הסינתזה של הUltrasonication
תגובות המושרה ומוגבר באולטרסאונד להציע facile, לשליטה בדיוק שיטת סינתזה ותכליתי לייצור של חומרים המופעל באור, אשר לעתים קרובות לא יכול מוכן על ידי טכניקות קונבנציונאלי.
התגבשות אולטראסאונד ומשקעים של גבישים פרוביסקיט היא טכניקה יעילה וחסכונית מאוד, אשר מאפשר לייצר nanovskite הננו בקנה מידה תעשייתי לייצור המוני.
אולטראסאונד סינתזה של Perovskite הננו
אורגני – אי-אורגנית מוביל הלידי הליד התערוכה תכונות אלקטרואופטיקה יוצאת דופן כגון קליטת אור גבוהה, אורך חיים ארוך מאוד הנושא, משך דיפוזיה הספק, וניידות המוביל גבוה, מה שהופך את תרכובות perovskites חומר פונקציונלי מעולה עבור יישומים בעלי ביצועים גבוהים פאנלים סולאריים, נוריות, photodetectors, לייזרים, וכו '.
Ultrasonication היא אחת השיטות הפיזיות להאצת תגובות אורגניות שונות. תהליך התגבשות מושפע ונשלט על ידי טיפול אולטראסוניות, וכתוצאה מכך את המאפיינים גודל לשליטה של חלקיקי ‐ הגבישי פרוביסקיט יחיד.

UIP2000hdT עם הכור pressurizable זרם מתאים
לימודי מקרה של אולטראסאונד פרקובדיט סינתזה
מחקרים ביצעה מגוון רב של בעזרת אולטרה-סאונד באולטרסאונד לצמיחה קריסטל פרוביסקיט. באופן כללי, גבישי הפרוססקוט מוכנים בשיטת הגדילה הנוזלית. כדי לזרז גבישים פרוביסקיט, מסיסות של דגימות היעד הוא לאט ומבוקרת מופחת בפתרון מקודמן. משקעים אולטרה סאונד של הגבישים הננו של פרוביסקיט הוא מבוסס בעיקר על בסיס אנטי ממס.
התגבשות אולטרה סאונד של מקור הננו
ג'אנג ואח ' (2016) מדווחים על סינתזה של הלידי הליד ההשקעה. באמצעות אולטרסאונד, APbX3 עם מגוון רחב של יצירות, שם A = CH3nH3, Cs, או HN = CHNH3 , ו-X = קלרנית, Br. או אני, היו זירז Ultrasonication מאיצה את תהליך המסת הסמנים הקדם (AX ו-PbX2) בטולואן, ושיעור הפירוק קובע את קצב הצמיחה של הננו-מרין (nanocrystals). לאחר מכן, צוות המחקר מפוברק רגישות גבוהה פוטוגלאים על ידי ציפוי ספין הומוצנטרי בגודל אחיד nanocrystals על שטח גדול תחמוצת סיליקון מצעים.
אולטרה סאונד Asymetrical התגבשות של Perovskite
פנג ואח ' (2016) פיתח שיטת צמיחה חדשה המבוססת על התגבשות א-סימטרית (CTAC), המקדמת התגררות הטרוגנית על ידי אספקת אנרגיה מספקת להתגבר על מחסום הנוקלאוציה. בקצרה, הם הציגו פולסים אולטראסאונד קצר מאוד (≈ 1sec) לפתרון כאשר הוא הגיע לרמת רוויה נמוכה עם הטשטוש אדי הממס. הדופק אולטרה סאונד הוא הציג ברמות גבוהות של רמת הרוויה, שם קוויטציה מעורר אירועים התגררות מוגזמת ולכן הצמיחה של שפע של גבישים זעירים. בהיסוס, מפות האור3 סרטים מונוציציריים גדל על פני השטח של מצעים שונים בתוך כמה שעות של טיפול ultrasonication מחזורי.
