Sonochemistry: הערות יישום

Sonochemistry הוא ההשפעה של cavitation קולי על מערכות כימיות. בשל התנאים הקיצוניים המתרחשים cavitational “נקודה חמה”אולטרסאונד כוח, הוא שיטה יעילה מאוד כדי לשפר את תוצאת תגובה (תשואה גבוהה יותר, איכות טובה יותר), מרה ומשך תגובה כימית. שינויים כימיים מסוימים יכולים להיות מושגת תחת sonication בלבד, כגון ננו-פח ציפוי של טיטניום או אלומיניום.

מצא מתחת מבחר של חלקיקים ונוזלים עם המלצות בנושא, כיצד לטפל בחומר כדי הטחנה, לפזר, deagglomerate או לשנות את החלקיקים באמצעות homogenizer קולי.

מצא למטה כמה פרוטוקולים sonication לתגובות sonochemical מוצלח!

בסדר אלפבתי:

α-אפוקסי – תגובת הטבעת

יישום אולטרא סאונד:
פתיחת הטבעת הקטליטית של α-epoxyketones בוצעה באמצעות שילוב של אולטרסאונד ושיטות פוטוכימיות. 1-benzyl-2,4,6-triphenylpyridinium tetrafluoroborate (NBTPT) שימשו photocatalyst. על ידי שילוב של sonication (sonochemistry) ו photochemistry של תרכובות אלה בנוכחות NBTPT, הפתיחה של טבעת אפוקסי הושגה. הוכח כי השימוש באולטרסאונד הגדיל באופן משמעותי את שיעור התגובה המושרשת. אולטראסאונד יכול ברצינות להשפיע על פתיחת טבעת photocatalytic של α-epoxyketones בעיקר בשל העברת המוני יעיל של המגיבים ואת מצב נרגש של NBTPT. גם העברת אלקטרונים בין המינים הפעילים במערכת הומוגנית זו באמצעות sonication מתרחשת
מהר יותר מאשר המערכת ללא sonication. התשואות גבוהות לקיצור זמני התגובה הם היתרונות של שיטה זו.

השילוב של אולטרסאונד ופוטוכימיה מביא לתגובת פתיחת טבעת משופרת של α-אפוקסיקטונים

פתיחת טבעת פוטוקטליטית בסיוע אולטרסאונד של α-אפוקסיקטונים (מחקר וגרפיקה: ©Memarian et al 2007)

פרוטוקול Sonication:
α-אפוקסיקטונים 1A-F ו-1-benzyl-2,4,6-triphenylpyridinium tetrafluoroborate 2 הוכנו על פי הנהלים המדווחים. מתנול נרכש ממרק וזוקק לפני השימוש. המכשיר הקולי ששימש היה מכשיר בדיקה קולי UP400S מבית Hielscher Ultrasonics GmbH. צופר טבילה על-קולי S3 (הידוע גם בשם בדיקה או סונוטרודה) פולט אולטרסאונד של 24 קילוהרץ ברמות עוצמה המתכווננות עד לצפיפות קולית מרבית של 460Wcm? כמה אתה מבין שומש. Sonication בוצע ב 100% (210μm משרעת מקסימלית). את S3 sonotrode (עומק לטבול המרבי של 90mm) היה שקוע ישירות לתוך תערובת התגובה. irradiations UV בוצע באמצעות מנורת כספית בלחץ גבוה 400W מ ארבה עם קירור של דגימות זכוכית דוראן. ה 1H NMR ספקטרה של תערובת של photoproducts נמדדו CDCl3 תמיסות המכילות tetramethylsilane (TMS) כסטנדרט פנימי על DRX-500 Bruker (500 MHz). כרומטוגרפיה בשכבה ההכנה (PLC) בוצע על 20 × 20 ס"מ2 צלחות מצופות בשכבה 1 מ"מ של PF ג'ל סיליקה מרק254 שהוכן על ידי החלת סיליקה כמו תרחיף ייבוש באוויר. הכל המוצרים ידועים ונתוני הרפאים שלהם דווחו קודם לכן.
המלצת Device:
UP400S עם S3 צופר קולי
עיון / מחקר נייר:
Memarian, חמיד R .; Saffar-Teluri, א (2007): Photosonochemical פתיחת טבעת קטליטי של epoxyketones α. Beilstein Journal of 3/2 כימיה אורגנית, 2007.

SonoStation הוא מערך קולי מלא, המתאים לעיבוד כמויות גדולות יותר של ריאגנטים כימיים לשיפור קצב התגובה הכימית.

תחנת סונאוסטיישן – פתרון turnkey פשוט עבור תהליכים אולטראסוניות

בקשת מידע





זרז אלומיניום / ניקל: ננו-מבנה של סגסוגת אל / Ni

יישום אולטרא סאונד:
חלקיקים אל / Ni ניתן לשנות sonochemically ידי מבנה-ננו של סגסוגת אל / Ni הראשונית. Therbey, זרז יעיל עבור הידרוגנציה של אצטופנון מופק.
הכנה אולטרסאונד של זרז אל / Ni:
5 גרם של סגסוגת Al/Ni המסחרית פוזרו במים מטוהרים (50 מ"ל) וסוניקו עד 50 דקות. עם הסוניקטור מסוג בדיקת אולטרסאונד UIP1000hd (1kW, 20kHz) מצויד בקרן קולית BS2d22 (שטח ראש של 3.8 ס"מ2) ואת B2-1.8 המאיץ. עוצמת המקסימום חושבה להיות 140 WCM-2 ב משרעת של 106μm מכני. כדי למנוע את עליית הטמפרטורה במהלך sonication הניסוי בוצע בתא תרמוסטטי. לאחר sonication, המדגם היה מיובש תחת ואקום עם אקדח חום.
המלצת Device:
UIP1000hd עם sonotrode BS2d22 ו B2-1.2 צופר המאיץ
עיון / מחקר נייר:
. דוללה, ג'נה נמת, סילקה; סקדור, קטרינה החמישי; . אירגאנג, טורסטן; סנקר, יורגן; קמפה, רט; Fery, אנדריאס; אנדראבה, דריה נגד (2012): הפעלת סונאוכימיה של זרז הידרוגנציה של אל/ני. חומרים פונקציונליים מתקדמים 2012 דוי: 10.1002/adfm. 201200437

