અલ્ટ્રાસોનિક નેનો-માળખાગત છિદ્રોવાળા ધાતુઓ પેદા કરવા

સોનોકામિસ્ટ્રી એન્જિનિયરિંગ અને નેનો સામગ્રી functionalization માટે ખૂબ જ અસરકારક સાધન છે. ધાતુવિજ્ઞાન માં, અવાજ ઇરેડિયેશન છિદ્રાળુ મેટલ્સ રચના પ્રોત્સાહન આપે છે. ડો ડારિયા Andreeva સંશોધન જૂથ એક અસરકારક અને ખર્ચ-કાર્યક્ષમ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-આસિસ્ટેડ પ્રક્રિયા mesoporous ધાતુઓ પેદા કરવા વિકસાવી છે.

છિદ્રાળુ ધાતુઓ મેનીફોલ્ડ તકનીકી શાખાઓના ઊંચા રસને કારણે તેમની ઉત્કૃષ્ટ લાક્ષણિકતાઓ જેમ કે તેમના કાટ પ્રતિકાર, યાંત્રિક તાકાત અને અત્યંત ઊંચી તાપમાને ટકી રહેવાની ક્ષમતાને કારણે વધુ આકર્ષે છે. આ ગુણધર્મો, નેનોસ્ટ્રક્ચર્ડ સપાટીઓ પર આધારિત છે, જે માત્ર થોડા જ નેનોમીટરની વ્યાસ માપવામાં આવે છે. મેસોપોરોસ સામગ્રીઓનું કદ 2 થી 50 એનએમ વચ્ચેના દાંડી કદ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે, જયારે માઇક્રોપ્રોસૌઅસ સામગ્રીમાં 2 એનએમ કરતા ઓછી છિદ્ર હોય છે. બૈરુથ યુનિવર્સિટીના ડો. ડારિયા એન્ડ્રીવા સહિત એક આંતરરાષ્ટ્રીય સંશોધન ટીમ (ફિઝિકલ કેમિસ્ટ્રી II વિભાગ) સફળતાપૂર્વક આવા મેટાલિક માળખાના ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન માટે હેવી-ડ્યુટી અને ખર્ચ-કાર્યક્ષમ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પ્રક્રિયા વિકસાવી છે.

આ પ્રક્રિયામાં, ધાતુઓ એવી રીતે થોડા નેનોમીટર ઓફ પોલાણ વિકસે છે, ચોક્કસ નિર્ધારિત ગાબડા માં જલીય દ્વાવણ ગણવામાં આવે છે. આ દરજી નિર્મિત માળખાં માટે, ત્યાં પહેલેથી જ હવા સ્વચ્છતા, ઊર્જા સંગ્રહ અથવા તબીબી ટેકનોલોજી સહિત નવીન એપ્લિકેશન્સ, એક વ્યાપક સ્પેક્ટ્રમ છે. ખાસ કરીને આશાસ્પદ nanocomposites માં છિદ્રાળુ મેટલ્સ ઉપયોગ છે. આ સંયુક્ત સામગ્રી એક નવો વર્ગ, જેમાં એક ખૂબ જ બારીક મેટ્રિક્સ બંધારણ 20 નેનોમીટર કદ અપ લઇને કણોથી ભરેલ હોય છે.

UIP1000hd એક શક્તિશાળી અવાજ ઉપકરણ છે, જેનો સામગ્રી એન્જિનિયરિંગ, નેનો ગોઠવણી અને સૂક્ષ્મ ફેરફાર કરવા માટે વપરાય છે. (મોટું માટે ક્લિક કરો!)

ડો ડી Andreeva ઉપયોગ કરીને જલીય સસ્પેન્શન ઘન કણો ની sonication ની પ્રક્રિયા દર્શાવે યુઆઇપી 1000hd ultrasonicator (20 કિલોહર્ટઝ, 1000W). ચ દ્વારા ચિત્ર. Wißler

નવી ટેકનિક ultrasonically પેદા પરપોટો રચના, જે ભૌતિકશાસ્ત્ર પોલાણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે એક પ્રક્રિયા (lat પરથી ઉતરી ઉપયોગ કરે છે. “કેવસ” = “હોલો”). દરિયાઈ, આ પ્રક્રિયા ભય છે કારણે મહાન નુકસાન તે જહાજ પંખાઓ અને ટર્બાઇન્સ માટે થઇ શકે છે. ખૂબ જ ઊંચી રોટેશન ઝડપે માટે, વરાળ પરપોટા પાણી હેઠળ રચે છે. અત્યંત ઉચ્ચ દબાણ હેઠળ એક ટૂંકા ગાળા પછી પરપોટા અંદરથી તૂટી, આમ deforming મેટાલિક સપાટી. પ્રક્રિયા પોલાણ પણ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ મદદથી બનાવી શકાય છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ બુલંદ શ્રેણી (20 કિલોહર્ટઝ) ઉપર ફ્રીક્વન્સીઝ સાથે સંકોચન મોજા બનેલા અને પાણી અને જલીય ઉકેલો વેક્યુમ પરપોટા પેદા કરી શકે છે. કેટલાક હજાર ડિગ્રી તાપમાન સુધી 1000 બારના એકસો અંશવાળું અને અત્યંત ઊંચા દબાણ પેદા થાય છે જ્યારે આ પરપોટા implode.

