Hielscher ուլտրաձայնային տեխնոլոգիա

Sonocatalysis – Ultrasonically օժանդակությամբ կատալիզ

Ultrasonication ազդում է կատալիզատորը reactivity ընթացքում կատալիզի կողմից ուժեղացված ԶԼՄ-փոխանցման եւ էներգետիկ input. Տարասեռ կատալիզի, որտեղ կատալիզատոր է այլ փուլում դեպի ռեագենտների, ուլտրաձայնային ցրելը մեծացնում մակերեսի տարածքը մատչելի է reactants.

Նախապատմություն կատալիզի

Կատալիզ է գործընթաց է, որի փոխարժեքը մի քիմիական ռեակցիա, որը ավելացել (Կամ նվազել) միջոցով կատալիզատոր: Արտադրությունը շատ քիմիկատների ներառում կատալիզի: The ազդեցությունը արձագանքման փոխարժեքով կախված է հաճախականության շփման վրա reactants փոխարժեքով-որոշելիս քայլ. Ընդհանուր առմամբ, կատալիզատորների բարձրացնել արձագանքման տոկոսադրույքը եւ իջեցնել ակտիվացման էներգիա տրամադրելով այլընտրանքային ռեակցիա կամրջակ արձագանքման արտադրանքի. Համար, այս, որ կատալիզատորներ արձագանքել մեկ կամ ավելի ռեագենտների ձեւավորել միջանկյալ որ հետագայում տալիս է վերջնական արտադրանքը: Վերջինս քայլը վերականգնում է կատալիզատոր: միջոցով իջեցում ակտիվացման էներգիան, Ավելի մոլեկուլային բախումներ ունեն էներգիան անհրաժեշտ է հասնել անցումային վիճակը: Որոշ դեպքերում կատալիզատորներ օգտագործվում են փոխել ընտրողականությունն քիմիական ռեակցիայի.

Դիագրամ ցույց է տալիս ազդեցությունը կատալիզատորի մի քիմիական ռեակցիայի X + Y արտադրության Z է դիագրամ դեպի աջ ցույց է տալիս ազդեցությունը կատալիզատորի մի քիմիական ռեակցիայի X + Y արտադրել Զավենի կատալիզատոր ապահովում է այլընտրանքային ճանապարհ (կանաչ), ինչպես նաեւ ցածր ակտիվացման էներգետիկայի Ea:

Ազդեցությունները ultrasonication

Ակուստիկ ալիքի երկարությունը հեղուկների շրջանում մոտավոր է: 110 - ից 0.15 մմ հաճախականությունների միջեւ 18kHz եւ 10MHz. Սա զգալիորեն բարձր է մոլեկուլային չափսերից: Այդ պատճառով քիմիական տեսակների մոլեկուլներով ակուստիկ դաշտի ուղղակի կապը չկա: Ultrasonication- ի ազդեցությունը մեծապես արդյունք է Ուլտրաձայնային կավիտացիա հեղուկների. Հետեւաբար, Ultrasonically աջակցել է կատալիզ պահանջում է առնվազն մեկ նյութ պետք է հեղուկ փուլում: Ultrasonication նպաստում է տարասեռ եւ համասեռ կատալիզի բազմաթիվ եղանակներով. Անհատական ​​ազդեցություն կարող է նպաստել կամ նվազեցվում հարմարեցնելու ուլտրաձայնային լիություն եւ հեղուկ ճնշումը.

Ուլտրաձայնային ցրել եւ Emulsifying

Ռեակտիվների եւ մեկից ավելի ֆազի (հեթերային կատալիզի) կատալիզատորների հետ կապված քիմիական ռեակցիաները սահմանափակվում են փուլային սահմանով, քանի որ սա միակ վայրն է, որտեղ առկա են ռեագենտը, ինչպես նաեւ կատալիզատորը: Ռեակտիվների եւ կատալիզատորների բացահայտումը միմյանց նկատմամբ ա առանցքային գործոն բազմաթիվ բազմաբնակարան փուլ քիմիական ռեակցիաների, Այս պատճառով է, որ կոնկրետ մակերեսը փուլային սահմանի դառնում ազդեցիկ է քիմիական փոխարժեքով արձագանքը.

