Sonoelektrokémiai lerakódás

A sonoelectrochemical deposition egy szintézistechnika, amely ötvözi a szonokémiát és az elektrokémiát, a nanoanyagok rendkívül hatékony és környezetbarát előállítása érdekében. A gyors, egyszerű és hatékony sonoelectrochemical lerakódás lehetővé teszi a nanorészecskék és nanokompozitok alakszabályozott szintézisét.

Nanorészecskék sono-elektróda elhelyezése

A nanorészecskék szintetizálására szolgáló sonoelectrodeposition (sonoeletrokémiai lerakódás, szonokémiai galvanizálás vagy szonokémiai elektródáció) esetében egy vagy két ultrahangos szondát (sonotrodes vagy szarvak) használnak elektródaként. A sonoelectrochemical lerakódás módszere rendkívül hatékony, valamint egyszerű és biztonságos működésű, ami lehetővé teszi a nanorészecskék és nanoszerkezetek nagy mennyiségben történő szintetizálását. Ezenkívül a szonoelektrokémiai lerakódás intenzívebb folyamat, ami azt jelenti, hogy az ultrahangos kezelés felgyorsítja az elektrolízis folyamatát, hogy a reakció hatékonyabb körülmények között futhasson.
A teljesítmény ultrahang alkalmazása a felfüggesztésekre jelentősen növeli a tömegátviteli folyamatokat a makroszkopikus streaming és a mikroszkopikus interfaciális kavitációs erők miatt. Az ultrahangos elektródákon (sono-elektródák) az ultrahangos rezgés és kavitáció folyamatosan eltávolítja a reakciótermékeket az elektróda felületéről. A passziváló lerakódások eltávolításával az elektróda felülete folyamatosan rendelkezésre áll az új részecskék szintéziséhez.
Az ultrahang által generált kavitáció elősegíti a sima és egyenletes nanorészecskék képződését, amelyek homogén módon oszlanak el a folyékony fázisban.

Információkérés




Jegyezzük fel Adatvédelmi irányelvek.


Az ultrahangos elektródáció rendkívül hatékony módszer a nanorészecskék és nanostrukturált anyagok előállítására.

2x ultrahangos processzorok szondákkal, amelyek elektródákként működnek, azaz katód és anód. Az ultrahang rezgés és kavitáció elősegíti az elektrokémiai folyamatokat.

Ez a videó bemutatja a közvetlen elektróda ultrahangos kezelés pozitív hatását az elektromos áramra. Hielscher UP100H (100 Watt, 30kHz) ultrahangos homogenizátort használ elektrokémiai frissítéssel és titán elektródával / sonotroddal. A híg kénsav elektrolízise hidrogéngázt és oxigéngázt termel. Ultrasonication csökkenti a diffúziós réteg vastagságát az elektróda felületén, és javítja a tömegátadást az elektrolízis során.

Sono-elektro-kémia - az ultrahang hatásának szemléltetése a kötegelt elektrolízisre

Sonokémiai elektródáció

  • nanorészecskék
  • maghéj nanorészecskék
  • Nanorészecskével díszített támogatás
  • nanostruktúrák
  • nanokompozitok
  • bevonatok

Nanorészecskék sonoelectrokémiai lerakódása

A hidrogén sono-elektrokémiai előállítása ultrahangos katódon.Amikor ultrahangos mezőt alkalmazunk egy folyékony elektrolitra, a különböző ultrahangos kavitációs jelenségek, mint például az akusztikus streaming és a mikro-jetting, a lökéshullámok, a tömegátvitel fokozása az elektródáról / az elektródára és a felülettisztítás (passziváló rétegek eltávolítása) elősegítik az elektródás / galvanizálási folyamatokat. Az ultrahangos kezelés előnyös hatásait az elektródásra / galvanizálásra már számos nanorészecske esetében bizonyították, beleértve a fém nanorészecskéket, a félvezető nanorészecskéket, a maghéj nanorészecskéket és az adalékolt nanorészecskéket.
A sonokémiailag elektrodeponált metrikus nanorészecskék, mint például a Cr, Cu és Fe a keménység jelentős növekedését mutatják, míg a Zn fokozott korrózióállóságot mutat.
Mastai et al. (1999) CdSe nanorészecskéket szintetizált szonoelektrokémiai lerakódással. A különböző elektródpozíciós és ultrahangos paraméterek beállítása lehetővé teszi a CdSe nanorészecskék kristályméretének módosítását röntgen amorfból 9 nm-ig (sphalerit fázis).

Ashassi-Sorkhabi és Bagheri (2014) a polipirrol (PPy) szono-elektrokémiai szintézisének előnyeit mutatták be St-12 acélon oxálsav közegben, 4 mA/cm2 áramsűrűségű galvanosztatikus technikával. Az alacsony frekvenciájú ultrahang közvetlen alkalmazása az UP400S ultrahangos készülékkel kompaktabb és homogénebb felületi szerkezetekhez vezetett a polipirrolban. Az eredmények azt mutatták, hogy az ultrahanggal előkészített minták bevonatállósága (Rcoat), korrózióállósága (Rcorr) és Warburg ellenállása magasabb volt, mint a nem ultrahanggal szintetizált polipirrolé. A pásztázó elektronmikroszkópia képei vizualizálták az ultrahangos kezelés pozitív hatásait az elektródáció során a részecske morfológiájára: Az eredmények azt mutatják, hogy a sonoelectrochemical szintézis erősen tapadó és sima polipirrol bevonatokat eredményez. Összehasonlítva a sono-elektro-lerakódás eredményeit a hagyományos elektródpozícióval, egyértelmű, hogy a sonoelectrochemistry módszerrel előállított bevonatok nagyobb korrózióállósággal rendelkeznek. Az elektrokémiai cella szonikálása fokozott tömegátadást és a munkaelektróda felületének aktiválását eredményezi. Ezek a hatások jelentősen hozzájárulnak a polipirrol rendkívül hatékony, kiváló minőségű szintéziséhez.