אולטראסאונד סינתזה של הנקודות הקוונטית של Perovskite
חן ואח ' (2017) נוכח בעבודת המחקר שלהם שיטה יעילה להכנת הנקודות הקוונטית פרוביסקיט (qds) תחת הקרנה אולטרה סאונד. Ultrasonication משמש כשיטה מכנית כדי להאיץ את המשקעים של נקודות קוונטום פרוביסקיט. תהליך התגבשות של נקודות הקוונטים פרוביסקיט הוא מוגבר ונשלט על ידי טיפול אולטראסוניות, והתוצאה היא בדיוק בגודל המותאם של nanocrystals. הניתוח של המבנה, גודל החלקיקים והמבנה של הנקודות הקוואנטיות של פרוביסקיט הראו כי התגבשות אולטרה סאונד נותן גדלים חלקיקים קטנים יותר בגודל חלקיקים אחיד התפלגות. באמצעות אולטרסאונד (= sonochemical) סינתזה, זה היה גם אפשרי לייצר נקודות קוונטום פרוביסקיט עם יצירות כימיות שונות. יצירות שונות אלה בקריסטלים פרוביסקיט מותר להיות מסוגל לפליטת פליטות והקצוות הספיחה של CH3nH3PbX3 (X = Cl, Br ואני), שהובילו לסולם צבעים רחב במיוחד.
פיזור אולטרה סאונד
Ultrasonication של שתלים ננו-חלקיק ודיו היא טכניקה אמינה כדי לפזר אותם הומוגנליות לפני החלת הננו-השעיה על מצעים כגון רשתות או אלקטרודות. (cf. Belchi ואח ' 2019; כסלר ואח ' 2018)
פיזור אולטרסאונד בקלות מטפל ריכוזים מוצק גבוה (g. משחות) ומפיץ ננו חלקיקים לתוך חלקיקים יחיד מפוזרים כך השעיה אחידה מופק. הדבר מבטיח כי ביישום הבא, כאשר המצע מצופה, אין הסדר כגון אגלוגית פוגע בביצועים של הציפוי.

פיזור אולטרה סאונד מכין בליטות ננו בגודל אחיד: העקומה הירוקה – לפני עקומת sonication/אדום לאחר sonication
מעבדי אולטרה סאונד עבור משקעים פרקובוניט
הירושר אולטרה סוניק עיצובים ומייצרת מערכות אולטראסוניות ביצועים גבוהים עבור סינתזה sonochemical של קריסטלים פרוביסקיט באיכות גבוהה. כמו מנהיג שוק עם ניסיון רב בעיבוד אולטראסוניות, Hielscher Ultrasonics מסייע ללקוחותיה ממבחן היתכנות הראשון כדי לעבד אופטימיזציה להתקנה הסופית של מעבדי אולטראסאונד תעשייתיים לייצור בקנה מידה גדול. מציע את התיק המלא מהמעבדה וספסל-top ultrasonicators עד מעבדי אולטראסאונד תעשייתי, Hielscher יכול להמליץ לך על המכשיר האידיאלי עבור תהליך nanocrystal שלך.
כל ultrasonicators שר הם לשליטה בדיוק וניתן לכוונן מתוך נמוך מאוד המוני גבוהה מאוד. השרעת היא אחד הגורמים העיקריים המשפיעים על ההשפעה וההרס של תהליכים sonication. האלישר אולטרה סוניק’ מעבדי אולטרה סאונד מספקים קשת רחבה מאוד של הגברה המכסה את מגוון של מתון מאוד רך ואינטנסיבי מאוד יישומים הרסניים. בחירת ההגדרה משרעת נכונה, המאיץ sonotrode מאפשר להגדיר את ההשפעה הנדרשת אולטראסוניות עבור התהליך הספציפי שלך. מכשיר המחולל המיוחד של הירושר MPC48 – מרובה מדרגות (ראה תמונה שמאלית) – מאפשר להזריק את השלב השני באמצעות 48 באמצעות צינורית בתור זן דק לתוך המקום החם ביותר, שבו גלי אולטרסאונד ביצועים גבוהים לפזר את שני השלבים לתוך תערובת הומוגנית. MultiPhaseCavitator הוא אידיאלי כדי ליזום מזורעי הקריסטלים ולשלוט על תגובת המשקעים של הננו-שריסטילים.