અવાજ ઉપકરણ UIP1000hd ખૂબ છિદ્રાળુ ધાતુઓ nanostructuring માટે કરવામાં આવે છે. (મોટું માટે ક્લિક કરો!)

મેટલ કણો ફેરફાર પર એકોસ્ટિક પોલાણ અસરો ગાંઠનો રજૂઆત.
ડો ડી Andreeva દ્વારા ચિત્ર

ઉપરોક્ત યોજના મેટલ કણોના ફેરફાર પર એકોસ્ટિક પોલાણની અસરો દર્શાવે છે. ઝીંક (ઝેનએન) તરીકે ઓછા ગલનબિંદુ (એમપી) ધરાવતા મેટલ્સ સંપૂર્ણપણે ઓક્સિડેશન થાય છે; નિકોલ (એનઆઇ) અને ટાઇટેનિયમ (ટીઆઇ) જેવા ઊંચા ગલનબિંદુ સાથેના ધાતુઓનું ઉત્પાદન સોનાની પ્રક્રિયા હેઠળ સપાટીના ફેરફારને દર્શાવે છે. એલ્યુમિનિયમ (અલ) અને મેગ્નેશિયમ (એમજી) ફોર્મ મેસોપોરોસ માળખા. ઓક્સિડેશન સામેની સ્થિરતાને કારણે નોબેલ મેટલ્સ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઇરેડિયેશનને પ્રતિરોધક છે. મેટલ્સના ગલનબિંદુ કેલ્વિન ડિગ્રી (કે) માં સ્પષ્ટ થયેલ છે.

શક્તિશાળી અવાજ દળો એક જાણીતા અને વિશ્વસનીય ટેકનિક નિષ્કર્ષણ માટે છે (મોટું માટે ક્લિક કરો!)

અવાજ પોલાણ પ્રવાહી

આ પ્રક્રિયાના ચોક્કસ અંકુશમાં એક જલીય દ્રાવણમાં નિલંબિત થતાં ધાતુના લક્ષિત નિનોસ્ટ્રક્ચર તરફ દોરી શકે છે - ધાતુના ચોક્કસ ભૌતિક અને રાસાયણિક લાક્ષણિકતાઓ આપેલ છે. જેમ કે sonication માટે ખુલ્લા જ્યારે મેટલ્સ પ્રતિક્રિયા ખૂબ અલગ, ડૉ Daria Andreeva ગોલમ, બર્લિન અને મિન્સ્ક તેમના સાથીદારો સાથે મળીને બતાવ્યા છે. ઝીંક, એલ્યુમિનિયમ અને મેગ્નેશિયમ જેવી ઊંચી પ્રતિક્રિયા સાથેની ધાતુઓમાં, એક મેટ્રિક્સનું માળખું ધીમે ધીમે રચાય છે, એક ઓક્સાઇડ કોટિંગ દ્વારા સ્થિર થાય છે. આ છિદ્રાળુ ધાતુઓમાં પરિણમે છે જે સંયોજન સામગ્રીમાં આગળ પ્રક્રિયા કરી શકાય છે. ગોલ્ડ, પ્લેટિનમ, ચાંદી અને પેલેડિયમ જેવા નોબલ ધાતુઓ જોકે અલગ રીતે વર્તે છે. તેમના નીચા ઓક્સિડેશન વલણને લીધે, તેઓ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સારવારનો પ્રતિકાર કરે છે અને તેમના પ્રારંભિક માળખા અને ગુણધર્મો જાળવી રાખે છે.

sonication દ્વારા, એક polyelectrolyte કોટિંગ રચના કરી શકાય છે કાટ સામે રક્ષણ આપે છે. (મોટું માટે ક્લિક કરો!)

કાટ સામે એલ્યુમિનિયમ એલોય ના અલ્ટ્રાસોનિક રક્ષણ. [© Skorb એટ અલ. 2011]

ઉપરના ચિત્રમાં બતાવે છે કે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પણ કાટ સામે એલ્યુમિનિયમ એલોય રક્ષણ માટે વાપરી શકાય છે. - sonication કારણે - એક polyelectolyte કોટિંગ રચના કરવામાં આવી છે અત્યંત સડો દ્રાવણમાં રહેલા એલ્યુમિનિયમ એલોય ફોટો, સપાટી, જેના પર એક electomicroscopic છબી નીચે: ડાબી પર. આ કોટિંગ 21 દિવસ માટે કાટ સામે રક્ષણ આપે છે. અધિકાર પર: sonication માટે તેના સંપર્કમાં આવ્યા વગર જ એલ્યુમિનિયમ એલોય. સપાટી સંપૂર્ણપણે ખવાઇ છે.

