Teljesítmény ultrahang részecskekezeléshez: alkalmazási megjegyzések
Jellemzőik teljes kifejezéséhez a részecskéket deagglomerálni és egyenletesen eloszlatni kell, hogy a részecskék’ felület áll rendelkezésre. Az erőteljes ultrahangos erőket megbízható diszpergáló és maró eszközöknek nevezik, amelyek a részecskéket szubmikron és nano méretűre csőrítik. Továbbá, szonikálás lehetővé teszi a részecskék módosítását és funkcionalizálását, pl. nanorészecskék fémréteggel történő bevonásával.
Az alábbiakban megtalálja a részecskék és folyadékok választékát a kapcsolódó ajánlásokkal, hogyan kell kezelni az anyagot a részecskék őrléséhez, diszpergálásához, deagglomerálásához vagy módosításához ultrahangos homogenizátorral.
Hogyan készítsük el a porokat és részecskéket erőteljes szonikálással.
Ábécé sorrendben:
Aeroszil
Ultrahangos alkalmazás:
A szilícium-dioxid Aerosil OX50 részecskék diszperzióit millipore-vízben (pH 6) úgy állítottuk elő, hogy 5,0 g port diszpergáltunk 500 ml vízbe nagy intenzitású ultrahangos processzorral UP200S (200W; 24kHz). A szilícium-dioxid diszperziókat desztillált vizes oldatban (pH = 6) állítottuk elő ultrahangos besugárzás alatt a UP200S 15 percig, majd erőteljes keverés 1 órán keresztül. A pH beállításához HCl-t használtunk. A diszperziók szilárdanyag-tartalma 0,1% (w/v) volt.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP200S
Referencia / kutatási anyag:
Licea-Claverie, A.; Schwarz, S.; Steinbach, Ch.; Ponce-Vargas, S. M.; Genest, S. (2013): Természetes és hőérzékeny polimerek kombinációja finom szilícium-dioxid diszperziók flokkulációjában. International Journal of Carbohydrate Chemistry 2013.
Al2O3-víz nanofluidok
Ultrahangos alkalmazás:
Al2O3-A víz nanofolyadékok a következő lépésekkel állíthatók elő: Először mérjük meg az Al tömegét2O3 nanorészecskék digitális elektronikus mérleggel. Ezután tedd Al-t2O3 nanorészecskéket fokozatosan a lemért desztillált vízbe juttatjuk, és felrázzuk az Al-t2O3-vízkeverék. Sonicate a keveréket folyamatosan 1h ultrahangos szonda típusú eszközzel UP400S (400W, 24 kHz) a nanorészecskék egyenletes diszperziójának előállításához desztillált vízben.
A nanofluidok különböző frakciókban állíthatók elő (0,1%, 0,5% és 1%). Nincs szükség felületaktív anyag vagy pH-változásra.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP400S
Referencia / kutatási anyag:
Iszfaháni, A. H. M.; Heyhat, M. M. (2013): A nanofluidok mikromodellben porózus közegként történő áramlásának kísérleti vizsgálata. International Journal of Nanoscience and Nanotechnology 9/2, 2013. 77-84.
Bohém bevonatú szilícium-dioxid részecskék
Ultrahangos alkalmazás:
A szilícium-dioxid részecskéket Boehmite réteggel vonják be: A tökéletesen tiszta, szerves anyagok nélküli felület elérése érdekében a részecskéket 450 ° C-ra melegítik. Miután a részecskéket az agglomerátumok lebontása érdekében őröltük, 6 térfogat% vizes szuszpenziót (≈70 ml) készítünk, és három csepp ammóniumoldat hozzáadásával 9-es pH-értéken stabilizáljuk. A szuszpenziót ezután ultrahangos kezeléssel deagglomeráljuk egy UP200S 100% (200 W) amplitúdóval 5 percig. Miután az oldatot 85 °C fölé hevítettük, 12,5 g alumínium-szek-butoxidot adtunk hozzá. A hőmérsékletet 85-90 ° C-on tartjuk 90 percig, és a szuszpenziót mágneses keverővel keverjük az egész eljárás során. Ezután a szuszpenziót folyamatos keverés alatt tartjuk, amíg 40 °C alá nem hűl. Ezután a pH-értéket sósav hozzáadásával 3-ra állítottuk be. Közvetlenül ezután a szuszpenziót jégfürdőben ultrahangosítjuk. A port hígítással és ezt követő centrifugálással mossuk. A felülúszó eltávolítása után a részecskéket szárítószekrényben 120 °C-on szárítják. Végül hőkezelést alkalmazunk a részecskékre 300 °C-on 3 órán keresztül.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP200S
Referencia / kutatási anyag:
Wyss, H. M. (2003): Koncentrált részecskegélek mikrostruktúrája és mechanikai viselkedése. Disszertáció: Svájci Szövetségi Technológiai Intézet, 2003. 71. oldal
Kadmium(II)-tioacetamid nanokompozit szintézis
Ultrahangos alkalmazás:
A kadmium (II) -tioacetamid nanokompozitokat polivinil-alkohol jelenlétében és hiányában szintetizáltuk szonokémiai úton. A szonokémiai szintézishez (sono-szintézis) 0,532 g kadmium (II) acetát-dihidrátot (Cd (CH3COO) 2.2H2O), 0, 148 g tioacetamidot (TAA, CH3CSNH2) és 0, 664 g kálium-jodidot (KI) oldottunk 20 ml kétszer desztillált ionmentes vízben. Ezt a megoldást ultrahangos ultrahangos készülékkel ultrahangosítottuk UP400S (24 kHz, 400W) szobahőmérsékleten 1 órán keresztül. A reakcióelegy szonikálása során a hőmérséklet 70-80 ° C-ra emelkedett, vas-konstantin hőelemmel mérve. Egy óra elteltével fényes sárga csapadék képződik. Centrifugálással (4000 ford./perc, 15 perc) izolálták, kétszer desztillált vízzel, majd abszolút etanollal mosták a maradék szennyeződések eltávolítása érdekében, végül levegőn szárították (hozam: 0,915 g, 68%). Dec. p.200°C. A polimer nanokompozit előállításához 1,992 g polivinil-alkoholt feloldottunk 20 ml kétszer desztillált ionmentes vízben, majd hozzáadtuk a fenti oldathoz. Ezt a keveréket ultrahanggal besugározták a UP400S 1 órán keresztül, amikor világos narancssárga termék alakult ki.
A SEM eredményei azt mutatták, hogy PVA jelenlétében a részecskék mérete körülbelül 38 nm-ről 25 nm-re csökkent. Ezután hexagonális CdS nanorészecskéket szintetizáltunk gömb alakú morfológiával a polimer nanokompozit, kadmium(II)-tioacetamid/PVA prekurzor termikus bomlásából. A CdS nanorészecskék méretét mind az XRD, mind a SEM megmérte, és az eredmények nagyon jó egyezést mutattak egymással.