Ultrahanggal elektrolonált polipirrol bevonat St-12 acélon.

ST-12 acél (a) PPy és (b) szonoelektronikai lerakódású polipirrol (PPy-US) bevonatainak SEM képei (7500× nagyítás)
(tanulmány és képek: © Ashassi-Sorkhabi és Bagheri, 2014)

A sono-elektrokémiai lerakódás rendkívül hatékony módszer a nanorészecskék és nanostrukturált anyagok szintézisére.

A sonokémiai elektróda lehetővé teszi nanorészecskék, maghéj nanorészecskék, nanorészecskékkel bevont hordozó és nanostrukturált anyagok előállítását.
(kép és tanulmány: ©Islam et al. 2019)

Információkérés




Jegyezzük fel Adatvédelmi irányelvek.


Nanokompozitok szonoelektrokémiai lerakódása

Az ultrahangos kezelés és az elektródpozíció kombinációja hatékony és lehetővé teszi a nanokompozitok facile szintézisét.
Kharitonov et al. (2021) nanokompozit Cu–Sn–TiO2 bevonatokat szintetizált egy oxálsavfürdőből származó szonokémiai elektródációval, amely további 4 g / dm3 TiO2-t tartalmaz mechanikai és ultrahangos keverés alatt. Az ultrahangkezelést a Hielscher ultrasonicator UP200Ht 26 kHz frekvencián és 32 W / dm3 teljesítményen végeztük. Az eredmények azt mutatták, hogy az ultrahangos keverés csökkenti a TiO2 részecskék agglomerációját, és lehetővé teszi a sűrű Cu-Sn–TiO2 nanokompozitok lerakódását. A hagyományos mechanikai keveréshez képest az ultrahangos kezelés alatt lerakódott Cu-Sn–TiO2 bevonatokat nagyobb homogenitás és simább felület jellemzi. Az ultrahangos nanokompozitokban a TiO2 részecskék többsége beágyazódott a Cu–Sn mátrixba. Az ultrahang keverés bevezetése javítja a TiO2 nanorészecskék felületi eloszlását és akadályozza az aggregációt.
Kimutatták, hogy az ultrahanggal segített elektródációval alkotott nanokompozit Cu–Sn–TiO2 bevonatok kiváló antimikrobiális tulajdonságokkal rendelkeznek az E. coli baktériumok ellen.

A szonokémiai elektródációt nanoanyagok, például réz-ón-titán-dioxid (Cu–Sn–TiO2) bevonatok előállítására használják. A vizsgálatban a Hielscher ultrasonicator UP200Ht ultrahangos készülékként használták.

A sono-elektrokémiailag lerakódott Cu–Sn–TiO2 bevonatok SEM-képei 0,5 A/dm2 és 1,0 A/dm2 katódáram-sűrűség mellett.
(tanulmány és képek: © Kharitonov et al., 2021)

Az ultrahangos elektródák javítják az elektrokémiai folyamatok hatékonyságát, hozamát és konverziós arányát.

Az ultrahangos szonda elektródaként működik. Az ultrahang hullámok elősegítik az elektrokémiai reakciókat, ami jobb hatékonyságot, magasabb hozamokat és gyorsabb konverziós arányokat eredményez.
A sonoelectrochemistry jelentősen javítja az elektródációs folyamatokat.

Nagy teljesítményű szonoelektrokémiai berendezések

A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos berendezéseket szállít a nanoanyagok megbízható és hatékony sono-elektródálásához / sonogalvanizálásához. A termékválaszték nagy teljesítményű ultrahang rendszereket, sono-elektródákat, reaktorokat és cellákat tartalmaz a sono-elektrokémiai lerakódási alkalmazáshoz.

Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezz minket!

Kérjen bővebb információt

Kérjük, használja az alábbi űrlapot, hogy kérjen további információkat ultrahangos processzorok, alkalmazások és az ár. Örömmel megvitatjuk önnel a folyamatot, és olyan ultrahangos rendszert kínálunk Önnek, amely megfelel az Ön igényeinek!









Kérjük, vegye figyelembe Adatvédelmi irányelvek.


Sonoelektrokémiai inline reaktor ultrahangos szondával UIP2000hdT a nanorészecskék elektródapozíciójához

Az UIP2000hdT ultrahangos készülék szondája elektródaként működik a nanorészecske-szintézis szonoelektrokémiai beállításában.

Ez a videó bemutatja a közvetlen elektróda ultrahangos kezelés pozitív hatását az elektromos áramra egy H-cellás elektrolizátor beállításban. Hielscher UP100H (100 Watt, 30kHz) ultrahangos homogenizátort használ elektrokémiai frissítéssel és titán elektródával / sonotroddal. A híg kénsav elektrolízise hidrogéngázt és oxigéngázt termel. Ultrasonication csökkenti a diffúziós réteg vastagságát az elektróda felületén, és javítja a tömegátadást az elektrolízis során.

Sono-elektrokémia - Az ultrahangos kezelés H-cellás elektrolízisre gyakorolt hatásának illusztrációja



Irodalom / Referenciák


Nagy teljesítményű ultrahang! A Hielscher termékskálája lefedi a teljes spektrumot a kompakt laboratóriumi ultrasonicatortól a padtetős egységeken át a teljes ipari ultrahangos rendszerekig.

Hielscher Ultrahang gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok Labor nak nek ipari méretben.