હકીકત એ છે કે જુદી જુદી ધાતુઓ સોનાના નાટ્યાત્મક રીતે અલગ અલગ રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે, સામગ્રી વિજ્ઞાનમાં નવીનીકરણ માટે તેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. એલોયને એવી રીતે રૂપાંતરિત કરી શકાય છે કે જે વધુ સ્થિર સામગ્રીના કણો ઓછા સ્થિર મેટલના છિદ્રાળુ મેટ્રિક્સમાં આવેલાં છે. આમ ખૂબ જ વિશાળ સપાટીના ભાગો ખૂબ જ મર્યાદિત જગ્યામાં ઊભા થાય છે, જે આ નેનોકોમ્પોઝિટને ઉત્પ્રેરક તરીકે ઉપયોગમાં લેવાની મંજૂરી આપે છે. તેઓ ખાસ કરીને ઝડપી અને કાર્યક્ષમ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને અસર કરે છે.

ડો ડારિયા Andreeva સાથે, સંશોધકો અધ્યાપક ડો એન્ડ્રેસ Fery, ડૉ નિકોલસ Pazos-પેરેઝ અને જન Schäferhans, ફિઝિકલ કેમિસ્ટ્રી બીજા વિભાગના પણ સંશોધન પરિણામો યોગદાન આપ્યું છે. Golm માં Colloids અને ઈન્ટરફેસનો મેક્સ પ્લેન્ક ઇન્સ્ટિટ્યુટ ખાતે તેમના સહકાર્યકરો સાથે, હેલ્મહોલ્ટ્ઝ-Zentrum બર્લિન ફર Materialien અંડ Energie જીએમબીએચ અને મિન્સ્ક માં બેલારુશિયન સ્ટેટ યુનિવર્સિટી, તેઓ તેમના નવીનતમ પરિણામો ઓનલાઇન જર્નલમાં પ્રકાશિત છે “નેનોસ્કેલ”.

Hielscher's ultrasonicator UIP1000hd was successfully used for the formation of mesoporous metals. (Click to enlarge!)

અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર યુઆઇપી 1000hd મેટલ્સ નેનો-માળખાગત માટે

અમારો સંપર્ક / વધુ માહિતી માટે કહો

તમારી પ્રક્રિયા જરૂરિયાતો વિશે અમને વાત કરો. અમે તમારા પ્રોજેક્ટ માટે સૌથી યોગ્ય સુયોજિત અને પ્રોસેસિંગ પરિમાણો ભલામણ કરશે.





મહેરબાની કરીને નોંધ કરો ગોપનીયતા નીતિ.


સંદર્ભ:

  • Skorb, Ekaterina વી. ફિક્સ દિમીત્રી; Shchukin, ડ્મીટ્રી જી. Möhwald, હેલ્મુથ; Sviridov, ડ્મીટ્રી વી. Mousa, રામી; Wanderka, Nelia; Schäferhans, જાના; Pazos-પેરેઝ, નિકોલસ; Fery, એન્ડ્રેસ; Andreeva, ડેરિયા વી (2011): ધાતુ જળચરો ની sonochemical રચના. નેનોસ્કેલ – એડવાન્સ પ્રથમ 3/3, 2011 985-993.
  • Wißler, ખ્રિસ્તી (2011): અત્યંત ચોક્કસ nanostructuring અલ્ટ્રાસાઉન્ડ મદદથી: નવી પ્રક્રિયા છિદ્રાળુ મેટલ્સ પેદા કરવા માટે. સંશોધન પર જુઓ. બેરૂથઃ 05. 2011 યુનિવર્સિટી ઓફ કોમ્યુનિકેશન્સ

વધુ વૈજ્ઞાનિક માહિતી માટે, સંપર્ક કરો: ડો ડારિયા Andreeva, ફિઝિકલ કેમિસ્ટ્રી બીજા બેરૂથઃ યુનિવર્સિટી વિભાગ, 95440 બેરૂથઃ, જર્મની – ફોન: +49 (0) 921 / 55-2750
ઇમેઇલ: daria.andreeva@uni-bayreuth.de



જાણવાનું વર્થ હકીકતો

અલ્ટ્રાસોનિક પેશી homogenizers વારંવાર ચકાસણી sonicator, સોનિક lyser, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ disruptor, અવાજ ગ્રાઇન્ડરનો, સોનો-ruptor, sonifier, સોનિક dismembrator, સેલ disrupter, અવાજ disperser અથવા dissolver તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. વિવિધ શરતો વિવિધ એપ્લિકેશન્સ કે sonication દ્વારા પૂર્ણ કરી શકાય છે પરિણમે છે.