Ranjbar et al. (2013) azt is megállapította, hogy a polimer Cd(II) nanokompozit alkalmas prekurzor érdekes morfológiájú kadmium-szulfid nanorészecskék előállítására. Minden eredmény azt mutatta, hogy az ultrahangos szintézis sikeresen alkalmazható egyszerű, hatékony, alacsony költségű, környezetbarát és nagyon ígéretes módszerként a nanoméretű anyagok szintézisére anélkül, hogy különleges feltételekre, például magas hőmérsékletre, hosszú reakcióidőre és nagy nyomásra lenne szükség.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP400S
Referencia / kutatási anyag:
Ranjbar, M.; Mostafa Yousefi, M.; Nozari, R.; Sheshmani, S. (2013): Kadmium-tioacetamid nanokompozitok szintézise és jellemzése. Int. J. Nanosci. Nanotechnológia. 9/4, 2013. 203-212.
CaCO3
Ultrahangos alkalmazás:
Nano-kicsapódott CaCO ultrahangos bevonata3 (NPCC) sztearinsavval végeztük a polimerben való diszperziójának javítása és az agglomeráció csökkentése érdekében. 2g bevonat nélküli nano-kicsapódott CaCO3 (NPCC) szonikált egy UP400S 30 ml etanolban. A sztearinsav 9 tömeg%-át etanolban oldottuk. Ezután a staerinsavval ellátott etanolt összekevertük a szonifikált szuszpenzióval.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP400S 22mm átmérőjű sonotrode (H22D) és áramlási cella hűtőköpennyel
Referencia / kutatási anyag:
Kow, K. W.; Abdullah, E. C.; Aziz, A. R. (2009): Az ultrahang hatása a nano-kicsapódott CaCO3 sztearinsavval történő bevonására. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering 4/5, 2009. 807-813.
cellulóz nanokristályok
Ultrahangos alkalmazás:
Eukaliptusz cellulóz CNC-kből előállított cellulóz nanokristályok (CNC): Az eukaliptuszcellulózból előállított cellulóz nanokristályokat metil-adipoil-kloriddal (CNCm) vagy ecetsav és kénsav keverékével (CNCa) való reakcióval módosítottuk. Ezért a liofilizált CNC-ket, CNCm-et és CNCa-t tiszta oldószerekben (EA, THF vagy DMF) 0,1 tömeg% -ban diszpergáltuk, mágneses keveréssel egy éjszakán át 24 ± 1 ° C-on, majd 20 perc ultrahangos kezelés a szonda típusú ultrahangosítóval UP100H. Az ultrahangos kezelést 130 W / cm-rel végeztük2 intenzitás 24 ± 1 ° C-on. Ezután CAB-ot adtunk a CNC diszperzióhoz, így a végső polimer koncentráció 0,9 tömeg% volt.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP100H
Referencia / kutatási anyag:
Blachechen, L. S.; de Mesquita, J. P.; de Paula, E. L.; Pereira, F. V.; Petri, D. F. S. (2013): A cellulóz nanokristályok kolloid stabilitásának kölcsönhatása és diszpergálhatósága cellulóz-acetát-butirát mátrixban. Cellulóz 20/3, 2013. 1329-1342.
Cérium-nitráttal adalékolt szilán
Ultrahangos alkalmazás:
Hidegen hengerelt szénacél paneleket (6,5 cm 6,5 cm 0,3 cm; kémiailag tisztított és mechanikusan polírozott) használtak fém hordozóként. A bevonat alkalmazása előtt a paneleket ultrahanggal acetonnal tisztítottuk, majd lúgos oldattal (0,3molL 1 NaOH oldat) tisztítottuk 60 ° C-on 10 percig. A szubsztrát előkezelés előtt primerként való felhasználáshoz egy tipikus készítményt, amely 50 rész γ-glicidoxi-propil-metoxiszilánt (γ-GPS) tartalmazott, körülbelül 950 rész metil-alkohollal hígítottunk 4,5-ös pH-értéken (ecetsavval beállítva), és lehetővé tettük a szilán hidrolízisét. A cérium-nitrát pigmentekkel adalékolt szilán előállítási eljárása ugyanaz volt, azzal a különbséggel, hogy a (γ-GPS) hozzáadása előtt 1, 2, 3 tömeg% cérium-nitrátot adtunk a metanol-oldathoz, majd ezt az oldatot légcsavarkeverővel kevertük 1600 fordulat / perc sebességgel 30 percig. szobahőmérsékleten. Ezután a cérium-nitrát tartalmú diszperziókat 30 percig ultrahangos kezelésre vittük 40 ° C-on külső hűtőfürdővel. Az ultrahangos eljárást az ultrahangos készülékkel végeztük UIP1000hd (1000W, 20 kHz) kb. 1 W / ml bemeneti ultrahang teljesítménnyel. A szubsztrát előkezelést úgy végeztük, hogy minden panelt 100 másodpercig öblítettünk a megfelelő szilánoldattal. A kezelés után a paneleket szobahőmérsékleten 24 órán át hagytuk száradni, majd az előkezelt paneleket két csomag aminnal kezelt epoxival vontuk be. (Epon 828, héj Co.) 90μm nedves filmvastagság előállításához. Az epoxi bevonatú paneleket 115 ° C-on 1 órán át hagyták kikeményedni, miután az epoxi bevonatok kikeményedtek; A száraz film vastagsága körülbelül 60μm volt.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UIP1000hd
Referencia / kutatási anyag:
Zaferani, S.H.; Peikari, M.; Zaarei, D.; Danaei, I. (2013): A cérium-nitrátot tartalmazó szilán előkezelések elektrokémiai hatásai az epoxi bevonatú acél katódos szétválasztó tulajdonságaira. Journal of Adhesion Science and Technology 27/22, 2013. 2411–2420.
Agyag: diszperzió/frakcionálás
Ultrahangos alkalmazás:
Szemcseméretű frakcionálás: izolálásra < 1 μm-es részecskék 1–2 μm-es részecskékből, agyagméretű részecskékből (< 2 μm) ultrahangos mezőben és a következő különböző üledékes sebességek alkalmazásával választották el.
Az agyagméretű részecskék (< 2 μm) ultrahanggal elválasztottuk 300 J ml energiabevitellel-1 (1 perc) szonda típusú ultrahangos szétesést végző UP200S (200W, 24kHz) felszerelt 7 mm átmérőjű sonotrode S7. Az ultrahangos besugárzás után a mintát 110 x g (1000 rpm) sebességgel centrifugáltuk 3 percig. Az ülepítő fázist (frakcionálási nyugalmi állapot) ezután sűrűségfrakcionálásban használtuk a könnyű sűrűségű frakciók izolálására, és úszó fázist kaptunk (< 2 μm-es frakció) átkerült egy másik centrifugálócsőbe, és 440 x g (2000 ford./perc) sebességgel centrifugálták 10 percig. < 1 μm-es frakció (felülúszó) 1–2 μm-es frakcióból (üledék). A felülúszó, amely < 1 μm-es frakciót átvittünk egy másik centrifugálócsőbe, és 1 ml MgSO hozzáadása után4 1410 x g (4000 ford./perc) hőmérsékleten centrifugáljuk 10 percig, hogy dekantáljuk a maradék vizet.