ביודיזל transesterification באמצעות זרז MgO

יישום אולטרא סאונד:
תגובת הטרנסאסטריפיקציה נחקרה תחת ערבוב קולי קבוע עם הסוניקטור UP200S עבור פרמטרים שונים כמו כמות הזרז, היחס המולרי של מתנול ושמן, טמפרטורת התגובה ומשך התגובה. ניסויי האצווה בוצעו בכור זכוכית קשה (300 מ"ל, קוטר פנימי של 7 ס"מ) עם מכסה מוארק בשני צווארים. צוואר אחד היה מחובר עם טיטניום sonotrode S7 (קוטר קצה 7 מ"מ) של מעבד קולי UP200S (200W, 24kHz). משרעת האולטרסאונד נקבעה על 50% עם מחזור אחד לשנייה. תערובת התגובה הייתה סונית לאורך כל זמן התגובה. הצוואר השני של תא הכור צויד במעבה נירוסטה מותאם אישית, מקורר מים, כדי להחזיר את המתנול שהתאדה. המנגנון כולו הוכנס לאמבט שמן בטמפרטורה קבועה הנשלטת על ידי בקר טמפרטורה נגזרת אינטגרלית פרופורציונלית. ניתן להעלות את הטמפרטורה עד 65°C בדיוק של ±1°C. שמן פסולת, 99.9% מתנול טהור שימשו כחומר לטרנסאסטריפיקציה של ביודיזל. עשן שהושקע בגודל ננומטרי MgO (סרט מגנזיום) שימש כזרז.
תוצאה מצוינת של מרה הושגה ב זרז 1.5% WT; 5: יחס טוחנת שמן 1 מתנול ב 55 מעלות צלזיוס, המרה של 98.7% הושג לאחר 45 דקות.
המלצת Device:
UP200S עם sonotrode S7 קולי
עיון / מחקר נייר:
סיבקומר, P .; Sankaranarayanan, S .; Renganathan, S .; סיבקומר, פ (): מחקרים על סונו-כימיה ייצור ביודיזל באמצעות שהופקד עשן Catalyst ננו MgO. עלון להנדסת תגובה כימית & קטליזה 8/2, 2013. 89 – 96.

קדמיום (II) סינתזה nanocomposite -thioacetamide

יישום אולטרא סאונד:
ננו-מרוכבים של קדמיום(II)-תיאואצטמיד סונתזו בנוכחות ובהיעדר אלכוהול פוליוויניל באמצעות מסלול סונוכימי. עבור סינתזה סונוכימית (סינתזה סונו), 0.532 גרם של קדמיום (II) אצטט דיהידרט (Cd(CH3COO)2.2H2O), 0.148 גרם של thioacetamide (TAA, CH3CSNH2) ו 0.664 גרם של יודיד אשלגן (KI) הומסו ב 20mL מים מזוקקים כפול deionized. פתרון זה סוניק עם אולטרסוניקטור מסוג בדיקה בהספק גבוה UP400S (24 קילוהרץ, 400W) בטמפרטורת החדר למשך שעה אחת. במהלך הסוניקציה של תערובת התגובה הטמפרטורה עלתה ל 70-80 מעלות צלזיוס כפי שנמדדה על ידי זוג תרמי ברזל-קונסטנטין. לאחר שעה נוצר משקע צהוב בוהק. הוא בודד על ידי צנטריפוגה (4,000 סל"ד, 15 דקות), נשטף במים מזוקקים כפול ולאחר מכן באתנול מוחלט על מנת להסיר זיהומים שיוריים ולבסוף יובש באוויר (תפוקה: 0.915 גרם, 68%). דצמבר עמ' 200°C. כדי להכין ננו-מרוכבים פולימריים, 1.992 גרם של אלכוהול פוליוויניל הומס ב -20 מ"ל של מים מזוקקים כפולים ולאחר מכן הוסיף לתמיסה לעיל. תערובת זו הוקרנה באופן אולטרה-סאונד עם הבדיקה העל-קולית UP400S במשך שעה אחת כאשר נוצר מוצר כתום בהיר.
תוצאות SEM הוכיחו כי נוכחות של PVA בגדלים של חלקיקי ירד מכ 38 ננומטר ל 25 ננומטר. אז אנחנו מסונתזים חלקיקי תקליטורי משושה עם מורפולוגיה כדורית מ פירוק תרמי של nanocomposite פולימריים, קדמיום (II) -thioacetamide / PVA כמו מבשר. גודלו של חלקיקי התקליטורים נמדד הוא על ידי XRD ו SEM והתוצאות היו בהסכמה מאוד טובה אחד עם השני.
Ranjbar ואח. (2013) מצא גם כי nanocomposite Cd (II) פולימריות הוא מבשר מתאים להכנת חלקיקים גופרי קדמיום עם מורפולוגיות מעניינות. כל התוצאות חשפו כי יכולה להיות מועסקת סינתזה קולית בהצלחה כעלות פשוט, יעילה, נמוכה, ידידותית לסביבת שיטה מבטיחה מאוד לסינתזה של חומרים ננומטריים ללא צורך בתנאים מיוחדים, כגון טמפרטורה גבוהה, זמני תגובה ארוכים, וגם בלחץ גבוה .
המלצת Device:
UP400S
עיון / מחקר נייר:
Ranjbar, M .; מוסטפה Yousefi, M .; Nozari, R .; Sheshmani, S. (2013): סינתזה ואפיון של ננו-קדמיום-Thioacetamide. Int. ג'יי Nanosci. Nanotechnol. 9/4, 2013. 203-212.

סרטון זה מראה קוויטציה קולית המושרה שינוי צבע בנוזל. טיפול הסוניקציה מעצים את תגובת החיזור החמצונית.