Գրաֆիկական ցույց է տալիս փոխկապակցվածությունը մասնիկների չափի ու մակերեսովUltrasonication շատ արդյունավետ միջոց է, որ քամիների ցրվածությունը եւ համար emulsification հեղուկների. Մասնիկների մասնիկի / կաթիլային չափի նվազեցման միջոցով ֆազային սահմանի ընդհանուր մակերեսը միաժամանակ ավելանում է: Ձախից գրաֆիկը ցույց է տալիս մասնիկների չափսերի եւ մակերեսի տարածության հարաբերությունը գնդիկային մասնիկների կամ կաթիլների (Սեղմեք համար ավելի մեծ!): Քանի որ փուլային սահմանային մակերեսը մեծանում է, քիմիական ռեակցիաների մակարդակը: Շատ նյութերի համար ուլտրաձայնային կավիտացիան կարող է դարձնել մասնիկների եւ կաթիլներ շատ լավ չափը – հաճախ զգալիորեն ցածր է 100 nanometers, Եթե ​​ցրելը կամ էմուլսիա դառնում գոնե ժամանակավորապես կայուն, կիրառումը Ultrasonics կարող է պահանջվել միայն նախնական փուլում քիմիական ռեակցիայի. An inline Ուլտրաձայնային ռեակտորը նախնական mixing ռեակտիվների եւ կատալիզատորի կարող է առաջացնել նուրբ չափի մասնիկները / Կաթիլներ շատ կարճ ժամանակում եւ բարձր տեմպերով հոսքի. Այն կարող է կիրառվել նույնիսկ բարձր մածուցիկ լրատվամիջոցների.

Զանգվածային-Transfer

ԷմուլսիաԵրբ ռեագենտները արձագանքում են փուլային սահմաններում, քիմիական ռեակցիայի արտադրանքը կուտակվում է շփման մակերեւույթի վրա: Սա արգելափակում է այլ ռեագենտների մոլեկուլները, որոնք շփվում են այս փուլում: Մեխանիկական խաչմերուկ ուժերը, որոնք առաջացնում են կավիտացիոն ռեակտիվ հոսքերի եւ ակուստիկ հոսքային արդյունքի, տուրբուլենտ հոսքի եւ նյութական տրանսպորտի եւ մասնիկի կամ կաթիլային մակերեւույթների արդյունքում: Կաթիլների դեպքում բարձր կտրումը կարող է հանգեցնել նոր կաթիլների միաձուլմանը եւ հետագա ձեւավորմանը: Քանի որ քիմիական ռեակցիան առաջանում է ժամանակի ընթացքում, կարող է պահանջվել կրկնվող sonication, օրինակ երկու փուլ կամ ռեկրեցիա առավելագույնի հասցնել ծանոթացնում ռեակտիվների,

էներգետիկ Մուտքային

Ուլտրաձայնային cavitation եզակի միջոց է դնում էներգիան դեպի քիմիական ռեակցիաների, Համադրություն բարձր արագությամբ հեղուկ jets, բարձր ճնշման (>1000atm) եւ բարձր ջերմաստիճանը (>5000K), հսկայական ջեռուցման եւ հովացման տեմպերը (>109ks-1) Առաջանում տեղական կենտրոնացված ընթացքում implosive սեղմում cavitational փուչիկները. Քեննեթ Սուսլիկ says: "Cavitation is an extraordinary method of concentrating the diffuse energy of sound into a chemically usable form."

Աճ հակազդման

Cavitational էրոզիայի է մասնիկների մակերեսների առաջացնում unpassivated, բարձր ռեակտիվ մակերեսների, Անցողիկի բարձր ջերմաստիճանը եւ ճնշումները նպաստել մոլեկուլային կազմալուծում եւ բարձրացնել reactivity բազմաթիվ քիմիական տեսակների. Ուլտրաձայնային ճառագայթում կարող է օգտագործվել նախապատրաստման կատալիզատորների, օրինակ արտադրել ագրեգատներ տուգանք չափի մասնիկների. Այս արտադրում ամորֆ կատալիզատորների մասնիկները բարձր կոնկրետ մակերեսին տարածք: Շնորհիվ այս համախառն կառույցի, նման կատալիզատորների կարող է տարանջատել արձագանքման արտադրանքի (այսինքն, ըստ ֆիլտրացիայի):