A minta túlmelegedésének elkerülése érdekében az eljárást 15 alkalommal megismételtük.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP200S S7-tel vagy UP200St S26d7-tel
Referencia / kutatási anyag:
Jakubowska, J. (2007): Az öntözővíz típusának hatása a talaj szervesanyag-frakcióira (SOM) és kölcsönhatásuk hidrofób vegyületekkel. Disszertáció: Martin-Luther Egyetem, Halle-Wittenberg, 2007.
Agyag: szervetlen agyag hámlása
Ultrahangos alkalmazás:
A szervetlen agyagot hámlasztották, hogy pullulan alapú nanokompozitokat készítsenek a bevonat diszperziójához. Ezért fix mennyiségű pullulánt (4 tömeg% nedves alapon) feloldottunk vízben 25 ° C-on 1 órán keresztül, enyhe keverés közben (500 fordulat / perc). Ugyanakkor agyagport 0,2 és 3,0 tömeg% közötti mennyiségben vízben erőteljes keverés közben (1000 fordulat / perc) 15 percig diszpergáltuk. A kapott diszperziót ultrahanggal ultrahangosítottuk egy UP400S (teljesítménymax = 400 W; frekvencia = 24 kHz) ultrahangos készülék titán sonotrode H14, csúcsátmérő 14 mm, amplitúdómax = 125 μm; felületi intenzitás = 105 Wcm-2) a következő feltételek mellett: 0,5 ciklus és 50% amplitúdó. Az ultrahangos kezelés időtartama a kísérleti tervnek megfelelően változott. A szerves pullulánoldatot és a szervetlen diszperziót ezután enyhe keverés közben (500 ford./perc) további 90 percig kevertük. Összekeverés után a két komponens koncentrációja 0,05 és 0,75 közötti szervetlen/szerves (I/O) aránynak felelt meg. A Na méreteloszlása a víz diszperziójában+-Az ultrahangos kezelés előtti és utáni MMT agyagokat IKO-Sizer CC-1 nanorészecske-analizátorral értékeltük.
Rögzített mennyiségű agyag esetében a leghatékonyabb szonikációs idő 15 perc volt, míg a hosszabb ultrahangkezelés növeli a P'O-t2 érték (reaggregáció miatt), amely ismét csökken a legmagasabb szonikációs időben (45 perc), feltehetően mind a vérlemezkék, mind a taktoidok töredezettsége miatt.
Az Introzzi disszertációjában alkalmazott kísérleti beállítás szerint az energiaegység teljesítménye 725 Ws ml-1 kiszámították a 15 perces kezelésre, míg a meghosszabbított ultrahangos idő 45 perc 2060 Ws ml egységnyi energiafogyasztást eredményezett-1. Ez meglehetősen nagy mennyiségű energia megtakarítását tenné lehetővé az egész folyamat során, ami végül tükröződni fog a végső átviteli költségekben.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP400S H14 szonotróddal
Referencia / kutatási anyag:
Introzzi, L. (2012): Nagy teljesítményű biopolimer bevonatok fejlesztése élelmiszer-csomagolási alkalmazásokhoz. Disszertáció: Milánói Egyetem, 2012.
vezetőképes tinta
Ultrahangos alkalmazás:
A vezetőképes tintát úgy állítottuk elő, hogy a Cu+C és Cu+CNT részecskéket diszpergálószerekkel kevert oldószerben diszpergáltuk (IV. kiadvány). A diszpergálószerek három nagy molekulatömegű diszpergálószer voltak, a DISPERBYK-190, a DISPERBYK-198 és a DISPERBYK-2012, amelyeket a BYK Chemie GmbH vízbázisú korompigment diszperziókhoz szánt. Fő oldószerként ionmentesített vizet (DIW) használtunk. Társoldószerként etilénglikol-monometil-étert (EGME) (Sigma-Aldrich), etilénglikol-monobutil-étert (EGBE) (Merck) és n-propanolt (Honeywell Riedel-de Haen) használtunk.
A kevert szuszpenziót 10 percig ultrahangos ultrahangos kezeléssel jégfürdőben UP400S ultrahangos processzor. Ezután a szuszpenziót egy órán át ülepedni hagyták, majd dekantálták. A centrifugálás bevonása vagy nyomtatása előtt a szuszpenziót ultrahangos fürdőben ultrahanggal kezeltük 10 percig.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP400S
Referencia / kutatási anyag:
Forsman, J. (2013): Co, Ni és Cu nanorészecskék előállítása hidrogénredukcióval. Disszertáció: VTT, Finnország, 2013.
Réz-phathlocyanine
Ultrahangos alkalmazás:
A metallophtalocianinok bomlása
A réz-phathlocyanine (CuPc) vízzel és szerves oldószerekkel ultrahangos szobahőmérsékleten és légköri nyomáson oxidálószer katalizátorként történő jelenlétében az 500W ultrahangos készülékkel UIP500hd átfolyó kamrával. Szonikációs intenzitás: 37–59 W / cm2, mintakeverék: 5 ml minta (100 mg / l), 50 D / D víz holoformmal és piridinnel az ultrahangos amplitúdó 60% -án. Reakcióhőmérséklet: légköri nyomáson 20°C.
Megsemmisítési arány akár 95% belül 50 percen belül. szonikálás.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UIP500hd
Dibutirilkitin (DBCH)
Ultrahangos alkalmazás:
Hosszú polimer makromolekulák ultrahanggal megszakíthatók. Az ultrahanggal segített moláris tömegcsökkentés lehetővé teszi a nem kívánt mellékreakciók vagy a melléktermékek elválasztásának elkerülését. Úgy véljük, hogy az ultrahangos lebomlás, ellentétben a kémiai vagy termikus bomlással, nem véletlenszerű folyamat, a hasítás nagyjából a molekula közepén történik. Emiatt a nagyobb makromolekulák gyorsabban lebomlanak.
A kísérleteket ultrahanggenerátorral végeztük UP200S S2 sonotrode készülékkel felszerelt. Az ultrahangos beállítás 150 W-os tápfeszültségen volt. Dibutiril-kitin dimetil-acetamidban készített oldatait használtuk, az előbbi koncentrációja 0,3 g/100 cm3, térfogata 25 cm3. A sonotrode (ultrahangos szonda / kürt) polimer oldatba merült, 30 mm-rel a felületi szint alatt. Az oldatot 25°C-on tartott termosztált vízfürdőbe helyeztük. Minden oldatot előre meghatározott időközönként besugároztunk. Ezután az oldatot 3-szor hígítottuk, és méretkizárásos kromatográfiás elemzésnek vetjük alá.