הירושר מעבדי אולטראסאונד תעשייתיים יכולים לספק המוני הגברה גבוהה במיוחד. המוני של עד 200 μm ניתן בקלות להפעיל באופן רציף ב 24/7 המבצע. בעבור הגברה גבוהה יותר, המלון מציע גם שדות אולטרה סאונד מותאמים אישית. החוסן של הציוד האולטרא-סאונד של הירושר מאפשר לבצע 24/7 בעבודה כבדה ובסביבות תובעניות.
הלקוחות שלנו מסופקים על ידי החוסן והאמינות הבולטים של מערכות Hielscher אולטראסוניות. ההתקנה בתחומים של יישום כבדים, סביבות תובעניות ותפעול 24/7 להבטיח עיבוד יעיל וחסכוני. התעצמות תהליך אולטראסוניות מפחית את זמן העיבוד ומשיגה תוצאות טובות יותר, כלומר איכות גבוהה יותר, תשואות גבוהות יותר, מוצרים חדשניים.
הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו:
נפח תצווה | קצב זרימה | התקנים מומלצים |
---|---|---|
00.5 ל 1.5mL | N.A. | VialTweeter |
1 עד 500mL | 10 עד 200mL / min | מעלהay |
10 עד 2000mL | 20 עד 400mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
0.1 ל 20L | 0.2 ל 4 ליטר / דקה | UIP2000hdT |
10 עד 100 ליטר | 2 עד 10L / min | UIP4000hdT |
N.A. | 10 עד 100L / min | UIP16000 |
N.A. | יותר גדול | אשכול UIP16000 |
תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!

הומומרים אולטרה סאונד בעלי עוצמה גבוהה מ מַעבָּדָה ל טַיָס ו קנה מידה תעשייתי.
ספרות / הפניות
- Raphaëlle Belchi; Aurélie Habert; Eddy Foy; Alexandre Gheno; Sylvain Vedraine; Rémi Antony; Bernard Ratier; Johann Bouclé; Nathalie Herlin-Boimecor (2019): One-Step Synthesis of TiO2/Graphene Nanocomposites by Laser Pyrolysis with Well-Controlled Properties and Application in Perovskite Solar Cells. ACS Omega. 2019 Jul 31; 4(7): 11906–11913.
- Dong Myung Jang, Duk Hwan Kim, Kidong Park, Jeunghee Park, Jong Woon Lee, Jae Kyu Song (2016): Ultrasound synthesis of lead halide perovskite nanocrystals. Journal of Materials Chemistry C. Issue 45, 2016.
- Lung-Chien Chen, Zong-Liang Tseng, Shih-You Chen, Shengyi Yang (2017): An ultrasonic synthesis method for high-luminance perovskite quantum dots. Cermaics international 43, 2017. 16032-16035.
- Birgit Pichler; Kurt Mayer; Prof. Viktor Hacker (2018): Long‐Term Operation of Perovskite‐Catalyzed Bifunctional Air Electrodes in Rechargeable Zinc‐Air Flow Batteries. Batteries & Supercaps Vol. 2, Issue 4, April 2019. 387-395.
- Wei Peng, Lingfei Wang, Banavoth Murali, Kang-Ting Ho, Ashok Bera, Namchul Cho, Chen-Fang Kang, Victor M. Burlakov, Jun Pan, Lutfan Sinatra, Chun Ma, Wei Xu, Dong Shi, Erkki Alarousu, Alain Goriely, Jr-Hau He, Omar F. Mohammed, Tom Wu, Osman M. Bakr (2016): Solution-Grown Monocrystalline Hybrid Perovskite Films for Hole-Transporter-Free Solar Cells. Advanced Materials 2016.
עובדות שראוי לדעת
פרוביסקיט
Perovskite הוא מונח המתאר את המינרל Perovskite (המכונה גם תחמוצת סידן טיטניום או חומצה טיטאטה, נוסחה כימית CaTiO3), כמו גם מבנה חומרים ספציפי. בהתאם לשם זהה, המינרל פרוביסקיט מכיל את המבנה הפרבסקוט.
