Nanorészecskék szono-elektrokémiai szintézise
A nanorészecskék ultrahanggal támogatott elektrokémiai szintézise rendkívül hatékony és költséghatékony módja annak, hogy nagy mennyiségben kiváló minőségű nanorészecskéket állítsanak elő. A sono-elektrokémiai szintézis, más néven sonoelectrodeposition, lehetővé teszi különböző anyagok és formák nanostruktúráinak elkészítését.
Nanorészecskék szonoelektrokémiai szintézise és szonoelektródálása
A sonoelektrokémiai szintézis vagy a sonoelectrodeposition egy olyan technika, amelyet fémes nanorészecskék előállítására használnak, nagy teljesítményű ultrahanggal az elektródálási folyamat során annak érdekében, hogy elősegítsék a növekvő nanorészecskék tömeges átadását a katód felületén és a környező oldaton.
A nanorészecskék sonoelectrokémiai szintéziséhez vagy sonoelectrodeposition-jához, a sonochemistry hatásait kombinálják az elektródálás folyamatával. Az erőteljes ultrahanghullámok szonoelektrokémiai hatásait és az ebből eredő akusztikus kavitációt a kémiai reakciókra nagyon magas hőmérsékletek, nyomások és azok különbségei okozzák, amelyek az összeomló kavitációs buborékokban és azok körül alakulnak ki. A sonochemistry és az elektrokémia kombinálásával a sonoelectrochemistry olyan egyesített hatásokat kínál, mint a tömegátadás, az elektróda felületek felületi tisztítása, az oldat gáztalanítása, valamint a megnövekedett reakciósebesség. Mindent összevetve, sonoelectrochemical nanoparticle synthesis (sonoelectrodeposition) kiemelkedik a kiváló minőségű nanorészecskék magas hozamával, amelyek enyhe körülmények között állíthatók elő gyors és költséghatékony folyamatban. A sonoelectrochemistry és a sonoelectrodeposition folyamatparaméterei lehetővé teszik a részecskeméret és a morfológia befolyásolását.
További információ a nanorészecskék és nanostrukturált anyagok szonoelektrokémiai lerakódásáról!
- Nagyon hatékony
- Számos anyagra és szerkezetre alkalmazható
- gyors folyamat
- "Egy pot" folyamat
- Enyhe körülmények
- Olcsó
- Biztonságos és könnyen kezelhető
Hogyan működik a sonoelektrokémiai szintézis / szonoelektródálás?
A sonoelectrodeposition rendszer alapvető beállítása a sonoelectrochemical nanoparticle szintézishez nagyon egyszerű. Az egyetlen különbség a sonoelectrodeposition beállítás és az elektródabeállítás között az a tény, hogy a sonoelectrodeposition rendszer elektróda (ok) használatát ultrahangos szonda (ek) használják. Az ultrahangos szonda munkaelektródaként működik fém nanorészecskék szintetizálására. Az ultrahang egyik fő hatása a sonoelectrodeposition-ban az elektróda (katód és / vagy anód) és a környező oldat közötti megnövekedett tömegátadás.
Mivel a sonoelectrochemical szintézis és a sonoelectrodeposition folyamatparaméterei pontosan szabályozhatók és beállíthatók, a szabályozott méretű és alakú nanorészecskék szintetizálhatók. A sonoelektrokémiai szintetizálás és a sonoelectrodeposition a fém nanorészecskék és nanostrukturált komplexek széles skálájára alkalmazható.
A sonoelektrokémiai nanorészecske-szintézis előnyei
Prof. Islam és Prof. Pollet NTNU kutatócsoportja kutatási cikkében (2019) folytatja a nanorészecskék szonoelektrokémiai előállításának fő előnyeit az alábbiak szerint: "(i) az elektróda közelében történő tömegszállítás jelentős javulása, ezáltal megváltoztatva az elektrokémiai reakciók sebességét és néha mechanizmusát, (ii) a felületi morfológia módosítása kavitációs fúvókák révén az elektróda-elektrolit határfelületen, általában a felület növekedését és (iii) az elektróda diffúziós rétegvastagságának elvékonyodását, és ezáltal az ionkimerülést okozza." (Islam et al. 2019)
- fém nanorészecskék
- ötvözött és félvezető nanoporok
- polimer nanorészecskék
- nanokompozitok
például
- réz (Cu) nanorészecskék (NP-k)
- magnetit (Fe3O4) NP-k
- Volfrám-kobalt (W-Co) ötvözet NP-k
- cink (Zn) nanokomplexek
- arany (Au) nanorudak
- ferromágneses Fe45Pt55 NP-k
- kadmium-tellurid (CdTe) kvantumpontok (QD-k)
- ólom-tellurid (PbTe) nanorudak
- fullerén-szerű molibdén-diszulfid (MoS2)
- polianilin (PA) nanorészecskék
- poli(N-metilanilin) (PNMA) vezető polimer
- polipirrol/többfalú szén nanocsövek (MWCNT-k)/kitozán nanokompozitok
Az ultrahangos processzorok szondái UIP2000hdT (2000 watt, 20kHz) elektródaként működnek a nanorészecskék szonoelektródálásához
Nagy teljesítményű elektrokémiai szondák és reaktorok
Hielscher Ultrasonics az Ön régóta tapasztalt partnere a nagy teljesítményű ultrahangos rendszerek sonochemistry és sonoelectrochemistry. A legmodernebb ultrahangos szondákat és reaktorokat gyártjuk és forgalmazzuk, amelyeket világszerte használnak nagy igénybevételt jelentő alkalmazásokhoz igényes környezetben. A sonoelectrochemistry és a sonoelectrodeposition, Hielscher kifejlesztett speciális ultrahangos szondák, reaktorok és szigetelők,. Az ultrahangos szondák katódként és / vagy anódként működnek, míg az ultrahangos reaktorcellák optimális feltételeket biztosítanak az elektrokémiai reakciókhoz. Ultrahangos elektródák és cellák állnak rendelkezésre galvanikus / voltaikus, valamint elektrolitikus rendszerekhez.