A bemutatott eredmények azt mutatják, hogy a dibutiril-kitin nem pusztul el a teljesítmény ultrahanggal, de a polimer lebomlik, ami szabályozott szonokémiai reakcióként értendő. Ezért ultrahang használható a dibutiril-kitin átlagos moláris tömegének csökkentésére, és ugyanez vonatkozik a tömegátlag és a szám átlagos moláris tömegének arányára is. A megfigyelt változásokat fokozza az ultrahang teljesítmény és a szonifikáció időtartamának növelése. A kiindulási moláris tömeg szignifikáns hatást gyakorolt a DBCH lebomlásának mértékére a szonifikáció vizsgált körülményei között: minél nagyobb a kezdeti moláris tömeg, annál nagyobb a lebomlás mértéke.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP200S
Referencia / kutatási anyag:
Szumilewicz, J.; Pabin-Szafko, B. (2006): A dibuyrylchitin ultrahangos lebomlása. Lengyel Kitin Társaság, XI. monográfia 2006. 123-128.
Ferrocin por
Ultrahangos alkalmazás:
Szonokémiai út SWNCNT-k előállításához: Szilícium-dioxid port (átmérő 2–5 mm) adunk 0,01 mol% ferrocén p-xilolban készített oldatához, majd ultrahangos kezeléssel UP200S titán csúcsú szondával van felszerelve (sonotrode S14). Az ultrahangos kezelést 20 percig végeztük. szobahőmérsékleten és légköri nyomáson. Az ultrahanggal segített szintézissel nagy tisztaságú SWCNT-ket állítottunk elő a szilícium-dioxid por felületén.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP200S ultrahangos szondával S14
Referencia / kutatási anyag:
Srinivasan C. (2005): SOUND módszer egyfalú szén nanocsövek szintézisére környezeti körülmények között. Jelenlegi tudomány 88/ 1, 2005. 12-13.
Pernye / Metakaolinit
Ultrahangos alkalmazás:
Kioldódási teszt: 100 ml kioldódó oldatot adtunk 50 g szilárd mintához. Szonikációs intenzitás: max. 85 W / cm2 val UP200S 20°C-os vízfürdőben.
Geopolimerizáció: A hígtrágyát egy UP200S ultrahangos homogenizátor geopolimerizációhoz. Az ultrahangos intenzitás max. 85 W / cm2. A hűtéshez az ultrahangos kezelést jeges vízfürdőben végeztük.
A teljesítmény ultrahang alkalmazása a geopolimerizációhoz növeli a képződött geopolimerek nyomószilárdságát és növeli a szilárdságot a megnövekedett szonikálással egy bizonyos ideig. A metakaolinit és a pernye lúgos oldatokban való oldódását ultrahangos kezeléssel fokozták, mivel több Al és Si szabadult fel a gélfázisba polikondenzációhoz.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP200S
Referencia / kutatási anyag:
Feng, D.; Tan, H.; van Deventer, J. S. J. (2004): Ultrahanggal fokozott geopolimerizáció. Anyagtudományi Közlöny 39/2, 2004. 571-580
grafén
Ultrahangos alkalmazás:
A tiszta grafénlemezek nagy mennyiségben állíthatók elő, amint azt Stengl et al. (2011) munkája mutatja a nem sztöchiometrikus TiO előállítása során2 grafén nanokompozit szuszpenzió termikus hidrolízisével grafén nanolemezekkel és titánia peroxo komplexszel. A tiszta grafén nanolemezeket természetes grafitból állították elő teljesítmény ultrahangos kezelés alatt egy 1000W ultrahangos processzorral UIP1000hd nagynyomású ultrahangos reaktorkamrában 5 barg. A kapott grafénlemezeket nagy fajlagos felület és egyedi elektronikus tulajdonságok jellemzik. A kutatók azt állítják, hogy az ultrahanggal előállított grafén minősége sokkal magasabb, mint a Hummer módszerével kapott grafén, ahol a grafitot hámlasztják és oxidálják. Mivel az ultrahangos reaktor fizikai körülményei pontosan szabályozhatók, és feltételezve, hogy a grafén koncentrációja adalékként 1 - 0,001% tartományban változik, a grafén előállítása folyamatos rendszerben kereskedelmi méretekben lehetséges.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UIP1000hd
Referencia / kutatási anyag:
Stengl, V.; Popelková, D.; Vlácil, P. (2011): TiO2-grafén nanokompozit mint nagy teljesítményű fotokatalizátorok. In: Journal of Physical Chemistry C 115/2011. 25209-25218. oldal.
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni a grafén ultrahangos előállításáról és előkészítéséről!
grafén-oxid
Ultrahangos alkalmazás:
A grafén-oxid (GO) rétegeket a következő úton állítottuk elő: 25 mg grafén-oxid port adtunk 200 ml ionmentes vízhez. Keveréssel inhomogén barna szuszpenziót kaptunk. A kapott szuszpenziókat szonikáltuk (30 perc, 1,3 × 105J), és szárítás után (373 K-on) ultrahanggal kezelt grafén-oxidot állítottunk elő. Az FTIR spektroszkópia kimutatta, hogy az ultrahangos kezelés nem változtatta meg a grafén-oxid funkcionális csoportjait.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP400S
Referencia / kutatási anyag:
Ó, W. Ch.; Chen, M. L.; Zhang, K.; Zhang, F. J.; Jang, W. K. (2010): A termikus és ultrahangos kezelés hatása a grafén-oxid nanolemezek képződésére. A Koreai Fizikai Társaság folyóirata 4/56, 2010. 1097-1102. oldal.
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni az ultrahangos grafén hámlasztásról és előkészítésről!
Szőrös polimer nanorészecskék poli(vinil-alkohol) lebontásával
Ultrahangos alkalmazás:
Egy egyszerű, egylépéses eljárás, amely a vízben oldódó polimerek vizes oldatban történő szonokémiai lebomlásán alapul hidrofób monomer jelenlétében, funkcionális szőrös polimer részecskékhez vezet maradékmentes szérumban. Minden polimerizációt egy 250 ml-es duplafalú üvegreaktorban végeztünk, terelőlemezekkel, hőmérséklet-érzékelővel, mágneses keverőrúddal és Hielscherrel felszerelve US200S ultrahangos processzor (200 W, 24 kHz) S14 titán sonotrode (átmérő = 14 mm, hossz = 100 mm).
