Hielscher Ultrasonics
Bit će nam drago razgovarati o vašem procesu.
Nazovite nas: +49 3328 437-420
Pošaljite nam e-mail: info@hielscher.com

Sonoelektrokemijsko taloženje

Sonoelektrokemijsko taloženje je tehnika sinteze koja kombinira sonokemiju i elektrokemiju za visoko učinkovitu i ekološki prihvatljivu proizvodnju nanomaterijala. Poznato kao brzo, jednostavno i učinkovito, sonoelektrokemijsko taloženje omogućuje oblikom kontroliranu sintezu nanočestica i nanokompozita.

Sonoelektrodepozicija nanočestica

Za sonoelektrotaloženje (također sonoelektrokemijsko taloženje, sonokemijsko galvaniziranje ili sonokemijsko elektrotaloženje) u svrhu sinteze nanočestica, jedna ili dvije ultrazvučne sonde (sonotrode ili rogovi) koriste se kao elektrode. Metoda sonoelektrokemijskog taloženja je vrlo učinkovita te jednostavna i sigurna za korištenje, što omogućuje sintetiziranje nanočestica i nanostruktura u velikim količinama. Dodatno, sonoelektrokemijsko taloženje je intenzivirani proces, što znači da sonikacija ubrzava proces elektrolize tako da se reakcija može izvoditi pod učinkovitijim uvjetima.
Primjena snažnog ultrazvuka na suspenzije značajno povećava procese prijenosa mase zbog makroskopskog strujanja i mikroskopskih kavitacijskih sila na međupovršini. Na ultrazvučnim elektrodama (sono-elektrodama), ultrazvučne vibracije i kavitacija kontinuirano uklanjaju produkte reakcije s površine elektrode. Uklanjanjem svih pasivizirajućih naslaga, površina elektrode je kontinuirano dostupna za sintezu novih čestica.
Kavitacija generirana ultrazvukom potiče stvaranje glatkih i jednolikih nanočestica koje su homogeno raspoređene u tekućoj fazi.

Zahtjev za informacije




Imajte na umu naše politika privatnosti.




Ultrazvučno elektrotaloženje vrlo je učinkovita metoda za proizvodnju nanočestica i nanostrukturiranih materijala.

2x ultrazvučna procesora sa sondama, koje djeluju kao elektrode tj. katoda i anoda. Ultrazvučne vibracije i kavitacija potiču elektrokemijske procese.

Ovaj video ilustrira pozitivan utjecaj izravne ultrazvučne elektrode na električnu struju. Koristi Hielscher UP100H (100 W, 30 kHz) ultrazvučni homogenizator s elektrokemijskom nadogradnjom i titanskom elektrodom/sonotrodom. Elektrolizom razrijeđene sumporne kiseline nastaju plin vodik i kisik. Ultrasonication smanjuje debljinu difuzijskog sloja na površini elektrode i poboljšava prijenos mase tijekom elektrolize.

Sono-Electro-Chemistry - Ilustracija utjecaja ultrazvuka na šaržnu elektrolizu

Video sličica

Sonokemijska elektrodepozicija

  • nanočestice
  • nanočestice jezgra-ljuska
  • Potpora ukrašena nanočesticama
  • nanostrukture
  • nanokompoziti
  • premazi

Sonoelektrokemijsko taloženje nanočestica

Sono-elektrokemijska proizvodnja vodika na ultrazvučnoj katodi.Kada se ultrazvučno polje primijeni na tekući elektrolit, različiti fenomeni ultrazvučne kavitacije kao što su akustično strujanje i mikromlaz, udarni valovi, poboljšanje prijenosa mase s/na elektrodu i čišćenje površine (uklanjanje pasivizirajućih slojeva) potiču procese elektrotaloženja/galvanizacije . Blagotvorni učinci sonikacije na elektrotaloženje/galvanizaciju već su dokazani za brojne nanočestice, uključujući metalne nanočestice, nanočestice poluvodiča, nanočestice jezgre i ljuske i dopirane nanočestice.
Sonokemijski elektrodeponirane metalne nanočestice kao što su Cr, Cu i Fe pokazuju značajno povećanje tvrdoće, dok Zn pokazuje povećanu otpornost na koroziju.
Mastai i sur. (1999) sintetizirali su nanočestice CdSe putem sonoelektrokemijskog taloženja. Podešavanje različitih elektrotaloženih i ultrazvučnih parametara omogućuje modifikaciju veličine kristala nanočestica CdSe od amorfnih rendgenskih zraka do 9 nm (faza sfalerita).

Ashassi-Sorkhabi i Bagheri (2014.) demonstrirali su prednosti sono-elektrokemijske sinteze polipirola (PPy) na čeliku St-12 u mediju oksalne kiseline korištenjem galvanostatske tehnike s gustoćom struje od 4 mA/cm2. Izravna primjena niskofrekventnog ultrazvuka pomoću ultrasonikatora UP400S dovela je do kompaktnijih i homogenijih površinskih struktura polipirola. Rezultati su pokazali da su otpornost premaza (Rcoat), otpornost na koroziju (Rcorr) i otpornost prema Warburgu ultrazvučno pripremljenih uzoraka bili viši nego kod neultrazvučno sintetiziranog polipirola. Slike skenirajuće elektronske mikroskopije vizualizirale su pozitivne učinke ultrazvučne obrade tijekom elektrotaloženja na morfologiju čestica: rezultati otkrivaju da sonoelektrokemijska sinteza daje čvrsto prianjajuće i glatke premaze polipirola. Uspoređujući rezultate sonoelektrotaloženja s konvencionalnim elektrotaloženjem, jasno je da premazi pripremljeni sonoelektrokemijskom metodom imaju veću otpornost na koroziju. Sonikacija elektrokemijske ćelije rezultira poboljšanim prijenosom mase i aktivacijom površine radne elektrode. Ovi učinci značajno doprinose visoko učinkovitoj, visokokvalitetnoj sintezi polipirola.