Ուլտրաձայնային մաքրում

Հաճախ կատալիզը ենթադրում է անցանկալի արտադրանք, աղտոտում կամ ռեակտիվներում աղտոտում: Դա կարող է հանգեցնել դեգրադացման եւ աղտոտման մակերեսին պինդ կատալիզատորների: Fouling կրճատում է ազդեցության կատալիզատոր մակերեւույթը եւ, հետեւաբար, նվազեցնում է դրա արդյունավետությունը: Այն պետք է ոչնչացվի նաեւ գործընթացում կամ վերամշակման ժամանակահատվածներում, օգտագործելով այլ պրոցեսինգային քիմիական նյութեր: Ultrasonication- ը արդյունավետ միջոց է մաքուր կատալիզատորներ օգնել կամ կատալիզատորը վերամշակման գործընթացը, Ուլտրաձայնային մաքրում է, թերեւս, առավել տարածված եւ հայտնի կիրառումը ultrasonics: Որ impingement է cavitational իրացվելի jets եւ հարվածային ալիքների մինչեւ 104ATM կարող է ստեղծել տեղայնացված ճղել ուժերը, էրոզիա եւ մակերեսի pitting. Համար կերպարվեստի չափի մասնիկների, բարձր արագությամբ միջխորհրդարանական մասնիկների բախումներ են հանգեցնել մակերեւութային էրոզիայի եւ նույնիսկ grinding եւ ֆրեզերային, Այս բախումները կարող են տեղական անցումային ազդեցության ջերմաստիճանը մոտավորապես: 3000K: Suslick ցույց տվեց, որ ultrasonication արդյունավետ հեռացնում մակերեսային օքսիդի ծածկույթներ, Հեռացումը նման passivating ծածկույթներ կտրուկ բարելավում արձագանքման դրույքաչափերը լայն ռեակցիաների (2008 թ). Կիրառումը ultrasonics օգնում է իջեցնել fouling խնդիրը ամուր տարագրված կատալիզատորի ընթացքում կատալիզի եւ նպաստում է մաքրման ժամանակ կատալիզատորի վերամշակման գործընթացում:

Օրինակներ ուլտրաձայնային կատալիզի

Կան բազմաթիվ օրինակներ Ultrasonically օժանդակվող կատալիզի եւ համար ուլտրաձայնային պատրաստման տարասեռ կատալիզատորների: Մենք խորհուրդ ենք տալիս, որ Sonocatalysis հոդվածը Քենեթ Suslick համապարփակ ներդրման. Hielscher պարագաներ ուլտրաձայնային ռեակտորներ պատրաստման համար կատալիզատորների կամ կատալիզի, Բիոդիզելի պոմպինչպես, օրինակ, որ կատալիտիկ Transesterification արտադրության համար methylesters (այսինքն յուղալի methylester = Biodiesel),

Ուլտրաձայնային Սարքավորանք Sonocatalysis

Ուլտրաձայնային Reactor 7 x 1kW Ուլտրաձայնային պրոցեսորների UIP1000hdHielscher արտադրում ուլտրաձայնային սարքերի համար օգտագործման ցանկացած մասշտաբի եւ մի բազմազանություն գործընթացների, սա ներառում է լաբորատորիան sonication փոքր vials, ինչպես նաեւ արդյունաբերական ռեակտորներ եւ հոսքի բջիջների, Համար նախնական գործընթացի քննության լաբորատոր մասշտաբով UP400S (400 Վտ) շատ հարմար. Այն կարող է օգտագործվել խմբաքանակի գործընթացներում, ինչպես նաեւ inline sonication. Գործընթացի փորձարկման եւ օպտիմալացման առջեւ ընդլայնումն, մենք խորհուրդ ենք տալիս օգտագործելով UIP1000hd (1000 Վտ), Քանի որ այս միավորները շատ adaptable եւ արդյունքներ հակա մասշտաբը գծային է ցանկացած մեծ հզորությամբ: Համար լայնամասշտաբ արտադրության համար մենք առաջարկում ենք ուլտրաձայնային սարքերի մինչեւ 10 կՎտ եւ 16 կՎտ Ուլտրաձայնային իշխանությունը: Կլաստերների մի քանի նման ստորաբաժանումների ապահովել շատ բարձր վերամշակման հզորությունները:

Մենք ուրախ կլինենք աջակցել Ձեր գործընթացի թեստավորում, օպտիմալացում եւ լայնածավալ: Զրուցեք մեզ հետ մասին հարմար սարքավորումներ կամ այցելեք մեր գործընթացը լաբորատորիա,

Լրացուցիչ տեղեկություն պահանջեք:

Խնդրում ենք լրացնել այս ձեւը, լրացուցիչ տեղեկություններ ստանալու համար, sonocatalysis եւ ultrasonically assisted կատալիզի մասին:









Խնդրում ենք նկատի ունենալ մեր Գաղտնիության քաղաքականություն,


Գրականություն Sonocatalysis եւ Ultrasonically Աջակցել կատալիզի

Սուսլիկ, KS; Դիդենկո, Յ .; Fang, MM; Hyeon, T .; Կոլբեք, Ք. McNamara, ՀԲ III; Mdleleni, MM; Wong, M. (1999): Ակուստիկ կավիտացիա եւ դրա քիմիական հետեւանքները, Ֆիլ. Տրանս. Ռոյ. Սոցիալ. Ա, 1999, 357, 335-353:

Suslick, Կ. Ս., Skrabalak, Ս. Ե. (2008 թ.): "Sonocatalysis" Ձեռնարկ տարասեռ կատալիզի, vol. 4; Ertl, G .; Knzinger, H .; Schth, F .; Weitkamp, ​​J., Eds .; Wiley-vch: Weinheim, 2008, էջ. 2006-2017.