maghanda homogenous nano-bahagyang suspensyon, hal. para sa mga lithium na produksyon ng baterya

Ultrasonic pagkakakalat naghahanda unipormeng nano-laki ng suspensions: Green Curve – bago sonication/Red Curve pagkatapos sonication

Ultrasonic processors para sa Perovskite ulan

Hielscher ultrasonics disenyo at mga paninda mataas na pagganap ultrasonic system para sa sonochemical pagbubuo ng mataas na kalidad perovskite kristal. Bilang merkado lider at sa mahabang oras na karanasan sa ultrasonic processing, Hielscher ultrasonics ay tumutulong sa mga customer mula sa unang kakayanang pagsubok sa proseso Optimization sa huling pag-install ng pang-industriyang ultrasonic processors para sa malaking scale produksyon. Nag-aalok ng buong portfolio mula sa lab at ultrasonicators hanggang sa pang-industriyang ultrasonic processors, Hielscher maaari pinapayo sa iyo ang ideal na aparato para sa iyong nanocrystal proseso.
FC100L1K-1S sa InsertMPC48Lahat ng Hielscher ultrasonicators ay tiyak mapigil at maaaring nakatutok mula sa masyadong mababang sa napakataas na amplitudes. Ang malawak ay isa sa mga pangunahing mga kadahilanan na impluwensiya ng epekto at destructiveness ng sonication proseso. Hielscher ultrasonics’ ultrasonic processors maghatid ng isang malawak na spectrum ng amplitudes sumasaklaw sa hanay ng mga napaka banayad at malambot sa napaka matinding at mapanirang mga application. Pagpili ng karapatan malawak setting, ang mga booster at sonotrode ay nagbibigay-daan sa itakda ang kinakailangang epekto ultrasonic para sa iyong partikular na proseso. Espesyal na daloy ng Hielscher cell reaktor Isingit MPC48 – MultiPhaseCavitator (tingnan sa pic. kaliwa) – ay nagbibigay-daan sa mag-iniksyon ang ikalawang Phase sa pamamagitan ng 48 cannulas bilang isang manipis na pilay sa cavitational mainit na lugar, kung saan mataas na pagganap ultratunog waves ay kumakalat sa dalawang yugto sa isang homogenous timpla. Ang MultiPhaseCavitator ay ideal upang simulan ang kristal pagpupunla points at upang makontrol ang ulan reaksyon ng perovskite nanocrystals.
Hielscher Industrial ultrasonic processors maaaring maghatid Ihinahain mataas na amplitudes. Amplitudes ng hanggang sa 200 μm ay madaling patuloy na tumakbo sa 24/7 na operasyon. Para sa kahit na mas mataas na amplitudes, customized ultrasonic sonotrodes ay magagamit. Ang robustness ng ultrasonic kagamitan ng Hielscher ay nagbibigay-daan para sa 24/7 operasyon sa mabigat na tungkulin at sa mga mahihirap na kapaligiran.
Ang aming mga customer ay nasiyahan sa pamamagitan ng mga natitirang robustness at pagiging maaasahan ng mga sistema ng Hielscher ultrasonic. Ang instalasyon sa mga patlang ng isang mabigat na tungkulin aplikasyon, mga mahihirap na kapaligiran at 24/7 operasyon matiyak mahusay at pangkabuhayan processing. Ultrasonic proseso ng pagpapatindi binabawasan processing oras at achieves mas mahusay na mga resulta, i.e. mas mataas na kalidad, mas malaking magbubunga, makabagong mga produkto.
Ang table sa ibaba ay nagbibigay sa iyo ng mga indikasyon ng tinatayang processing kapasidad ng ating ultrasonicators:

Dami ng Batch Daloy Rate Rekomendadong mga aparatong
0.5 sa 1.5mL n.a VialTweeter
1 sa 500mL 10 hanggang 200mL/min UP100H
10 sa 2000mL 20 sa 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 hanggang 20L 0.2 sa 4L/min UIP2000hdT
10 sa 100L 2 sa 10L/min UIP4000hdT
n.a 10 sa 100L/min UIP16000
n.a mas malaki kumpol ng mga UIP16000

Makipag-ugnay sa amin! / Itanong sa atin!

Humingi ng karagdagang impormasyon

Mangyaring gamitin ang form sa ibaba, kung nais mong humiling ng karagdagang impormasyon tungkol sa ultrasonic homogenization. Kami ay natutuwa upang mag-alok sa iyo ng isang ultrasonic sistema na pagtugon ng iyong pangangailangan.









Mangyaring tandaan natin Patakaran sa privacy.


Hielscher ultrasonics mga paninda mataas na pagganap ultrasonic homogenizers para sa pagkakakalat, Emulsification at cell bunutan.

Mataas na kapangyarihan ultrasonic homogenizers mula sa Lab upang piloto at Industrial scale.