Poli(vinil-alkohol) (PVOH) oldatot készítettünk úgy, hogy pontos mennyiségű PVOH-t feloldottunk vízben, egy éjszakán át 50 °C-on, erőteljes keverés mellett. A polimerizáció előtt a PVOH-oldatot a reaktor belsejébe helyeztük, és a hőmérsékletet a kívánt reakcióhőmérsékletre állítottuk. A PVOH-oldatot és a monomert külön-külön 1 órán át argonnal öblítettük. A szükséges mennyiségű monomert cseppenként cseppenként adtuk a PVOH oldathoz erőteljes keverés közben. Ezt követően az argon tisztítást eltávolítottuk a folyadékból, és az ultrahangos kezelést az UP200S-vel 80% -os amplitúdóval kezdtük. Itt meg kell jegyezni, hogy az argon használata két célt szolgál: (1) az oxigén eltávolítása és (2) az ultrahangos kavitációk létrehozásához szükséges. Ezért a folyamatos argonáramlás elvileg előnyös lenne a polimerizáció szempontjából, de túlzott habzás történt; Az itt követett eljárás elkerülte ezt a problémát, és elegendő volt a hatékony polimerizációhoz. A mintákat rendszeresen kivonták a gravimetriás konverzió, a molekulatömeg-eloszlás és/vagy a részecskeméret-eloszlás megfigyelése érdekében.
Eszközre vonatkozó javaslat:
US200S
Referencia / kutatási anyag:
Smeets, N. M. B.; E-Rramdani, M.; Van Hal, R. C. F.; Gomes Santana, S.; Quéléver, K.; Meuldijk, J.; Van Herk, JA. M.; Heuts, J. P. A. (2010): Egy egyszerű egylépéses szonokémiai út a funkcionális szőrös polimer nanorészecskék felé. Lágyanyag, 6, 2010. 2392-2395.
HiPco-SWCNT-k
Ultrahangos alkalmazás:
HiPco-SWCNT-k diszperziója UP400S-szel: Egy 5 ml-es injekciós üvegben 0,5 mg oxidált HiPcoTM SWCNT-t (0,04 mmol szén) szuszpendáltunk 2 ml ionmentes vízben ultrahangos processzor segítségével UP400S fekete színű szuszpenzió (0,25 mg/ml SWCNTs) előállításához. Ehhez a szuszpenzióhoz 1,4 μl PDDA-oldatot (20 tömeg%, molekulatömeg = 100 000-200 000) adtunk, és az elegyet 2 percig örvényben kevertük. Az 5 perces vízfürdőben végzett további ultrahangos kezelés után a nanocső szuszpenziót 5000 g-on centrifugáltuk 10 percig. A felülúszót AFM mérésekhez vettük, majd siRNS-sel funkcionalizáltuk.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP400S
Referencia / kutatási anyag:
Jung, A. (2007): Szén nanocsöveken alapuló funkcionális anyagok. Disszertáció: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 2007.
Hidroxiapatit biokerámia
Ultrahangos alkalmazás:
A nano-HAP szintéziséhez 40 ml 0,32 M Ca(NO oldat3)2 ⋅ 4H2O-t egy kis főzőpohárba helyezték. Az oldat pH-ját ezután körülbelül 2,5 ml ammónium-hidroxiddal 9,0-re állítottuk be. Az oldatot ezután ultrahanggal ultrahanggal kezeltük UP50H (50 W, 30 kHz) felszerelt sonotrode MS7 (7mm kürt átmérő) beállítva maximális amplitúdó 100% 1 óra. Az első óra végén 60 ml 0,19 M [KH2BILI4] ezután lassan, cseppenként hozzáadták az első oldathoz, miközben egy második órás ultrahangos besugárzáson mentek keresztül. A keverési folyamat során a pH-értéket ellenőriztük és 9-en tartottuk, míg a Ca/P arányt 1,67-en tartottuk. Az oldatot ezután centrifugálással (~2000 g) szűrtük, majd a kapott fehér csapadékot hőkezelés céljából több mintára osztottuk. Két mintakészlet készült, az első tizenkét mintából állt csőkemencében történő hőkezelésre, a második pedig öt mintából állt mikrohullámú kezelésre
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP50H
Referencia / kutatási anyag:
Poinern, G. J. E.; Brundavanam, R.; Thi Le, X.; Djordjevic, S.; Prokic, M.; Fawcett, D.(2011): Termikus és ultrahangos hatás nanométeres méretű hidroxiapatit biokerámia kialakulásában. International Journal of Nanomedicine 6, 2011. 2083-2095.
Szervetlen fullerénszerű WS2 nanorészecskék
Ultrahangos alkalmazás:
Ultrahangos kezelés szervetlen fullerén (IF)-szerű WS elektródálása során2 A nikkelmátrixban lévő nanorészecskék egységesebb és kompaktabb bevonatot eredményeznek. Ezenkívül az ultrahang alkalmazása jelentős hatással van a fémbetétbe beépített részecskék tömegszázalékára. Így az IF-WS tömeg% -a2 részecskék a nikkel mátrixban nő 4,5 tömeg% (csak mechanikus keverés alatt termesztett filmekben) körülbelül 7 tömeg% -ra (ultrahangos kezelés alatt készített filmekben 30 W cm-en-2 ultrahang intenzitás).
Ni/IF-WS2 A nanokompozit bevonatokat elektrolitikusan lerakták egy szabványos nikkel Watts fürdőből, amelybe ipari minőségű IF-WS2 (szervetlen fullerének-WS2) nanorészecskéket adtak hozzá.
A kísérletben az IF-WS2 hozzáadtuk a nikkel Watts elektrolitokhoz, és a szuszpenziókat mágneses keverővel (300 rpm) intenzíven kevertük legalább 24 órán keresztül szobahőmérsékleten a kódpozíciós kísérletek előtt. Közvetlenül az elektródálási folyamat előtt a szuszpenziókat 10 perces ultrahangos előkezelésnek vetették alá az agglomeráció elkerülése érdekében. Az ultrahangos besugárzáshoz egy UP200S szonda típusú ultrahangos készülék szonotród S14 (14 mm-es csúcsátmérő) 55% -os amplitúdóval állítottuk be.