Cavitation גרם לשינוי צבע עם Sonicator UP400St

תמונה ממוזערת של וידאו

CaCO3 – מצופה באולטרסאונד עם חומצה סטארית

יישום אולטרא סאונד:
ציפוי אולטרסאונד של Caco ננו-זירז3 (NPCC) עם חומצה סטארית לשפר הפיזור שלה פולימר ולצמצם למסכת. 2G של זירז ננו ציפוי Caco3 (NPCC) עבר סוניקציה עם הסוניקטור UP400S באתנול 30 מ"ל. 9 wt% של חומצה סטארית כבר מומס אתנול. אתנול עם חומצה סטארית עורבב אז עם ההשעיה sonificated.
המלצת Device:
UP400S עם 22mm בקוטר sonotrode (H22D), וזרימה תא עם מעיל קירור
עיון / מחקר נייר:
קאו, ק W .; עבדאללה, א ג .; עזיז, א ר (2009): אפקטים של אולטרסאונד ב ציפוי ננו-זירז CaCO3 עם חומצה סטארית. אסיה פסיפיק ורנל להנדסה כימית 4/5, 2009. 807-813.

silane צריום ניטרט המסומם

יישום אולטרא סאונד:
לוחות פלדת פחמן מגולגלים קרים (6.5 ס"מ, 6.5 ס"מ, 0.3 ס"מ; נוקו כימית ולוטשו מכנית) שימשו כמצעים מתכתיים. לפני יישום הציפוי, הלוחות נוקו באולטרסאונד עם אצטון ולאחר מכן נוקו על ידי תמיסת אלקליין (תמיסת 0.3mol L1 NaOH) בטמפרטורה של 60 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות. לשימוש כפריימר, לפני טיפול מקדים במצע, נוסחה טיפוסית הכוללת 50 חלקים של γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (γ-GPS) נמהלה בכ-950 חלקים של מתנול, ב-pH 4.5 (מותאם עם חומצה אצטית) ואפשרה הידרוליזה של סילאן. הליך ההכנה של סילאן מסומם עם פיגמנטים של צריום חנקתי היה זהה, אלא ש-1, 2, 3 wt% של צריום חנקתי נוסף לתמיסת מתנול לפני תוספת (γ-GPS), ואז תמיסה זו עורבבה עם מערבל מדחף ב-1600 סל"ד למשך 30 דקות בטמפרטורת החדר. לאחר מכן, הצריום החנקתי שהכיל פיזורים הונע למשך 30 דקות בטמפרטורה של 40 מעלות צלזיוס עם אמבט קירור חיצוני. תהליך האולטרה-סוניקציה בוצע עם האולטרה-סוניקטור UIP1000hd (1000W, 20 kHz) עם עוצמת אולטרסאונד כניסה של כ-1 W/mL. טיפול מקדים במצע בוצע על ידי שטיפה של כל פאנל במשך 100 שניות בתמיסת סילאן מתאימה. לאחר הטיפול, הלוחות הורשו להתייבש בטמפרטורת החדר במשך 24 שעות, ואז הפאנלים שטופלו מראש היו מצופים באפוקסי שנרפא על ידי אמין בשתי חבילות. (אפון 828, מעטפת ושות') כדי ליצור עובי סרט רטוב 90μm. לוחות מצופים אפוקסי הורשו לרפא במשך שעה אחת בטמפרטורה של 115 מעלות צלזיוס, לאחר ריפוי של ציפויי אפוקסי; עובי הסרט היבש היה כ-60 מיקרומטר.
המלצת Device:
UIP1000hd
עיון / מחקר נייר:
Zaferani, S.H .; Peikari, M .; Zaarei, D .; Danaei, I. (2013): תופעות אלקטרוכימיות של pretreatments silane המכיל חנקתי cerium על המאפיינים disbonding קתודית של פלדה מצופה אפוקסי. Journal of Science הדבקה וטכנולוגיה 27/22, 2013. 2411-2420.

בקשת מידע





מסגרות נחושת-אלומיניום: סינתזה של מסגרות Cu-Al נקבובי

יישום אולטרא סאונד:
נחושת-אלומיניום נקבובי התייצב ידי תחמוצת מתכת מהווה זרז אלטרנטיבה חדש מבטיח dehydrogenation פרופאן אשר הנו ללא מתכות אצילות או מסוכנות. המבנה של סגסוגת Cu-Al נקבובי חמצון (ספוג מתכת) דומה מתכות רני-סוג. אולטרסאונד ההספק גבוה הוא כלי כימיה ירוק לסינתזה של מסגרות נחושת-אלומיניום מחורר התייצבה ידי תחמוצת מתכת. הם זולים (עלות ייצור של כ. 3 EUR / ליטר) ואת השיטה וניתן לשנותם למעלה בקלות. חומרים נקבוביים חדשים אלה (או "ספוגים מתכת") יש בתפזורת סגסוגת ואת משטח חמצון, והוא יכול לזרז dehydrogenation פרופאן בטמפרטורות נמוכות.
נוהל להכנת הזרז הקולית:
חמישה גרם של אבקת סגסוגת Al-Cu פוזרו במים טהורים במיוחד (50 מ"ל) וסונקו במשך 60 דקות עם הסוניקטור מסוג Hielscher מסוג בדיקה UIP1000hd (20kHz, הספק יציאה מרבי 1000W). מכשיר הבדיקה אולטרסאונד היה מצויד בסונוטרודה BS2d22 (אזור קצה 3.8cm2) ואת B2-1.2 צופר המאיץ. עוצמת מקסימום חושבה להיות 57 W / ס"מ2 בכל משרעת של 81μm מכני. במהלך הטיפול במדגם קורר באמבט קרח. לאחר הטיפול, המדגם היה מיובש על 120 מעלות צלזיוס למשך 24 שעות.
המלצת Device:
UIP1000hd עם sonotrode BS2d22 ו B2-1.2 צופר המאיץ
עיון / מחקר נייר:
Schäferhans, תאנה; גומז-Quero, סנטיאגו; אנדריבה, דריה V .; רוטנברג, גדי (2011): קטליזאטורי Dehydrogenation פרופאן-אלומיניום נחושת וחדשניים אפקטיביים. Chem. Eur. 2011 ג ', 17, 12,254-12,256.

