नैनोकणों का सोनो-विद्युतरासायनिक संश्लेषण

अल्ट्रासाउंड द्वारा संवर्धित नैनोकणों का विद्युतरासायनिक संश्लेषण बड़े पैमाने पर उच्च गुणवत्ता वाले नैनोकणों के उत्पादन का अत्यंत प्रभावी और लागत-कुशल तरीका है। सोनो-विद्युतरासायनिक संश्लेषण, जिसे सोनो-विद्युतनिक्षेपण भी कहा जाता है, विभिन्न पदार्थों और आकृतियों की नैनोसंरचनाएँ तैयार करने की सुविधा देता है।

नैनोकणों का सोनो-विद्युतरासायनिक संश्लेषण और सोनो-विद्युतनिक्षेपण

सोनो-विद्युतरासायनिक संश्लेषण या सोनो-विद्युतनिक्षेपण धात्विक नैनोकणों के उत्पादन की एक तकनीक है, जिसमें विद्युतनिक्षेपण प्रक्रिया के दौरान उच्च शक्ति वाले अल्ट्रासाउंड का उपयोग किया जाता है, ताकि कैथोड की सतह पर और आसपास के विलयन में बढ़ रहे नैनोकणों के द्रव्यमान स्थानांतरण को बढ़ावा दिया जा सके।
नैनोकणों के सोनो-विद्युतरासायनिक संश्लेषण या सोनो-विद्युतनिक्षेपण के लिए सोनोकेमिस्ट्री के प्रभावों को विद्युतनिक्षेपण की प्रक्रिया के साथ जोड़ा जाता है। शक्तिशाली अल्ट्रासाउंड तरंगों और उनसे उत्पन्न ध्वनिक कैविटेशन के रासायनिक अभिक्रियाओं पर पड़ने वाले सोनो-विद्युतरासायनिक प्रभाव अत्यधिक उच्च तापमान, दाब और उनके संबंधित अंतरों के कारण उत्पन्न होते हैं, जो ढहते हुए कैविटेशन बुलबुलों के भीतर और आसपास विकसित होते हैं। सोनोकेमिस्ट्री को विद्युतरसायन के साथ जोड़कर, सोनो-विद्युतरसायन संयुक्त प्रभाव प्रदान करता है, जैसे बेहतर द्रव्यमान स्थानांतरण, इलेक्ट्रोड की सतहों की सफाई, विलयन से गैस निकालना और अभिक्रिया दरों में वृद्धि। कुल मिलाकर, सोनो-विद्युतरासायनिक नैनोकण संश्लेषण (सोनो-विद्युतनिक्षेपण) उच्च गुणवत्ता वाले नैनोकणों की उच्च उपज के कारण उत्कृष्ट है; इन नैनोकणों का उत्पादन सौम्य परिस्थितियों में एक तीव्र और लागत-कुशल प्रक्रिया द्वारा किया जा सकता है। सोनो-विद्युतरसायन और सोनो-विद्युतनिक्षेपण के प्रक्रिया मापदंड कणों के आकार और आकारिकी को प्रभावित करने की सुविधा देते हैं।
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सोनो-विद्युतरासायनिक संश्लेषण / सोनो-विद्युतनिक्षेपण कैसे काम करता है?

सोनो-विद्युतरासायनिक नैनोकण संश्लेषण के लिए सोनो-विद्युतनिक्षेपण प्रणाली का मूल विन्यास काफी सरल है। सोनो-विद्युतनिक्षेपण विन्यास और विद्युतनिक्षेपण विन्यास के बीच एकमात्र अंतर यह है कि सोनो-विद्युतनिक्षेपण प्रणाली में इलेक्ट्रोड के रूप में अल्ट्रासोनिक प्रोब का उपयोग किया जाता है। धात्विक नैनोकणों का संश्लेषण करने के लिए अल्ट्रासोनिक प्रोब कार्यकारी इलेक्ट्रोड के रूप में काम करता है। सोनो-विद्युतनिक्षेपण में अल्ट्रासाउंड के प्रमुख प्रेरक प्रभावों में से एक इलेक्ट्रोड (कैथोड और/या एनोड) तथा आसपास के विलयन के बीच द्रव्यमान स्थानांतरण में वृद्धि है।
चूँकि सोनो-विद्युतरासायनिक संश्लेषण और सोनो-विद्युतनिक्षेपण के प्रक्रिया मापदंडों को सटीक रूप से नियंत्रित और समायोजित किया जा सकता है, इसलिए नियंत्रित आकार और आकृति वाले नैनोकणों का संश्लेषण किया जा सकता है। सोनो-विद्युतरासायनिक संश्लेषण और सोनो-विद्युतनिक्षेपण अनेक प्रकार के धात्विक नैनोकणों और नैनोसंरचित संकुलों के लिए उपयोगी हैं।

