Hielscher Ultrasonics
נשמח לדון בתהליך שלכם.
התקשרו אלינו: +49 3328 437-420
שלחו לנו מייל: [email protected]

הפחתה סונוכימית של ננו-חלקיקי פלדיום

Palladium (Pd) is well known for its catalytic properties and is also widely used in materials research, electronics manufacturing, medicine, hydrogen purification, and various chemical applications. Using a sonochemical route, the size and morphology of palladium particles can be controlled by adjusting the PVP/Pd ratio. This enables the ultrasonic synthesis of either very fine, monodisperse nanoparticles or larger palladium aggregates, allowing particle dimensions to be tailored for optimal catalytic performance.

ייצור על-קולי של ננו-חלקיקי פלדיום

Sonicator UP100H for sonochemical nanoparticle synthesisUltrasonic palladium nanoparticle reduction offers a fast, reagent-efficient route to Pd(0) nanoparticles by using acoustic cavitation to generate localized high-energy conditions and reducing radicals in solution, enabling palladium ions to be reduced without conventional high-temperature processing.
A key advantage is process control: sonication time and stabilizer concentration, such as the PVP/Pd ratio, can influence whether the product forms as well-dispersed, rounded nanoparticles around 5 nm or as larger aggregates around 20 nm, which is industrially relevant because palladium performance in catalysis depends strongly on particle size, morphology, dispersion, and surface area. Since palladium nanoparticles are widely valuable as heterogeneous catalysts, electrocatalysts, and functional materials, ultrasonic reduction is attractive for producing finely dispersed Pd catalysts under comparatively mild liquid-phase conditions, with potential benefits for chemical synthesis, environmental catalysis, fuel-cell technologies, and other processes where high catalytic activity and efficient noble-metal utilization are economically important.

בקשת מידע



Ultrasonicator UIP2000hdT לסוניק רב עוצמה ובקרת תהליך אופטימלית

Industrial nanoparticle processing עם מכשיר הסוניקציה UIP2000hdT

Nemamcha and Rehspringer (2008) have investigated the sonochemical production of dispersed and aggregated palladium nanoparticles. Therefore, a Pd(NO₃)₂ solution has been sonicated with the ultrasonic lab homogenizer UP100H in presence of ethylene glycol (EG) and polyvinylpyrrolidone (PVP).

Sample Preparation Procedure

הדגימות הוכנו כדלקמן:
עבור הדגימות, תערובות של 30mL של EG ו 5·10-6mol of PVP were preprared by magnetic stirring for 15 min. For the different samples, different amount of Pd(NO₃)₂ solution, 1.5mL and 2mL, were added. The sample mixtures were prepared with the ratio of 2·10-3mol Pd(NO₃)₂ in sample (a) and 2.66·10-3mol Pd(NO₃)₂ in sample (b). Both mixtures were sonicated in a 20mL vial using a probe-type ultrasonicator. Samples were taken after sonication times of 30, 60, 90, 120, 150, and 180 min.

ניתוח תוצאות הניסוי מראה כי:

    1. ההפחתה הסונוכימית של Pd(II) ל-Pd(0) תלויה בזמן הסוניקציה.
    2. היחס המולרי הגבוה בין PVP/Pd(II) מוביל להיווצרות חלקיקי פלדיום חד-מפוזרים בעלי צורה מעוגלת וקוטר ממוצע של כ-5 ננומטר.
    3. עם זאת, היחס המולרי הנמוך של PVP/Pd(II) כרוך בקבלת ננו-חלקיקי פלדיום אגרגטים עם התפלגות גודל גדולה שמרכזו 20nm.

התוואי הסונוכימי של יוני פלדיום מחזרים (II) Pd(II) לאטומי פלדיום Pd(0) ניתן להניח שהדברים הבאים:

  • (1) Water pyrolysis: H₂O → •OH+•H
  • (2) Radical formation: RH (Reducing agent) + •OH(•H) → •R + H₂O(H₂)
  • (3) הפחתת יונים: Pd(II) + רדיקלים מחזרים (•H, •R) → Pd(0) + R•CHO + H+
  • (4) היווצרות חלקיקים: NPd(0) → Pdn

תוצאה: בהתאם ליחס PVP/Pd(II), Pd מפוזר או מצטברN הושגו.

חלקיקי Pd חד-מפוזרים ומצטברים המתקבלים על ידי הפחתה על-קולית של Pd(II)

Sonochemical reduction of Palladium: sample a (left) contains a high amount of PVP, sample b (right) a low amount of PVP. Sonication time with UP100H: 180 min. Sample a shows mono dispersed Pd nano particles, sample b aggregated Pd nano particles.
Images and study: ©Nemamcha and Rehspringer, 2008

ניתוח ותוצאות

ניתוחי הבליעה הנראים UV מאשרים את הקשר בין ההפחתה הסונוכימית של יוני פלדיום (II) לאטומי פלדיום(0) לבין זמן השמירה בשדה העל-קולי. הפחתת יוני פלדיום(II) לאטומי פלדיום(0) מתקדמת וניתנת להשגה מלאה עם הגדלת זמן הסוניקציה. המיקרוגרפים של מיקרוסקופ אלקטרונים תמסורת (TEM) מראים כי:

  1. When a high amount of PVP is added, the sonochemical reduction of palladium ions leads to the formation of monodispersed palladium particles with spherical shape and a mean diameter of approx. 5nm.
  2. The use of a small quantity of PVP involves the obtaining of aggregates palladium nanoparticles. The dynamic light scattering (DLS) measurements reveal that the palladium nanoparticles aggregates have a large size distribution centered at 20nm.
חלקיקים בגודל ננומטרי הוכנו על ידי Nemamcha et al. (2008) באמצעות הפחתה סונוכימית של Pd(II) ל- Pd(0)

The lab sonicator UP100H has been used for the preparation of palladium nano-particles.

סונוכימיה: הפחתה קולית של פלדיום

ניתן להכין ננו חלקיקי פלדיום (Pd) על ידי סוניקציה

בקש מידע נוסף

Please use the form below to request additional information about sonicators for nanoparticle synthesis, application notes and prices. We will be glad to discuss your nanoparticle processing with you and to offer you the best sonicator fulfilling your needs!




 

סרטון וידאו זה של ההומוגנייזר העל-קולי UP100H מציג את העיצוב הקומפקטי שלו ואת היישומים הרב-תכליתיים שלו, כגון פיזור, הומוגניזציה, ערבוב, פירוק גז או תחליב.

Ultrasonicator UP100H (100 וואט) - הומוגנייזר קולי קומפקטי

תמונה ממוזערת של וידאו

 

תכנון, ייצור וייעוץ – איכות תוצרת גרמניה

Hielscher ultrasonicators ידועים באיכות הגבוהה ביותר שלהם סטנדרטים עיצוב. חוסן ותפעול קל מאפשרים שילוב חלק של האולטרסאונד שלנו במתקנים תעשייתיים. תנאים קשים וסביבות תובעניות מטופלים בקלות על ידי אולטרסוניקטורים Hielscher.

Hielscher Ultrasonics היא חברה מוסמכת ISO לשים דגש מיוחד על ultrasonicators ביצועים גבוהים שמציעות טכנולוגיה חדישה וידידותיות למשתמש. כמובן, Hielscher ultrasonicators הם תואמי CE ולעמוד בדרישות של UL, CSA ו RoHs.

ספרות/מקורות

נשמח לדון בתהליך שלכם.