שפלה הנחושה phathlocyanine

יישום אולטרא סאונד:
הַדהָיָה והרס של metallophthalocyanines
פתלוציאנין נחושת עובר סוניקציה עם מים וממיסים אורגניים בטמפרטורת הסביבה ובלחץ אטמוספרי בנוכחות כמות קטליטית של מחמצן באמצעות האולטרה-סוניקטור UIP500hd של 500W עם תא שוקת מתקפל ברמת הספק של 37-59 ואט/ס"מ2: 5 מיליליטר של מדגם (100 מ"ג / ליטר), 50 D / D מים עם choloform ו פירידין ב 60% של משרעת קולית. טמפרטורת תגובה: 20 ° C.
המלצת Device:
UIP500hd

זהב: שינוי מורפולוגי של חלקיקי זהב

יישום אולטרא סאונד:
חלקיקי ננו זהב שונו מורפולוגית תחת קרינת אולטרא אינטנסיבית. פתיל חלקיקי זהב לתוך מבנה משקולת דמוית טיפול קולי של 20 דק '. במים טהורים בנוכחות פעילה השטח נמצאו מספיק. לאחר 60 דקות. של sonication, חלקיקי זהב לרכוש מבנה תולעית או דמוי טבעת במים. חלקיקים התמזגו עם צורות כדוריות או אובלי נוצרו באולטרסאונד בנוכחות סולפט dodecyl נתרן או פתרונות אמינים dodecyl.
פרוטוקול הטיפול הקולי:
עבור השינוי הקולי, פתרון זהב קולואידי, מורכב חלקיקי זהב ציטראט המוגן מתבצעים עם קוטר ממוצע של 25nm (± 7nm), היו sonicated בתא כור סגור (כ. נפח 50 מיליליטר). פתרון הזהב קולואידי (0.97 mmol·L. אני לא מבין) היה מוקרן באולטרסאונד בעצימות גבוהה (40 W / ס"מ? כמה אתה מבין) באמצעות Hielscher UIP1000hdT ultrasonicator (20kHz, 1000W) מצויד בסונוטרודה מסגסוגת טיטניום BS2d18 (קוטר קצה 0.7 אינץ '), שהיה שקוע כ -2 ס"מ מתחת לפני השטח של הפתרון הסוניקציה. הזהב הקולואידי הומת בגז עם ארגון (O2 < 2 ppmV, אוויר נוזלי) 20 דקות. לפני ובמהלך sonication בשיעור של 200 מ"ל · דקות. אני לא מבין לחסל את החמצן בתמיסה. חלק 35 מ"ל של כל פתרון פעילי שטח ללא תוספת של מימית ציטראט Trisodium נוספה על ידי 15 מ"ל של זהב קולואידי preformed, מבעבע עם גז ארגון 20 דקות. לפני ובמהלך הטיפול קולי.
המלצת Device:
UIP1000hd עם sonotrode BS2d18 ואת כור תא זרימה
עיון / מחקר נייר:
Radziuk, D .; גרגורייב, D .; ג'אנג, W .; סו, ד .; Möhwald, H .; שצ'וקין, ד (2010): אולטרסאונד בסיוע היתוך של מתבצעות זהב חלקיקים. כתב העת לכימיה פיסיקלית C 114, 2010. 1835-1843.

דשן אי-אורגנית – שליק של Cu, Cd ו-Pb לניתוח

יישום אולטרא סאונד:
הפקת Cu, CD ו- Pb מ דשנים אורגניים למטרה אנליטית:
עבור מיצוי קולי של נחושת, עופרת וקדמיום, דגימות המכילות תערובת של דשן וממס הם sonicated עם מכשיר קולי כגון הסוניקטור VialTweeter עבור סוניקציה עקיפה. דגימות הדשן עברו סוניקציה בנוכחות 2 מ"ל של 50% (v/v) HNO3 צינורות זכוכית עבור 3 דקות. תמציות של Cu, CD ו- Pb יכול להיקבע על ידי ספקטרומטריית הקליטה אטומית להבה (Faas).
המלצת Device:
VialTweeter
עיון / מחקר נייר:
לימה, א F .; ריכטר, E. M .; מוניוז, ר 'א א (2011): שיטה אנליטית אלטרנטיבית עבור קביעת מתכת במפעל דשן אורגני המבוסס על מיצוי בסיוע אולטרסאונד. כתב העת של האגודה הכימית הברזילאי 22 / 8. 2011. 1519-1524.

סינתזה לאטקס

יישום אולטרא סאונד:
הכנת P (St-BA) לטקס
חלקיקי לטקס פולי(סטירן-r-בוטיל אקרילט) P(St-BA) סונתזו על ידי פילמור תחליב בנוכחות DBSA פעילי שטח. 1 גרם של DBSA הומס לראשונה ב 100 מ"ל מים בבקבוק בעל שלושה צווארים וערך ה- pH של התמיסה הותאם ל -2.0. מונומרים מעורבים של 2.80 גרם St ו- 8.40 גרם BA עם היוזם AIBN (0.168 גרם) נשפכו לתמיסת DBSA. תחליב ה- O/W הוכן באמצעות ערבוב מגנטי למשך שעה ואחריה סוניקציה עם הסוניקטור UIP1000hd המצויד בצופר קולי (בדיקה / סונוטרודה) למשך 30 דקות נוספות באמבט הקרח. לבסוף, פילמור בוצע ב 90 מעלות צלזיוס באמבט שמן במשך 2 שעות תחת אטמוספירה חנקן.
המלצת Device:
UIP1000hd
עיון / מחקר נייר:
ייצור של סרטים מוליכים גמישים נגזרו פולי (3,4-ethylenedioxythiophene) epoly (חומצת styrenesulfonic) (PEDOT: PSS) על מצע בדים לא ארוג. כימית חומרים ופיסיקה 143, 2013. 143-148.
לחץ כאן כדי לקרוא עוד על סונו-סינתזה של לטקס!