A kódpozíciós kísérletekhez 200 ml térfogatú hengeres üvegcellákat használtunk. A bevonatokat 3 cm-es lapos, kereskedelmi forgalomban kapható lágyacél (St37 minőségű) katódokra rakták fel2. Az anód tiszta nikkelfólia volt (3 cm2) a hajó oldalán, a katóddal szemben kell elhelyezni. Az anód és a katód közötti távolság 4 cm volt. A szubsztrátumokat zsírtalanítottuk, hideg desztillált vízzel öblítettük, 15% -os HCl-oldatban aktiváltuk (1 perc), majd ismét desztillált vízben öblítettük. Az elektrokódpozíciót 5,0 A dm állandó áramsűrűséggel végeztük-2 1 órán keresztül egyenáramú tápegységgel (5 A/30 V, LAUSONIC FA-350). Annak érdekében, hogy az ömlesztett oldatban egyenletes részecskekoncentrációt tartsunk fenn, az elektródálási folyamat során két keverési módszert alkalmaztunk: mechanikus keverést a cella alján található mágneses keverővel (ω = 300 rpm), és ultrahangos kezelést a szonda típusú ultrahangos készülékkel UP200S. Az ultrahangos szondát (sonotrode) közvetlenül felülről merítették az oldatba, és pontosan elhelyezték a munka- és az ellenelektródák között oly módon, hogy ne legyen árnyékolás. Az elektrokémiai rendszerre irányított ultrahang intenzitását az ultrahang amplitúdójának szabályozásával változtattuk. Ebben a vizsgálatban a rezgési amplitúdót folyamatos üzemmódban 25, 55 és 75% -ra állítottuk be, ami 20, 30 és 40 W cm ultrahangos intenzitásnak felel meg-2 illetve ultrahangos teljesítménymérőhöz csatlakoztatott processzor (Hielscher Ultrasonics) mérve. Az elektrolit hőmérsékletét termosztát segítségével 55 ° C-on tartottuk. A hőmérsékletet minden kísérlet előtt és után megmérték. Az ultrahangos energia miatti hőmérséklet-emelkedés nem haladta meg a 2–4 ° C-ot. Az elektrolízis után a mintákat ultrahanggal tisztítottuk etanolban 1 percig, hogy eltávolítsuk a lazán adszorbeált részecskéket a felületről.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP200S ultrahangos kürttel / sonotrode S14
Referencia / kutatási anyag:
García-Lecina, E.; García-Urrutia, I.; Díeza, J.A.; Fornell, B.; Pellicer, E.; Sort, J. (2013): Szervetlen fullerénszerű WS2 nanorészecskék kódpozíciója elektrodeponált nikkelmátrixban ultrahangos keverés hatására. Electrochimica Acta 114, 2013. 859-867.
Latex szintézis
Ultrahangos alkalmazás:
P(St-BA) latex készítése
P(St-BA) poli(sztirol-r-butil-akrilát) P(St-BA) latex részecskéket szintetizáltunk emulziós polimerizációval felületaktív DBSA jelenlétében. 1 g DBSA-t először feloldottunk 100 ml vízben egy háromnyakú lombikban, és az oldat pH-értékét 2,0-re állítottuk be. A DBSA-oldatba 2,80 g St és 8,40 g BA kevert monomereket öntöttünk az AIBN (0,168 g) iniciátorral. Az O / W emulziót mágneses keveréssel állítottuk elő 1 órán keresztül, majd ultrahangos kezeléssel UIP1000hd Ultrahangos kürttel (szonda / sonotrode) felszerelve további 30 percig a jégfürdőben. Végül a polimerizációt 90 ° C-on végeztük olajfürdőben 2 órán át nitrogén atmoszférában.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UIP1000hd
Referencia / kutatási anyag:
Poli(3,4-etiléndioxitiofén)epoly(sztirolszulfonsavból) (PEDOT:PSS) származó rugalmas vezetőképes filmek gyártása nemszövött szövet hordozón. Anyagkémia és fizika 143, 2013. 143-148.
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni a latex szonoszintéziséről!
Ólom eltávolítása (Sono-Leaching)
Ultrahangos alkalmazás:
Az ólom ultrahangos kioldódása a szennyezett talajból:
Az ultrahang kioldódási kísérleteket ultrahangos készülékkel végeztük UP400S titán szondával (átmérő 14mm), amely 20 kHz frekvencián működik. Az ultrahangos szondát (sonotrode) kalorimetriásan kalibrálták, az ultrahangos intenzitást 51 ± 0,4 W cm-re állították-2 az összes szono-kioldódási kísérlethez. A szono-kioldódási kísérleteket egy lapos fenekű köpenyes üvegcellával termosztáltuk 25 ± 1 ° C-on. Három rendszert alkalmaztunk talajkimosódási oldatként (0,1 L) szonikálás alatt: 6 ml 0,3 mol L-2 ecetsavoldat (pH 3,24), 3% (v/v) salétromsavoldat (pH 0,17) és ecetsav/acetát puffer (pH 4,79), amelyet 60 ml 0f 0,3 mol l keverésével készítenek-1 ecetsav 19 ml 0,5 mol l-lel-1 NaOH. A szono-kioldódási folyamat után a mintákat szűrőpapírral szűrtük, hogy elválasszuk a csurgalékvíz oldatot a talajtól, majd a csurgalékvíz oldat ólomelektródálását és a talaj emésztését ultrahang alkalmazása után.
Az ultrahang értékes eszköznek bizonyult a szennyezett talajból származó ólom csurgalékvíz fokozásában. Az ultrahang szintén hatékony módszer a kioldódó ólom szinte teljes eltávolítására a talajból, ami sokkal kevésbé veszélyes talajt eredményez.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP400S H14 szonotróddal
Referencia / kutatási anyag:
Sandoval-González, A.; Silva-Martínez, S.; Blass-Amador, G. (2007): Ultrahangos kioldódás és elektrokémiai kezelés kombinálva ólomeltávolító talajhoz. Journal of New Materials for Electrochemical Systems 10, 2007. 195-199.
Nanorészecske szuszpenzió előkészítése
Ultrahangos alkalmazás:
A nanorészecske-szuszpenziók előállításához csupasz nTiO2 (5 nm transzmissziós elektronmikroszkóppal (TEM)) és nZnO (20 nm TEM) és polimerrel bevont nTiO2 (3-4 nm TEM) és nZnO (3-9 nm TEM) porokat használtunk. Az NP-k kristályos formája az nTiO2 esetében anatáz, az nZnO esetében pedig amorf volt.
01 g nanorészecskeport mértünk egy 250 ml-es főzőpohárba, amely néhány csepp ionmentes (DI) vizet tartalmazott. A nanorészecskéket ezután rozsdamentes acél spatulával kevertük, és a főzőpoharat 200 ml-re töltöttük DI vízzel, kevertük, majd 60 másodpercig ultrahanggal 90% -os amplitúdóval Hielscher-féle UP200S ultrahangos processzor, amely 0,5 g / l törzsszuszpenziót eredményez. Minden törzsoldatot legfeljebb két napig tartottak 4 °C-on.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP200S vagy UP200St
Referencia / kutatási anyag:
Petosa, A. R. (2013): Fémoxid nanorészecskék transzportja, lerakódása és aggregációja telített szemcsés porózus közegben: a vízkémia, a kollektorfelület és a részecskebevonat szerepe. Disszertáció McGill Egyetem Montreal, Quebec, Kanada 2013. 111-153.
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni a nanorészecskék ultrahangos diszperziójáról!
