Ultrahangos permetpirolízis

• Az ultrahangos permetpirolízis (USP) a nanoanyagok szintézisének és a szubsztrátok vékonyréteg-bevonattal történő bevonásának egyik fontos technikája.
• Az ultrahangos permetezés és porlasztás lehetővé teszi a folyamat teljes körű szabályozását, homogén, kiváló minőségű terméket eredményezve.
• Az ultrahangos permetpirolízis homogén eloszlásának és költséghatékonyságának köszönhetően felülmúlja a hagyományos technikákat, például a CVD-t.

Ultrahangos permetpirolízis

Az ultrahangos permetpirolízis (USP) egyszerű aeroszolos szintézistechnika, amelyet széles körben alkalmaznak olyan nanoanyagok szintézisére, mint a vékonyrétegek vagy a nanorészecskék. Mivel jellemző rá a könnyű megvalósíthatóság, rugalmasság és a költséghatékonyság, az USP-módszer a kémiai gőzfázisú leválasztás (CVD) fontos alternatívája. Az ultrahangos permetpirolízis prekurzorait gyakran szol–gél eljárással készítik elő. A szintetizált nanorészecskék vagy a réteg összetétele a feldolgozási paraméterek változtatásával könnyen módosítható. Az ultrahangos permetpirolízis teljes körű szabályozást biztosít a legfontosabb folyamatparaméterek felett, például:

• ultrahang-amplitúdó
• prekurzoroldat
• a prekurzor összetétele/ viszkozitása
• térfogatáram
• leválasztási hőmérséklet
• a szubsztrát hőmérséklete

Ez az ultrahangos permetpirolízist érdekes technológiává teszi a tömör és porózus részecskék és vékonyréteg-bevonatok gyártásához.

Ultrahangos permetpirolízis nanorészecskék szintéziséhez

Nanorészecskék ultrahangos permetpirolízissel történő szintézise során szerves és szervetlen sók használhatók prekurzorként fém-, oxid- és kompozit nanoporok előállításához. A prekurzoroldatot ultrahanggal porlasztják, mielőtt a finom cseppekből álló köd a kemencébe jut, ahol az anyag termikus bomlása végbemegy.
Az USP-vel szintetizált porok három csoportba sorolhatók:

1. Fémek, pl. Au, Ag, Co, Cu, Zn, Ni, Fe
2. Oxidok, pl. TiO₂, ZnO, Al₂O₃, RuO₂
3. Részleges mag–héj szerkezetű kompozit anyagok, pl. CuNi, FeCo, NiCo, RuO₂/TiO₂, La0.6Sr0.4CoO₃, C/LiFePO₄, Au/TiO₂, Ag/TiO₂

Ultrahangos permetpirolízis vékonyréteg-bevonatokhoz

Ultrahangos permetpirolízissel többrétegű bevonat állítható elő, ami különösen érdekes a fokozatosan változó funkcionális tulajdonságú rétegek előállításához. A prekurzoroldat megváltoztatásával a vékonyréteg-bevonat összetétele és funkcionális tulajdonságai könnyen és pontosan módosíthatók.