הסרת יצוקה (סונו-Leaching)

יישום אולטרא סאונד:
שטיפת אולטרסאונד של עופרת מקרקע מזוהמת:
ניסויי שטיפת האולטרסאונד בוצעו עם הומוגנייזר קולי UP400S עם בדיקה קולית טיטניום (קוטר 14 מ"מ), הפועלת בתדר של 20kHz. הגשושית העל-קולית (סונוטרודה) כוילה מבחינה קלורית כאשר העוצמה העל-קולית נקבעה ל-51 ± 0.4 ואט ס"מ? כמה אתה מבין עבור כל ניסויי סונו-השטיפה. ניסויי סונו-השטיפה היו thermostated באמצעות תא זכוכית במעייל תחתי שטוח ב 25 ± 1 ° C. שלוש מערכות הועסקו בתור פתרונות שטיפת הקרקע (0.1L) תחת sonication: 6 מ"ל של 0.3 mol L? כמה אתה מבין של פתרון חומצה אצטית (pH 3.24), 3% (v / v) פתרון חומצה חנקתית (pH 0.17) וכרית של חומצה / אצטט אצטית (pH 4.79) שהוכן על ידי ערבוב L 0.3 mol 0f 60ml. אני לא מבין חומצה אצטית עם 19 מ"ל 0.5 mol L. אני לא מבין NaOH. לאחר תהליך סונו-השטיפה, דגימות סוננו בנייר מסנן להפריד הפתרון התשטיפים מן האדמה ואחריו electrodeposition הראשי של הפתרון התשטיפים והעיכול של קרקע לאחר היישום של אולטרסאונד.
אולטראסאונד הוכח להיות כלי רב ערך בקידום התשטיפים של עופרת מאדמה לזהם. אולטרסאונד הנה שיטה יעילה להסרת הכמעט המוחלטת של עופרת leachable מאדמה וכתוצאה מכך קרקע הרבה פחות מסוכנת.
המלצת Device:
UP400S עם sonotrode H14
עיון / מחקר נייר:
סנדובל-גונזלס, .; סילבה-מרטינז, S .; בלס-אמאדור, G. (2007): אולטראסאונד Leaching בשילוב טיפול אלקטרוכימי עבור קרקע הסרת יצוקה. Journal of New חומרים עבור מערכות אלקטרוכימיות 10, 2007. 195-199.

PbS – ננו-חלקיק העופרת גופרתי סינתזה

יישום אולטרא סאונד:
בטמפרטורת החדר, אצטט להוביל 0.151 גרם (Pb (CH3קו) 2.3 H2O) ו 0.03 גרם של TAA (CH3מיכל ברכה2) נוספו 5mL של הנוזל יונית, [מסרים] [EtSO4], ו-15 מ"ל מים מזוקקים פעמיים בכד 50 מ"ל המוטל על קרינה על-קולית עם הסוניק Hielscher UP200S למשך 7 דקות. קצה הבדיקה העל-קולית / סונוטרודה S1 היה שקוע ישירות בתמיסת התגובה. המתלה שנוצר בצבע חום כהה היה צנטריפוגה כדי להוציא את המשקע ונשטף פעמיים עם מים מזוקקים כפול ואתנול בהתאמה כדי להסיר את המגיבים שלא הגיבו. כדי לחקור את השפעת האולטרסאונד על תכונות המוצרים, הוכן מדגם השוואתי נוסף, תוך שמירה על פרמטרי התגובה קבועים, למעט העובדה שהמוצר מוכן בערבוב מתמשך במשך 24 שעות ללא סיוע של קרינה קולית.
אולטרסאונד בסיוע סינתזה ב נוזלים יוניים מימיים בטמפרטורת חדר שהוצעה עבור הכנת חלקיקי PBS. בטמפרטורת החדר הזה ואת השיטה ירוקה וידידותית לסביבה היא מהיר תבנית-חופשית, אשר מקצר את זמן סינתזה להפליא ונמנע את הנהלים הסינתטיים המסובכים. Nanoclusters כפי שהוכן להראות משמרת כחולה עצומה של 3.86 eV כי ניתן לייחס קטן מאוד בגודל של חלקיקים ותוצאת כליאה הקוונטית.
המלצת Device:
UP200S
עיון / מחקר נייר:
Behboudnia, M .; החביב-Yangjeh, A .; ג'עפרי-Tarzanag, Y .; Khodayari, א (2008): הכנת טמפרטורה קלילה חדר ואפיון של חלקיקי PbS ב מימית [EMIM] [EtSO4] נוזלים יוניים באמצעות הקרנת אולטרה סאונד. העלון של קוריאה הכימית האגודה 29/1, 2008. 53-56.