Panitikan/mga reperensya



Ang mga katotohanan na napakahalagang malaman

Perovskite

Perovskite ay isang term na naglalarawan sa mineral Perovskite (kilala rin bilang kaltsyum Titan oksido de o kaltsyum titanate, kemikal formula CaTiO3) pati na rin ang isang partikular na materyal na istraktura. Sa alinsunod sa parehong pangalan, ang mineral Perovskite tampok ang perovskite istraktura.
Perovskite compounds ay maaaring mangyari sa kubiko, tetragonal o orthorhombic istraktura at ang kemikal formula ABX3. A at B ay cmga, habang X ay kumakatawan sa isang anion, na Bonds sa parehong. Sa perovskite compounds, ang isang hiwatig ay makabuluhang mas malaki kaysa sa B hiwatig. Iba pang mga mineral na may perovskite istraktura ay Loparite at ang mga may kaayusan Gmanite.
Perovskita magkaroon ng isang natatanging istraktura ng kristal at sa istraktura na ito iba't-ibang mga elemento ng kemikal ay maaaring pinagsama. Dahil sa mga espesyal na kristal na istraktura, perovskite molecule ay maaaring Exhibit iba't-ibang mahahalagang katangian, tulad ng superconductivity, very high magnetoresistance, at/o ferrokoryente, na gumawa ng mga compounds mataas na kagiliw-giliw para sa pang-industriyang application. Bukod pa rito, ang isang malaking bilang ng mga iba 't ibang elemento ay maaaring pinagsama sa form perovskite kaayusan, na ginagawang posible upang pagsamahin, baguhin at paigtingin ilang mga katangian ng materyal. Mananaliksik, siyentipiko at proseso developer gamitin ang mga opsyon upang selectively disenyo at i-optimize perovskite pisikal, optical at electrical katangian.
Ang kanilang mga optoelectronic na katangian gumawa ng hybrid perovskita ideal na kandidato para sa mga solar na cell application at perovskite solar cell ay isang nangangako ng teknolohiya, na maaaring makatulong upang makabuo ng malaking halaga ng malinis, kapaligiran-friendly na enerhiya.
Kritikal na optoelectronic parameter ng solong mala-kristal perovskite na iniulat sa panitikan:

MAPbI31.51 eV 821 NM 2.5 (SCLC) 10 − 8τs = 22 ns τB = 1032 ns PL2 × 10102 – 8 μm 3.3 × 1010MAPbBr32.18 eV 574 nm24 (SCLC)
τs = 28 ns τb = 300 ns PL
1.3-4.3 μm3 × 1010MAPbI31.51 eV 820 NM 67.2 (SCLC)
τs = 18 ns τB = 570 ns PL
1.8 – 10.0 μm 1.4 × 1010MAPbI3850 nm164 ± 25 hole (SCLC) 105 butas ng hukay (hall) 24 ± 6.8 elektron SCLC
82 ± 5 μs TPV 95 ± 8 μs impedance spectroscopy (ay) 9 × 109 p175 ± 25 μm 3.6 × 1010 para sa hole 34.5 × 1010 para sa electronMAPbI31.53 eV 784 nm34 hall

8.8 × 1011 P
1.8 × 109 para sa butas 4.8 × 1010 para sa electronMAPbBr31.53 eV 784 nm34 hall

8.8 × 1011 P
1.8 × 109 para sa butas 4.8 × 1010 para sa electronMAPbBr32.24 eV 537 NM 4.36 hall

3.87 × 1012. P
2.6 × 1010 para sa hole 1.1 × 1011 para sa electronMAPbCl32.24 eV 537 NM 4.36 hall

3.87 × 1012. P
2.6 × 1010 para sa hole 1.1 × 1011 para sa electronMAPbCl32.97 eV 402 nm179 hall

5.1 × 109 n

MAPbCl32.88 eV 440 nm42 ± 9 (SCLC) 2.7 × 10-8τs = 83 ns τB = 662 ns PL 4.0 × 109 p 3.0 – 8.5 μm 3.1 × 1010FAPbI31.49 eV 870 nm40 ± 5 butas sa kapangyarihan SCLC 1.8 × 10-8
2.8 × 109
1.34 × 1010

Mga materyal Puwang o pagsipsip pagsisimula ng band Pamamagitan ng makakilos [cm2 T-1 S-1] Conductance [ω-1 cm-1] Sa buhay at paraan ng carrier Carrier konsentrasyon at uri [cm-3] (n o p) Pagpapalaganap haba Bitag kakapalan [cm-3]
MAPbBr3 2.21 eV 570 NM 115 (TNG) 20 – 60 (hall) 38 (SCLC) τs = 41 ns τB = 457 ns (PL) 5 × 109 sa 5 × 1010 P 3 – 17 μm 5.8 × 109