Magnetit nanorészecske kicsapódás
Ultrahangos alkalmazás:
A magnetit (Fe3O4) A nanorészecskéket vas(III)-klorid-hexahidrát és vas(II)-szulfát-heptahidrát Fe3+/Fe2+ = 2:1 mólarányú vizes oldatának együttes kicsapatásával állítják elő. A vasoldatot tömény ammónium-hidroxiddal, illetve nátrium-hidroxiddal csapjuk ki. A csapadékreakciót ultrahangos besugárzással hajtjuk végre, a reagenseket az ultrahangos átfolyó reaktorkamrában lévő kaviatációs zónán keresztül tápláljuk. A pH-gradiens elkerülése érdekében a kicsapószert feleslegben kell pumpálni. A magnetit szemcseméret-eloszlását foton korrelációs spektroszkópiával mértük. Az ultrahang által indukált keverés csökkenti az átlagos részecskeméretet 12-14 nm-ről körülbelül 5-6 nm-re.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UIP1000hd áramlási cellás reaktorral
Referencia / kutatási anyag:
Banert, T.; Horst, C.; Kunz, U., Peuker, U. A. (2004): Kontinuierliche Fällung im Ultraschalldurchflußreaktor am Beispiel von Eisen-(II,III) Oxid. ICVT, TU-Clausthal. A GVC 2004-es éves találkozóján bemutatott poszter.
Banert, T.; Brenner G.; Peuker, U. A. (2006): Folyamatos szonokémiai csapadékreaktor működési paraméterei. 5. eljárás. WCPT, Orlando Fl., 23.-27. 2006. április.
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni az ultrahangos csapadékról!
Nikkelporok
Ultrahangos alkalmazás:
Ni-porok szuszpenziójának elkészítése bázikus pH-jú polielektrolittal (az oldódás megakadályozása és a NiO-val dúsított fajok felszíni fejlődésének elősegítése érdekében), akril alapú polielektrolittal és tetrametil-ammónium-hidroxiddal (TMAH).
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP200S
Referencia / kutatási anyag:
Móra, M.; Lennikov, V.; Amavéda, H.; Angurel, L. A.; de la Fuente, G. F.; Bona, M. T.; polgármester, C.; Andres, J. M.; Sanchez-Herencia, J. (2009): Szupravezető bevonatok gyártása szerkezeti kerámialapokon. Alkalmazott szupravezetés 19/ 3, 2009. 3041-3044.
Pbs – Ólom-szulfid nanorészecske szintézis
Ultrahangos alkalmazás:
Szobahőmérsékleten 0,151 g ólom-acetátot (Pb(CH3COO)2.3H2O) és 0,03 g TAA-t (CH3CSNH2) adtunk 5 ml ionos folyadékhoz, [EMIM] [EtSO4] és 15 ml kétszer desztillált vizet egy 50 ml-es főzőpohárban, amelyet ultrahangos besugárzásnak vetettek alá egy UP200S 7 percig. Az ultrahangos szonda / sonotrode S1 csúcsát közvetlenül a reakcióoldatba merítették. A képződött sötétbarna színű szuszpenziót centrifugáltuk, hogy a csapadékot kivonjuk, és kétszer kétszer desztillált vízzel, illetve etanollal mossuk a reagálatlan reagensek eltávolítása érdekében. Az ultrahangnak a termékek tulajdonságaira gyakorolt hatásának vizsgálatára még egy összehasonlító mintát készítettünk, a reakcióparamétereket állandó értéken tartva, azzal a különbséggel, hogy a terméket folyamatos keverés közben készítjük 24 órán keresztül ultrahangos besugárzás nélkül.
A PbS nanorészecskék előállításához vizes ionos folyadékban szobahőmérsékleten ultrahanggal segített szintézist javasoltak. Ez a szobahőmérsékletű és környezetkímélő zöld módszer gyors és sablonmentes, ami jelentősen lerövidíti a szintézis idejét és elkerüli a bonyolult szintetikus eljárásokat. Az előkészített nanoklaszterek hatalmas, 3,86 eV-os kékeltolódást mutatnak, ami a részecskék nagyon kis méretének és a kvantumösszetartó hatásnak tulajdonítható.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP200S
Referencia / kutatási anyag:
Behboudnia, M.; Habibi-Yangjeh, A.; Jafari-Tarzanag, Y.; Khodayari, A. (2008): PbS nanorészecskék facile és szobahőmérsékletű előkészítése és jellemzése vizes [EMIM][EtSO4] ionos folyadékban ultrahangos besugárzással. A Koreai Kémiai Társaság közleménye 29/ 1, 2008. 53-56.
Tisztított nanocsövek
Ultrahangos alkalmazás:
A tisztított nanocsöveket ezután 1,2-diklór-etánban (DCE) szuszpendáltuk ultrahangos kezeléssel egy nagy teljesítményű ultrahangos készülékkel UP400S, 400 W, 24 kHz) impulzusos üzemmódban (ciklusok), hogy fekete színű felfüggesztést kapjon. Az agglomerált nanocsövek kötegeit ezután centrifugálási lépésben 5 percig 5000 fordulat / perc sebességgel távolították el.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP400S
Referencia / kutatási anyag:
Witte, P. (2008): Amfifil fullerének orvosbiológiai és optoelektronikai alkalmazásokhoz. Disszertáció: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 2008.
SAN/CNT kompozit
Ultrahangos alkalmazás:
A CNT-k diszpergálásához a SAN mátrixban Hielscher UIS250V szonotróddal szonda típusú szonikáláshoz használtunk. Az első CNT-ket 50 ml desztillált vízben diszpergáltuk ultrahangos kezeléssel körülbelül 30 percig. Az oldat stabilizálásához SDS-t adtunk hozzá az oldat ~1% arányában. Ezután a kapott CNT-k vizes diszperzióját kombináltuk a polimer szuszpenzióval és 30 percig kevertük Heidolph RZR 2051 mechanikus keverővel, majd ismételten ultrahanggal kezeltük 30 percig. Az elemzéshez a különböző koncentrációjú CNT-ket tartalmazó SAN diszperziókat teflon formában öntöttük és szobahőmérsékleten 3-4 napig szárítottuk.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UIS250v
Referencia / kutatási anyag:
Bitenieks, J.; Meri, R. M.; Zikánok, J.; Maksimovs, R.; Vasile, C.; Musteata, V. E. (2012): Sztirol-akrilát / szén nanocső nanokompozitok: mechanikai, termikus és elektromos tulajdonságok. In: Az Észt Tudományos Akadémia kiadványai 61/3, 2012. 172–177.