שפלת פנול

יישום אולטרא סאונד:
Rokhina ואח. (2013) השתמשו בשילוב של חומצה peracetic (PAA) ו זרז הטרוגני (MNO2) לפירוק פנול בתמיסה מימית תחת קרינה קולית. אולטרה-סוניקציה בוצעה באמצעות אולטרסוניקטור מסוג 400W מסוג UP400S, המסוגל לבצע סוניקציה ברציפות או במצב פולס (כלומר 4 שניות על ו -2 שניות כבוי) בתדר קבוע של 24 קילוהרץ. קלט ההספק הכולל המחושב, צפיפות ההספק ועוצמת ההספק שפוזרו למערכת היו 20 W, 9.5×10? כמה אתה מבין W / ס"מ-3 שלוש, ו 14.3 W / ס"מ? כמה אתה מביןבהתאמה. הכוח הקבוע שימש לאורך כל הניסויים. יחידת מחזור טבילה שימשה לשליטה בטמפרטורה בתוך הכור. זמן הסוניק בפועל היה 4 שעות, אם כי זמן התגובה האמיתי היה 6 שעות עקב הפעולה במצב פעימה. בניסוי טיפוסי, כור הזכוכית היה מלא ב-100 מ"ל של תמיסת פנול (1.05 מילימול) ובמינונים מתאימים של הזרז MnO2 ו-PAA (2%), שנעו בין 0-2 גרם ליטר. אני לא מבין ו 0-150 ppm, בהתאמה. כל התגובות בוצעו ב- pH נייטרלי circum, לחץ אטמוספרי בטמפרטורת החדר (22 ± 1 ° C).
על ידי ultrasonication, שטח הפנים של הזרז הוגדל וכתוצאה מכך שטח 4-לקפל גדול ללא שינוי מבני. תדרי המחזור (TOF) הוגדלו מ 7 x 10-3 שלוש כדי 12.2 x 10-3 שלוש לי. אני לא מבין, בהשוואה לתהליך השותק. בנוסף, אין שטיפה משמעותית של הזרז זוהתה. חמצון הבידוד התרמי של פנול בריכוזים נמוכים יחסית של ריאגנטים הפגין שיעורי הסרה גבוהים של פנול (עד 89%) בתנאים קלים. באופן כללי, אולטרסאונד האיץ את תהליך החמצון במהלך 60 דקות ראשונות. (70% של הסרת פנול לעומת 40% במהלך תקופת השתיקה הרועמת).
המלצת Device:
UP400S
עיון / מחקר נייר:
Rokhina, E. V.; מקרובה, K.; Lahtinen, M.; גולובינה, .ה.; ואן כפי, H.; Virkutyte, J. (2013): אולטרסאונד בסיוע MNO2 הומוליזה של חומצת peracetic מזורזת שפלת פנול: הערכת כימית קינטיקה תהליך. הנדסה כימית Journal 221, 2013. 476-486.

פנול: חימצון של פנול באמצעות רוי3 כמו זרז

יישום אולטרא סאונד:
חמצון מימית הטרוגניות של פנול מעל רוי3 עם מי חמצן (H2הו2): חמצון של פנול (100 ppm קטליטי) מעל רוי3 כזרז נחקר בכור זכוכית 100 מ"ל מצויד במערבל מגנטי ובקר טמפרטורה. תערובת התגובה עורבבה במהירות של 800 סל"ד למשך 1-6 שעות כדי לספק ערבוב מלא לפיזור אחיד והשעיה מלאה של חלקיקי זרזים. לא בוצעה ערבוב מכני של התמיסה במהלך הסוניקציה בשל ההפרעה שנגרמה על ידי תנודה וקריסה של בועות קוויטציה, מה שסיפק לעצמו ערבוב יעיל ביותר. הקרנת אולטרסאונד של הפתרון בוצעה עם מתמר קולי UP400S מצויד קולי (מה שנקרא סוניק מסוג בדיקה), המסוגל לפעול ברציפות או במצב דופק בתדר קבוע של 24 קילוהרץ ותפוקת כוח מקסימלית של 400W.
לצורך הניסוי, רוי לא מטופל3 כמו זרז (0.5-2 GL. אני לא מבין) הוצג כתרחיף לתווך התגובה עם תוספת H2O2 עוקבת (30%, ריכוז בטווח של 200–1200 ppm).
Rokhina ואח. מצאו במחקרם כי קרינה אולטרא שיחק תפקיד בולט שינוי של מאפייני רקמתי של זרז, ייצור מבנה microporous עם שטח פנים גבוה כתוצאה הפיצול של חלקיקי הזרז. יתר על כן, היה לזה השפעה פרסומי, מניעת הצטברות של חלקיקי הזרז ושיפור הנגישות של פנול מי חמצן אל האתרים הפעילים של הזרז.
העלייה הכפולה ביעילות התהליך בסיוע אולטרסאונד בהשוואה לתהליך החמצון השקט יוחסה להתנהגות הקטליטית המשופרת של הזרז ויצירת מינים מחמצנים כגון •OH, •HO2 ו- •I2 באמצעות מחשוף רקומבינציה של רדיקלים קשרי מימן.
המלצת Device:
UP400S
עיון / מחקר נייר:
Rokhina, E. V .; Lahtinen, M .; נולטה, M. ג M .; Virkutyte, J. (2009): אולטרסאונד בסיוע הטרוגניות רותניום מזורזת רטוב פראוקסיד חימצון של פנול. Applied קטליזה B: הסביבה 87, 2009. 162- 170.

PLA מצופה חלקיקי Ag / ZnO

יישום אולטרא סאונד:
ציפוי PLA של חלקיקי Ag/ZnO: מיקרו-חלקיקים ותת-מיקרו-חלקיקים של Ag/ZnO המצופים ב-PLA הוכנו בטכניקת אידוי ממס תחליב שמן במים. שיטה זו בוצעה באופן הבא. ראשית, 400 מ"ג של פולימר היה מומס 4 מ"ל של כלורופורם. הריכוז המתקבל של פולימר בכלורופורם היה 100 מ"ג/מ"ל. שנית, התמיסה הפולימרית התחלבה בתמיסת מים של מערכות פעילי שטח שונות (חומר מתחלב, PVA 8-88) תוך ערבוב מתמשך עם הומוגנייזר במהירות ערבוב של 24,000 סל"ד. התערובת עורבבה במשך 5 דקות. ובמהלך תקופה זו התקרר התחליב שנוצר בקרח. היחס בין תמיסת מים של חומרים פעילי שטח ותמיסת כלורופורם של PLA היה זהה בכל הניסויים (4:1). לאחר מכן, התחליב שהתקבל היה אולטרה-סוני על ידי מכשיר מסוג בדיקה קולית UP400S (400W, 24kHz) במשך 5 דקות. במחזור 0.5 ומשרעת 35%. לבסוף, התחליב המוכן הועבר לצלוחית ארלנמאייר, ערבב, והממס האורגני התאדה מהתחליב בלחץ מופחת שמוביל לבסוף להיווצרות תרחיף חלקיקים. לאחר הסרת הממס המתלה עבר צנטריפוגה שלוש פעמים כדי להסיר את המתחלב.
המלצת Device:
UP400S
עיון / מחקר נייר:
Kucharczyk, P .; Sedlarik, V .; Stloukal, P .; Bazant, P .; Koutny, M .; Gregorova, A .; Kreuh, D .; Kuritka, I. (2011): midi (L-חומצה לקטית) מצופה מיקרוגל מסונתז חלקיקים אנטיבקטריאלי היברידי. Nanocon 2011.