सोनो-विद्युतरासायनिक नैनोकण संश्लेषण के लाभ

प्रो. Islam और प्रो. Pollet का NTNU अनुसंधान समूह अपने शोध लेख (2019) में नैनोकणों के सोनो-विद्युतरासायनिक उत्पादन के मुख्य लाभों का सार इस प्रकार प्रस्तुत करता है: “(i) इलेक्ट्रोड के पास द्रव्यमान परिवहन में बहुत अधिक वृद्धि, जिससे विद्युतरासायनिक अभिक्रियाओं की दर और कभी-कभी उनकी क्रियाविधि बदल जाती है, (ii) इलेक्ट्रोड-विद्युतअपघट्य अंतरापृष्ठ पर कैविटेशन जेट के माध्यम से सतह की आकारिकी में परिवर्तन, जिससे आमतौर पर सतह का क्षेत्रफल बढ़ जाता है और (iii) इलेक्ट्रोड की विसरण परत की मोटाई में कमी और परिणामस्वरूप आयनों का ह्रास।” (Islam et al. 2019)

उच्च प्रदर्शन वाले विद्युतरासायनिक प्रोब और रिएक्टर

सोनोकेमिस्ट्री और सोनो-विद्युतरसायन में उच्च प्रदर्शन वाली अल्ट्रासोनिक प्रणालियों के लिए Hielscher Ultrasonics आपका दीर्घकालीन अनुभव वाला साझेदार है। हम अत्याधुनिक अल्ट्रासोनिक प्रोब और रिएक्टर बनाते और वितरित करते हैं, जिनका उपयोग दुनिया भर में चुनौतीपूर्ण परिवेशों में गहन कार्यभार वाले अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। सोनो-विद्युतरसायन और सोनो-विद्युतनिक्षेपण के लिए Hielscher ने विशेष अल्ट्रासोनिक प्रोब, रिएक्टर और विद्युतरोधक विकसित किए हैं। अल्ट्रासोनिक प्रोब कैथोड और/या एनोड के रूप में काम करते हैं, जबकि अल्ट्रासोनिक रिएक्टर सेल विद्युतरासायनिक अभिक्रियाओं के लिए इष्टतम परिस्थितियाँ प्रदान करते हैं। अल्ट्रासोनिक इलेक्ट्रोड और सेल गैल्वैनिक / वोल्टाइक तथा विद्युतअपघटनी प्रणालियों के लिए उपलब्ध हैं।

इष्टतम परिणामों के लिए सटीक रूप से नियंत्रित किए जा सकने वाले आयाम

Hielscher के सभी अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर सटीक रूप से नियंत्रित किए जा सकते हैं और इस कारण अनुसंधान एवं विकास तथा उत्पादन में भरोसेमंद कार्यसाधन हैं। आयाम उन महत्वपूर्ण प्रक्रिया मापदंडों में से एक है, जो सोनोकेमिकल और सोनोमैकेनिकल प्रभावों से प्रेरित अभिक्रियाओं की दक्षता और प्रभावशीलता को प्रभावित करते हैं। Hielscher Ultrasonics के सभी प्रोसेसर आयाम की सटीक सेटिंग की सुविधा देते हैं। Hielscher के औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर बहुत उच्च आयाम प्रदान कर सकते हैं और चुनौतीपूर्ण सोनो-विद्युतरासायनिक अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक अल्ट्रासोनिक तीव्रता प्रदान करते हैं। 200µm तक के आयामों पर 24/7 संचालन में आसानी से लगातार काम किया जा सकता है।
आयाम की सटीक सेटिंग और स्मार्ट सॉफ़्टवेयर द्वारा अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया मापदंडों की निरंतर निगरानी आपको सोनो-विद्युतरासायनिक अभिक्रिया को सटीक रूप से प्रभावित करने की सुविधा देती है। प्रत्येक सोनिकेशन चक्र के दौरान सभी अल्ट्रासोनिक मापदंड अंतर्निर्मित SD-कार्ड पर स्वतः दर्ज होते हैं, ताकि प्रत्येक चक्र का मूल्यांकन और नियंत्रण किया जा सके। सर्वाधिक दक्ष सोनो-विद्युतरासायनिक अभिक्रियाओं के लिए इष्टतम सोनिकेशन!
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सर्वोच्च गुणवत्ता – जर्मनी में डिज़ाइन और निर्मित

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