תרכובות perovskite יכול להתרחש במבנה מעוקב, הטטרגני או צורות אורתורוהומביות יש את הנוסחה הכימית abx3. A ו-B הם הקטשות, בעוד X מייצג אניב, אשר מקשר לשניהם. בתרכובות הפרקובייט, הקטיון היא גדולה באופן משמעותי מהקטיון B. מינרלים אחרים עם מבנה פרוביסקיט הם loparite ו ברידג '.
בפרבסקוטים יש מבנה גביש ייחודי ובמבנה זה ניתן לשלב אלמנטים כימיים שונים. בשל המבנה הגבישי המיוחד, מולקולות פרוביסקיט יכול להפגין מאפיינים יקרי ערך שונים, כגון מוליכות-על, גבוהה מאוד מגנט, ו/או מגנטי, אשר להפוך את תרכובות אלה מאוד מעניין עבור יישומים תעשייתיים. יתר על כן, מספר רב של אלמנטים שונים ניתן לשלב יחד כדי ליצור מבנים פרוביסקיט, מה שמאפשר לשלב, לשנות ולהעצים מאפיינים חומריים מסוימים. חוקרים, מדענים ומפתחי תהליך להשתמש באפשרויות אלה כדי לעצב באופן סלקטיבי ולייעל פרוביסקיט מאפיינים פיזיים, אופטיים וחשמליים.
תכונות אלקטרואופטיקה שלהם להפוך perovskites יברידית מועמדים אידיאליים עבור יישומים תאים סולאריים ותאים סולאריים perovskites הם טכנולוגיה מבטיחה, אשר עשוי לסייע לייצר כמויות גדולות של נקי, ידידותי לסביבה אנרגיה.
פרמטרים קריטיים של אלקטרואופטיקה של ‐ גבישי בודד שדווחו בספרות:
זה = 28 ns בע = 300 ₪ PL
1.3 – 4.3 μm3 × 1010מפת מפות31.51 eV 820 ננומטר 67.2 (SCLC)
זה τ 18 nsב = 570 ₪ PL
1.8 – 10.0 μm 1.4 × 1010מפת מפות3850 nm164 ± 25 חור ניידות (SCLC) 105 חור ניידות (הול) 24 ± 6.8 אלקטרון SCLC
82 ± 5 μs TPV 95 ± 8 העכבה של העכבת (IS) 9 × 109 p175 ± 25 μm 3.6 × 1010 עבור חור 34.5 × 1010 למפת אלקטרוניקה31.53 eV 784 nm34 הול
8.8 × 1011 P
1.8 × 109 עבור חור 4.8 × 1010 למפת אלקטרוניקה31.53 eV 784 nm34 הול
8.8 × 1011 P
1.8 × 109 עבור חור 4.8 × 1010 למפת אלקטרוניקה32.24 eV 537 nm 4.36 הול
3.87 × 1012 P
2.6 × 1010 עבור חור 1.1 × 1011 עבור אלקטרוניקה32.24 eV 537 nm 4.36 הול
3.87 × 1012 P
2.6 × 1010 עבור חור 1.1 × 1011 עבור אלקטרוניקה32.97 eV 402 nm179 הול
5.1 × 109 n
מפות MAPbCl32.88 eV 440 nm42 ± 9 (SCLC) 2.7 × 10-8-ה83 ns τב = 662 ns PL 4.0 × 109 p 3.0 – 8.5 μm 3.1 × 1010מיכל הפאפין31.49 eV 870 nm40 ± 5 חור ניידות SCLC 1.8 × 10-8-
2.8 × 109
1.34 × 1010
חומרים | פער הרצועה או הופעת הקליטה | ניידות [ס מ2 V. אני לא מבין הים. אני לא מבין] | מוליכות מוליכות [Ω. אני לא מבין ס"מ. אני לא מבין] | אורך חיים ושיטה של הספק | ריכוז מוביל וסוג [ס מ-3 שלוש] (n או p) | אורך דיפוזיה | צפיפות מלכודת [ס מ-3 שלוש] |
---|---|---|---|---|---|---|---|
מפת מפות3 | 2.21 eV 570 nm | 115 מ (תוף) 20 – 60 (אולם) 38 (SCLC) | ה41 ns τב = 457 ns (PL) | 5 × 109 עד 5 × 1010 P | 3 – 17 יקרומטר | 5.8 × 109 |