מרוכבים polyaniline

יישום אולטרא סאונד:
הכנת polyaniline ננו מים מבוססי-מסוממים עצמית (SPAni) מרוכבים (SC-WB)
כדי להכין את מרוכב SPAni מבוסס מים, 0.3 גרם SPAni, מסונתז באמצעות פילמור באתרו בתווך ScCO2, היה מדולל במים וסוני במשך 2 דקות על ידי הומוגנייזר קולי 1000W UIP1000hd. לאחר מכן, מוצר המתלים היה הומוגני על ידי הוספת 125 גרם מטריצת קשיח על בסיס מים למשך 15 דקות. והסוניקציה הסופית בוצעה בטמפרטורת הסביבה במשך 5 דקות.
המלצת Device:
UIP1000hd
עיון / מחקר נייר:
Bagherzadeh, m.R .; Mousavinejad, T .; Akbarinezhad, E .; Ghanbarzadeh, א (2013): ביצועי מגן של ציפוי אפוקסי על בסיס מים המכילים ScCO2 המסונתז עצמי המסומם Nanopolyaniline. 2013.

פחמימנים ארומטיים פוליציקליים: השפלה Sonochemical של נפטלין, Acenaphthylene ו Phenanthrene

יישום אולטרא סאונד:
עבור פירוק סונוכימי של פחמימנים ארומטיים רב-טבעתיים (PAHs), נפתלן, אקנפתילן ופננתרן במים, תערובות הדגימה עברו סוניקציה ב-20◦C ו-50 מיקרוגרם/ליטר מכל PAH מטרה (150 מיקרוגרם/ליטר של ריכוז התחלתי כולל). Ultrasonication יושם על ידי ultrasonicator מסוג קרן UP400S (400W, 24kHz), אשר מסוגל לפעול גם ברציפות או במצב דופק. הסוניקטור UP400S היה מצויד בגשושית טיטניום H7 עם קצה בקוטר 7 מ"מ. התגובות בוצעו בכלי תגובה גלילי מזכוכית בנפח 200 מ"ל כאשר קרן הטיטניום הותקנה על גבי כלי התגובה ואטמה באמצעות אורינגים ושסתום טפלון. כלי התגובה הונח באמבט מים כדי לשלוט בטמפרטורת התהליך. כדי למנוע תגובות פוטוכימיות, הכלי היה מכוסה ברדיד אלומיניום.
תוצאות ניתוח הנתונים הראה כי ההמרה של PAHs מגדילה עם הגדלת משך sonication.
עבור נפתלין, ההמרה סייעה באולטרסאונד (סט כוח אולטרסאונד כדי 150W) עלתה מ 77.6% הושגו לאחר 30 דקות. sonication כדי 84.4% לאחר 60 דקות. sonication.
עבור acenaphthylene, ההמרה סייעה באולטרסאונד (סט כוח אולטרסאונד כדי 150W) עלתה מ 77.6% הושגו לאחר 30 דקות. sonication עם כוח אולטרסאונד 150W ל 84.4% לאחר 60 דקות. sonication עם אולטרסאונד 150W עלה מ 80.7% הושג לאחר 30 דקות. sonication עם כוח אולטרסאונד 150W ל 96.6% לאחר 60 דקות. sonication.
עבור phenanthrene, ההמרה סייעה באולטרסאונד (סט כוח אולטרסאונד כדי 150W) עלתה מ 73.8% הושגו לאחר 30 דקות. sonication כדי 83.0% לאחר 60 דקות. sonication.
כדי לשפר את היעילות שפלה, מי חמצן יכול להיות מנוצל יותר יעיל כאשר יון ברזליות מתווסף. התוספת של יון ברזליות הוכח כבעל השפעות סינרגטיות לדמות תגובת פנטון דמוי.
המלצת Device:
UP400S עם H7
עיון / מחקר נייר:
Psillakis, E .; Goula, G .; Kalogerakis, N .; Mantzavinos, ד (2004): שפלה של פחמימנים ארומטיים פוליציקליים בתמיסות מימיות ידי הקרנה קולית. Journal of B108 חומרים מסוכנים, 2004. 95-102.

הסרת שכבת תחמוצת מן המצעים

יישום אולטרא סאונד:
כדי להכין את המצע לפני גוברת nanowires CuO על מצעי Cu, שכבת התחמוצת המהותית על פני שטח Cu הוסרה על ידי ultrasonicating מדגם ב 0.7 חומצה הידרוכלורית M עבור 2 דקות. עם Hielscher UP200S. המדגם נוקה באולטרסאונד ב אצטון עבור 5 דקות. להסרת מזהמים אורגניים, לשטוף היטב עם מים ללא יונים (DI), מיובש באוויר דחוס.
המלצת Device:
UP200S אוֹ בית Seating
עיון / מחקר נייר:
Mashock, M .; יו, K .; קואי, S .; מאו, S .; Lu, G .; חן, J. (2012): מאפייני חישת גז ויסות של CuO Nanowires באמצעות יצירה הדיסקרטית nanosized p-n צמתים על פני השטח שלהם. חומרי ACS יישומית & ממשקים 4, 2012. 4192-4199.

בקשת מידע





homogenizers גבוה גזרה גבוהה אולטרה סאונד משמשים במעבדה, ספסל העליון, פיילוט ועיבוד תעשייתי.

Hielscher אולטרסוניקה מייצרת הומוגניזרים אולטראסוניות ביצועים גבוהים עבור ערבוב יישומים, פיזור, אמולסיה וחילוץ על מעבדה, טייס בקנה מידה תעשייתי.