Pontosan szabályozható amplitúdók az optimális eredmények érdekében
Minden Hielscher ultrahangos processzor pontosan vezérelhető és ezáltal megbízható munka lovak R&D és termelés. Az amplitúdó az egyik legfontosabb folyamatparaméter, amely befolyásolja a szonokémiai és szonomechanikusan indukált reakciók hatékonyságát és eredményességét. Minden Hielscher Ultrasonics’ A processzorok lehetővé teszik az amplitúdó pontos beállítását. A Hielscher ipari ultrahangos processzorai nagyon nagy amplitúdókat tudnak biztosítani, és biztosítják a szükséges ultrahangos intenzitást az igényes sono-electrochamical alkalmazásokhoz. Akár 200 μm-es amplitúdók is könnyedén működtethetők folyamatosan 24/7 üzemben.
Pontos amplitúdó beállítások és az ultrahangos folyamatparaméterek állandó ellenőrzése intelligens szoftveren keresztül lehetőséget ad arra, hogy pontosan befolyásolja a szonoelektrokémiai reakciót. Minden ultrahangos futtatás során az összes ultrahangos paramétert automatikusan rögzítik egy beépített SD-kártyán, így minden futtatás értékelhető és vezérelhető. Optimális szonikálás a leghatékonyabb szonoelektrokémiai reakciókhoz!
Minden berendezés teljes terhelés melletti 24/7/365 használatra készült, robusztussága és megbízhatósága pedig az elektrokémiai folyamat igáslovává teszi. Ez teszi a Hielscher ultrahangos berendezését megbízható munkaeszköz, amely megfelel a sonoelectrochemical folyamat követelményeinek.
Legmagasabb minőség – Németországban tervezték és gyártották
Családi tulajdonban lévő és családi vállalkozásként a Hielscher az ultrahangos processzorok legmagasabb minőségi előírásait helyezi előtérbe. Minden ultrahangos készüléket terveztek, gyártottak és alaposan teszteltek székhelyünkön, Teltow-ban, Berlin közelében, Németországban. A Hielscher ultrahangos berendezésének robusztussága és megbízhatósága teszi azt a munka lóvá a termelésben. 24/7 működés teljes terhelés alatt és igényes környezetben természetes jellemzője a Hielscher nagy teljesítményű ultrahangos szondáinak és reaktorainak.
Vegye fel velünk a kapcsolatot most, és mondja el nekünk elektrokémiai folyamatkövetelményeit! Javasoljuk Önnek a legmegfelelőbb ultrahangos elektródákat és reaktorbeállítást!
Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!
Az ultrahangos szonda UIP2000hdT elektródaként működik a nanorészecske-szintézis sonoelectrochemical beállításában.
Irodalom / Hivatkozások
- Cabrera L., Gutiérrez S., Herrasti P., Reyman D. (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia 3, 2010. 89-94.
- Md Hujjatul Islam, Michael T.Y. Paul, Odne S. Burheim, Bruno G.Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Volume 59, December 2019, 104711.
- Yurdal K.; Karahan İ.H. (2017): A Cyclic Voltammetry Study on Electrodeposition of Cu-Zn Alloy Films: Effect of Ultrasonication Time. Acta Physica Polonica Vol 132, 2017. 1087-1090.
- Mason, T.; Sáez Bernal, V. (2012): An Introduction to Sonoelectrochemistry In: Power Ultrasound in Electrochemistry: From Versatile Laboratory Tool to Engineering Solution. First Edition. Edited by Bruno G. Pollet. 2012 John Wiley & Sons, Ltd.
- Haas, I.: Gedanken A. (2008): Synthesis of metallic magnesium nanoparticles by sonoelectrochemistry. Chemical Communications 15(15), 2008. 1795-1798.
- Ashassi-Sorkhabi, H.; Bagheri R. (2014): Sonoelectrochemical and Electrochemical Synthesis of Polypyrrole Films on St-12 Steel and Their Corrosion and Morphological Studies. Advances in Polymer Technology Vol. 33, Issue 3; 2014.
- Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
- Md H. Islam; Odne S. Burheim; Bruno G.Pollet (2019): Sonochemical and sonoelectrochemical production of hydrogen. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 51, March 2019. 533-555.
- Jayaraman Theerthagiri; Jagannathan Madhavan; Seung Jun Lee; Myong Yong Choi; Muthupandian Ashokkumar; Bruno G. Pollet (2020): Sonoelectrochemistry for energy and environmental applications. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 63, 2020.
- Bruno G. Pollet (2019): Does power ultrasound affect heterogeneous electron transfer kinetics? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 6-12.
- Sherif S. Rashwan, Ibrahim Dincer, Atef Mohany, Bruno G. Pollet (2019): The Sono-Hydro-Gen process (Ultrasound induced hydrogen production): Challenges and opportunities. International Journal of Hydrogen Energy, Volume 44, Issue 29, 2019, 14500-14526.
Nagy teljesítményű ultrahang! A Hielscher termékválasztéka a teljes spektrumot lefedi a kompakt laboratóriumi ultrahangos készüléktől az asztali egységeken át a teljes ipari ultrahangos rendszerekig.