Ultrazvučno elektrodeponirana polipirolna prevlaka na čeliku St-12.

SEM slike (a) PPy i (b) sonoelektrokemijski taloženih polipirolskih (PPy-US) prevlaka na čeliku St-12 (povećanje od 7500×)
(studija i slike: © Ashassi-Sorkhabi i Bagheri, 2014.)

Sonoelektrokemijsko taloženje vrlo je učinkovita metoda za sintezu nanočestica i nanostrukturiranih materijala.

Sonokemijsko elektrotaloženje omogućuje proizvodnju nanočestica, nanočestica jezgre i ljuske, potpore obložene nanočesticama i nanostrukturiranih materijala.
(slika i studija: ©Islam et al. 2019)

Zahtjev za informacije




Imajte na umu naše politika privatnosti.




Sonoelektrokemijsko taloženje nanokompozita

Kombinacija ultrazvučne obrade s elektrotaloženjem je učinkovita i omogućuje laku sintezu nanokompozita.
Kharitonov i sur. (2021) sintetizirali su nanokompozitne Cu–Sn–TiO2 prevlake sonokemijskom elektrodepozicijom iz kupelji oksalne kiseline koja dodatno sadrži 4 g/dm3 TiO2 uz mehaničko i ultrazvučno miješanje. Tretman ultrazvukom proveden je Hielscher ultrasonicatorom UP200Ht na frekvenciji 26 kHz i snazi 32 W/dm3. Rezultati su pokazali da ultrazvučno miješanje smanjuje aglomeraciju čestica TiO2 i omogućuje taloženje gustih nanokompozita Cu–Sn–TiO2. U usporedbi s konvencionalnim mehaničkim miješanjem, Cu–Sn–TiO2 prevlake nanesene sonikacijom karakterizira veća homogenost i glatkija površina. U ultrazvučno obrađenim nanokompozitima, većina čestica TiO2 bila je ugrađena u Cu–Sn matricu. Uvođenjem ultrazvučnog miješanja poboljšava se površinska raspodjela nanočestica TiO2 i sprječava agregacija.
Pokazalo se da nanokompozitne prevlake Cu–Sn–TiO2 formirane elektrotaloženjem potpomognutim ultrazvukom pokazuju izvrsna antimikrobna svojstva protiv bakterije E. coli.

Sonokemijska elektrodepozicija koristi se za proizvodnju nanomaterijala kao što su prevlake bakar-kositar-titan dioksid (Cu–Sn–TiO2). U istraživanju je kao ultrazvučni uređaj korišten Hielscher ultrasonicator UP200Ht.

SEM slike sono-elektrokemijski taloženih Cu–Sn–TiO2 prevlaka pri katodnoj gustoći struje od 0,5 A/dm2 i 1,0 A/dm2.
(studija i slike: © Kharitonov et al., 2021.)

Ultrazvučne elektrode poboljšavaju učinkovitost, iskorištenje i stopu konverzije elektrokemijskih procesa.

Ultrazvučna sonda djeluje kao elektroda. Ultrazvučni valovi potiču elektrokemijske reakcije koje rezultiraju poboljšanom učinkovitošću, većim prinosima i bržim stopama konverzije.
Sonoelektrokemija značajno poboljšava procese elektrotaloženja.

Sonoelektrokemijska oprema visokih performansi

Hielscher Ultrasonics isporučuje ultrazvučnu opremu visokih performansi za pouzdanu i učinkovitu sonoelektrodepoziciju / sonoelektroplatiranje nanomaterijala. Asortiman proizvoda uključuje ultrazvučne sustave velike snage, sono-elektrode, reaktore i ćelije za vašu sono-elektrokemijsku primjenu.

Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

Pitajte za više informacija

Molimo upotrijebite donji obrazac kako biste zatražili dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, primjeni i cijeni. Bit će nam drago razgovarati s vama o vašem procesu i ponuditi vam ultrazvučni sustav koji odgovara vašim zahtjevima!









Imajte na umu naše politika privatnosti.




Sonoelektrokemijski inline reaktor s ultrazvučnom sondom UIP2000hdT za elektrotaloženje nanočestica

Sonda ultrazvučnog uređaja UIP2000hdT djeluje kao elektroda u sonoelektrokemijskoj postavci za sintezu nanočestica.

Ovaj video ilustrira pozitivan utjecaj izravne ultrazvučne obrade elektrode na električnu struju u postavci elektrolizera H-ćelije. Koristi Hielscher UP100H (100 W, 30 kHz) ultrazvučni homogenizator s elektrokemijskom nadogradnjom i titanskom elektrodom/sonotrodom. Elektrolizom razrijeđene sumporne kiseline nastaju plin vodik i kisik. Ultrasonication smanjuje debljinu difuzijskog sloja na površini elektrode i poboljšava prijenos mase tijekom elektrolize.

Sono-Electro-Chemistry - Ilustracija utjecaja ultrazvuka na elektrolizu H-ćelija

Video sličica



Literatura / Reference


Ultrazvuk visokih performansi! Hielscherov asortiman proizvoda pokriva cijeli spektar od kompaktnog laboratorijskog ultrazvučnog uređaja preko stolnih jedinica do potpuno industrijskih ultrazvučnih sustava.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija do industrijska veličina.

Bit će nam drago razgovarati o vašem procesu.

Stupimo u kontakt.