ניסויי voltammetry

יישום אולטרא סאונד:
לניסויי וולטמטריה משופרת אולטרסאונד, נעשה שימוש באולטרסאונד Hielscher 200 וואט UP200S מצויד בקרן זכוכית (קצה בקוטר 13 מ"מ). האולטרסאונד הוחל בעוצמה של 8 ואט/ס"מ-2.
בשל קצב איטי של דיפוזיה של חלקיקים בפתרונות מימיים ואת מספר גבוה של מרכזי חמצון לכל nanoparticle, פתרון voltammetry שלב ישיר של חלקיקים נשלטת על ידי תופעות ספיחה. על מנת לזהות חלקיקים ללא הצטברות עקב ספיחה, יש לבחור בגישה ניסויית עם (i) ריכוז גבוה מספיק של חלקיקים, (ii) אלקטרודות קטנות לשיפור היחס בין אות אל גב, או (iii) תחבורה המונית מהירה מאוד.
לכן, מקנזי ואח. (2012) מועסקים אולטרסאונד הכוח לשפר את שיעור להסעת המונים דרסטי של חלקיקים לכיוון פני האלקטרודה. ב ההתקנה הניסיונית שלהם, האלקטרודה חשוף ישירות אולטרסאונד בעצמה גבוהה עם מרחק מ"מ 5 אלקטרודה ל-הורן 8 W / סנטימטר-2 עוצמת סוניקציה וכתוצאה מכך תסיסה וניקוי קוויטציוני. מערכת חיזור בדיקה, הפחתת אלקטרון אחד של Ru(NH3)63 + M KCl ב 0.1 מימית, הועסק כדי לכייל את השיעור להסעת המונים המושגים בתנאים אלה.
המלצת Device:
UP200S אוֹ בית Seating
עיון / מחקר נייר:
מקנזי, ק י .; מרקן, F. (2001): אלקטרוכימיה ישיר של nanoparticulate Fe2O3 בתמיסה מימית ו שנספחו על תחמוצת אינדיום-מסוממים פח. לכימיה יישומית טהור, 73/12, 2001. 1885-1894.

סוניקטורים לתגובות סונוכימיות ממעבדה לקנה מידה תעשייתי

Hielscher מציעה את כל מגוון של ultrasonicators מן homogenizer מעבדה כף יד עד סוניקטורים תעשייתיים מלאים עבור זרמים נפח גבוה. כל התוצאות שהושגו בקנה מידה קטן במהלך הבדיקה, R&D and optimization of an ultrasonic process, can be >linearly scaled up to full commercial production. Hielscher sonicators הם אמינים, חזקים ובנויים לפעולה 24/7.
שאל אותנו, כיצד להעריך, לייעל ולהרחיב את התהליך שלך! אנו שמחים לסייע לכם במהלך כל השלבים – מהבדיקות ראשונות ואופטימיזציה תהליך התקנה בקו הייצור התעשייתי שלך!

תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!

בקש מידע נוסף

אנא השתמש בטופס שלהלן כדי לבקש מידע נוסף על הסוניקטורים שלנו, יישומים סונוכימיים ומחיר. נשמח לדון איתך בתהליך הכימי שלך ולהציע לך הומוגייזר קולי העונה על הדרישות שלך!









הינכם מתבקשים לשים לב מדיניות פרטיות.


Ultrasonicator UP200St (200W) המפזר פחמן שחור במים באמצעות 1%wt Tween80 כחומר פעילי שטח.

פיזור על-קולי של פחמן שחור באמצעות האולטרה-סוניקטור UP200St

תמונה ממוזערת של וידאו

דוגמאות לתגובה כימית משופרת באולטרסאונד לעומת תגובות קונבנציונליות

הטבלה הבאה נותנת סקירה כללית על מספר תגובות כימיות נפוצות. עבור כל תגובה, משווים את התגובה הקונבנציונלית לעומת התגובה המוגברת באולטרסאונד מבחינת תפוקה ומהירות המרה.
 

התגובהזמן תגובה – קונבנציונאליזמן תגובה – אולטרסוניקהתשואה – קונבנציונלי (%)תשואה – אולטרסאונד (%)
מחזוריות Diels-Alder35 שעות3.5 שעות77.997.3
חמצון של אינדאן לאינדאן-1-אחד3 שעות3 שעותפחות מ-27%73%
הפחתת methoxyaminosilaneאין תגובה3 שעות0%100%
חמצון של אסטרים שומניים בלתי רוויים ארוכי שרשרת2 שעות15 דקות48%92%
חמצון של arylalkanes4 שעות4 שעות12%80%
הוספת ניטרואלקנים ל-α,β אסטרים בלתי רוויים חד-תחליפים2 ימים2 שעות85%90%
חמצון פרמנגנט של 2-אוקטאנול5 שעות5 שעות3%93%
סינתזה של כלקונים על ידי עיבוי CLaisen-Schmidt60 דק'10 דק'5%76%
צימוד UIllmann של 2-יודוניטרובנזן2 שעות2הות ותיהפחות שיזוף 1.5%70.4%
תגובת רפורמצקי12 שעות30 דקות50%98%

(ראה: Andrzej Stankiewicz, Tom van Gerven, Georgios Stefanidis: The Fundamentals of Process Intensification, First Edition. פורסם 2019 על ידי Wiley)

עובדות שראוי לדעת

הומוגנייזרים של רקמות אולטראסוניות משמשים לתהליכים ותעשיות סעפת. בהתאם ליישום הספציפי שהסוניקטור משמש לו, הוא מכונה אולטרסאונד מסוג בדיקה, לייזר קולי, סונוליזר, משבש אולטרסאונד, מטחנה קולית, קרע סונו, סוניפייר, מפרק קולי, משבש תאים, מפזר קולי או ממיס. המונחים השונים מצביעים על היישום הספציפי הממומש על ידי סוניקציה.



אולטרסוניקה ביצועים גבוהים! מגוון המוצרים Hielscher מכסה את הספקטרום המלא מן ultrasonicator המעבדה הקומפקטית מעל יחידות ספסל העליון למערכות אולטראסאונד תעשייתיות מלאות.

Hielscher אולטרסוניקה מייצרת homogenizers קולי ביצועים גבוהים מ מַעבָּדָה ל גודל תעשייתי.


נשמח לדון בתהליך שלך.

בואו ניצור קשר.