Szilícium-karbid (SiC) nanopor
Ultrahangos alkalmazás:
A szilícium-karbid (SiC) nanoport deagglomeráltuk és a festék tetra-hidrofurán oldatában Hielscher segítségével elosztottuk UP200S nagy teljesítményű ultrahangos processzor, amely 80 W / cm akusztikus teljesítménysűrűséggel működik2. A SiC-deagglomerációt kezdetben tiszta oldószerben, némi mosószerrel végeztük, majd a festék egy részét később hozzáadtuk. A teljes folyamat 30 percet, illetve 60 percet vett igénybe a merítőbevonathoz és a szitanyomáshoz előkészített minták esetében. Az ultrahangosítás során a keverék megfelelő hűtését biztosítottuk az oldószer forrásának elkerülése érdekében. Ultrahangos kezelés után a tetrahidrofuránt rotációs bepárlóban elpárologtattuk, és a keményítőt hozzáadtuk a keverékhez, hogy megfelelő viszkozitást kapjunk a nyomtatáshoz. A kapott kompozit SiC-koncentrációja 3 tömegszázalék volt a merített bevonathoz előkészített mintákban. A szitanyomáshoz két mintatételt készítettünk, amelyek SiC-tartalma 1 – 3% tömeg% az előzetes kopási és súrlódási vizsgálatokhoz és 1.6 – 2,4% tömeg% a kompozitok finomhangolásához a kopási és súrlódási tesztek eredményei alapján.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP200S
Referencia / kutatási anyag:
Celichowski G.; Psarski M.; Wiśniewski M. (2009): Rugalmas fonalfeszítő nem folytonos kopásgátló nanokompozit mintával. Szálak & Textilek Kelet-Európában 17/ 1, 2009. 91-96.
SWNT egyfalú szén nanocsövek
Ultrahangos alkalmazás:
Sonokémiai szintézis: 10 mg SWNT és 30ml 2% MCB oldat 10 mg SWNT és 30ml 2% MCB oldat, UP400S Szonikációs intenzitás: 300 W / cm2, ultrahangos időtartam: 5h
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP400S
Referencia / kutatási anyag:
Koshio, A.; Yudasaka, M.; Zhang, M.; Iijima, S. (2001): Egyszerű módja annak, hogy kémiailag reagáljon az egyfalú szén nanocsövekre szerves anyagokkal ultrahangos kezeléssel. Nano levelek 1/7, 2001. 361–363.
Tiolált SWCNT-k
Ultrahangos alkalmazás:
25 mg tiolált SWCNT-t (2,1 mmol szén) szuszpendáltunk 50 ml ionmentes vízben egy 400 W-os ultrahangos processzor segítségével (UP400S). Ezt követően a szuszpenziót a frissen elkészített Au(NP) oldatba adtuk, és az elegyet 1 órán át kevertük. Az Au(NP)-SWCNT-ket mikroszűréssel (cellulóz-nitrát) extraháltuk és ionmentes vízzel alaposan átmostuk. A szűrlet vörös színű volt, mivel a kis Au(NP) (átlagos átmérő ≈ 13 nm) hatékonyan át tudott jutni a szűrőmembránon (pórusméret 0,2 μm).
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP400S
Referencia / kutatási anyag:
Jung, A. (2007): Szén nanocsöveken alapuló funkcionális anyagok. Disszertáció: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 2007.
TiO2 / Perlit kompozit
Ultrahangos alkalmazás:
A TiO2/perlit kompozit anyagokat előkészítették. Kezdetben 5 ml titán-izopropoxidot (TIPO), Aldrich 97% -ot feloldottunk 40 ml etanolban, Carlo Erba-ban, és 30 percig kevertük. Ezután 5 g perlit adtunk hozzá, és a diszperziót 60 percig kevertük. Az elegyet tovább homogenizáltuk az ultrahangos csúcs szonikátorral UIP1000hd. Az 1 Wh teljes energiabevitelét ultrahangos időre alkalmazták 2 percig. Végül a szuszpenziót etanollal hígítottuk, hogy 100 ml szuszpenziót kapjunk, és a kapott folyadékot prekurzor oldatnak (PS) neveztük el. Az elkészített PS készen állt a lángszóró pirolízis rendszeren keresztül történő feldolgozásra.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UIP1000hd
Referencia / kutatási anyag:
Giannouri, M.; Kalampaliki, Th.; Todorova, N.; Giannakopoulou, T.; Boukos, N.; Petrakis, D.; Vaimakis, T.; Trapalis, C. (2013): TiO2 / perlit kompozitok egylépéses szintézise lángpermet-pirolízissel és fotokatalitikus viselkedésükkel. International Journal of Photoenergy 2013.
Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!
A folyadékokhoz kapcsolt erős ultrahang intenzív kavitációt generál. Az extrém kavitációs hatások finom por alakú szuszpenziókat hoznak létre, amelyek részecskemérete a szubmikron és nano tartományban van. Ezenkívül a részecske felülete aktiválódik. A mikrosugár és a lökéshullám ütközése és a részecskék ütközése jelentős hatással van a szilárd anyagok kémiai összetételére és fizikai morfológiájára, ami drámai módon fokozhatja mind a szerves polimerek, mind a szervetlen szilárd anyagok kémiai reakcióképességét.
“Az összeomló buborékok belsejében uralkodó szélsőséges körülmények erősen reaktív fajokat hoznak létre, amelyek különböző célokra használhatók, például polimerizáció beindítására hozzáadott iniciátorok nélkül. Egy másik példaként az illékony fémorganikus prekurzorok szonokémiai bomlása magas forráspontú oldószerekben nanoszerkezetű anyagokat állít elő különböző formákban, nagy katalitikus aktivitással. Nanoszerkezetű fémek, ötvözetek, karbidok és szulfidok, nanométeres kolloidok és nanoszerkezettel támogatott katalizátorok mind előállíthatók ezzel az általános módszerrel.”
[Suslick/ Price 1999: 323]
Irodalom/Hivatkozások
- Suslick, K. S.; Price, G. J. (1999): Az ultrahang alkalmazása az anyagkémiában. Annu. Tiszteletes Mater. 1999. évi 29. cikk. 295-326.
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Lehámlasztott CrPS4 ígéretes fotovezetőképességgel. Kis évf.16, 1. szám. 2020. január 9.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): A molekuláris kristályok szonofragmentációja. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Termikus és ultrahangos hatás nanométeres méretű hidroxiapatit biokerámia kialakulásában. Int J Nanomedicina. 2011; 6: 2083–2095.
Tények, amelyeket érdemes tudni
Az ultrahangos szövethomogenizátorokat gyakran szonda sonicatornak, sonic lysernek, sonolyzernek, ultrahangos diszruptornak, ultrahangos darálónak, sono-ruptornak, szonifikátornak, hangos diszmembratornak, sejtrombolónak, ultrahangos diszpergálónak vagy oldónak nevezik. A különböző kifejezések a különböző alkalmazásokból erednek, amelyeket szonikálással lehet teljesíteni.