Sonoelectrochemistry Setup – 2000 Վտ Ուլտրաձայնային
Sonoelectrochemistry-ն համատեղում է էլեկտրաքիմիայի առավելությունները սոնոքիմիայի հետ: Այս տեխնիկայի ամենամեծ առավելությունը դրանց պարզությունն է, ցածր արժեքը, վերարտադրելիությունը և մասշտաբայնությունը: Hielscher Ultrasonics-ն առաջարկում է ամբողջական sonoelectrochemical setup խմբաքանակի և ներկառուցված օգտագործման համար: Այն բաղկացած է.
- առաջադեմ ուլտրաձայնային գեներատոր (2000 վտ) ավտոմատ կարգավորմամբ, ամպլիտուդի հսկողությամբ և տվյալների բարդ գրանցմամբ,
- Ուլտրաձայնային շչակով հզոր փոխարկիչ (արդյունաբերական դասի, 2000 վտ, 20 կՀց),
- էլեկտրական մեկուսիչ, որը չի նվազեցնում ուլտրաձայնային թրթռումները
- Ուլտրաձայնային ուժեղացուցիչ եղջյուրներ ամպլիտուդի բարձրացման կամ նվազման համար
- տարբեր sonotrode նմուշներ (The sonotrode-ը էլեկտրոդն է: Կաթոդ կամ անոդ):
- հոսքային բջջային ռեակտոր՝ փոխարինելի բջջային պատերով (ալյումին, չժանգոտվող պողպատ, պողպատ, պղինձ, …)
Պետք չէ վատնել ձեր ժամանակը ձեր սեփական սարքավորումը մշակելու վրա, որպեսզի կարողանաք համատեղել ուլտրաձայնը էլեկտրաքիմիայի հետ: Ձեզ հարկավոր չէ էլեկտրական փոփոխություններ կատարել ստանդարտ ուլտրաձայնային սարքավորումներում: Ստացեք այս արդյունաբերական սոնոէլեկտրոքիմիայի կարգավորումը և կենտրոնացրեք ձեր ջանքերն ու ժամանակը ձեր քիմիական հետազոտությունների և գործընթացների օպտիմալացման վրա:
Ամբողջական Sonoelectrochemical Setup հետ Flow Cell Reactor-ով
Պատրաստ է օգտագործել Setup-ը Sonoelectrochemistry-ի համար
Hielscher Ultrasonics-ն առաջարկում է հեշտ օգտագործվող sonoelectrochemical կարգավորում՝ հարմարվող, ճկուն կոնֆիգուրացիայով: Այս կարգավորումը հարմար է ընդհանուր հետազոտությունների և մշակումների և գործընթացների օպտիմալացման, ինչպես նաև միջին մասշտաբի արտադրության համար: The sonotrode է UIP2000hdT (2000 Watts, 20kHz) կարող է օգտագործվել որպես էլեկտրոդ է խմբաքանակի setup կամ inline հետ հոսքի բջջային. Այն ունի յուրահատուկ էլեկտրական մեկուսացման դիզայն։ Sonoelectrochemical փոխարկիչի արդիականացումը չի նվազեցնում ուլտրաձայնային հզորությունը:
Ստանդարտ sonotrode/էլեկտրոդը 5-րդ աստիճանի տիտան է և նախատեսված է իր կողմի երկայնքով ուլտրաձայնային ինտենսիվության միատեսակությունը օպտիմալացնելու համար: Առկա են այլ նմուշներ և այլ նյութեր, ինչպիսիք են ալյումինը, պողպատը կամ չժանգոտվող պողպատը: Այս դիզայնի հատուկ հոսքային բջջային ռեակտորն ունի ալյումինե կորպուս, որն էլեկտրականորեն մեկուսացված է երկու ծայրերի պլաստիկ միացումներով: Ալյումինե պրոֆիլը կարող է օգտագործվել որպես էժան զոհաբերական էլեկտրոդ և կարող է հեշտությամբ փոխարինվել այլ նյութերով, ինչպիսիք են պողպատը, չժանգոտվող պողպատը կամ պղնձը: Մատչելի են բջիջների այլ տրամագծեր կամ դիզայն: Գծանկարի բջիջն ունի մոտ 2-4 մմ բացվածք ուլտրաձայնային էլեկտրոդի և բջջի մարմնի միջև: Հետևաբար, ուլտրաձայնային ալիքներն առաջացնում են ակուստիկ հոսք և կավիտացիա նաև բջջային մարմնի վրա: Այս դիզայնի բոլոր ստանդարտ իրերը հասանելի են Գերմանիայի և ԱՄՆ-ի մեր պահեստներում: Իհարկե, դուք կարող եք օգտագործել նույն կարգավորումը բոլոր այլ ոչ էլեկտրական ուլտրաձայնային և սոնոքիմիական գործընթացների համար: Այս կարգավորումը նաև աշխատում է բարձր էլեկտրական իմպուլսներով (HEP) ուլտրաձայնային աջակցությամբ պրոցեսների համար:
Ընդլայնված արդյունաբերական դասի բաղադրիչներ
UIP2000hdT-ն օգտագործվում է բազմաթիվ հաճախորդների կողմից՝ կամրջելու համար նստարանային թեստավորման և արտադրության միջև առկա բացը: Hielscher-ի բոլոր գործիքները կառուցված են շարունակական աշխատանքի համար – 24h/7d/365d. UIP2000hdT-ը հագեցած է սենսորային էկրանով, Ethernet ինտերֆեյսով, 24/7 Excel համատեղելի CSV արձանագրությամբ SD քարտի վրա և ջերմաստիճանի մոնիտորինգի ջերմազույգով: Դուք կարող եք կառավարել UIP2000hdT-ը ձեր բրաուզերի միջոցով: Հասանելի է ճնշման թվային ցուցիչ, որը միանում է UIP2000hdT-ին: UIP2000hdT-ը կարող է ցույց տալ էլեկտրոդի վրա իրական զուտ հզորությունը: Սա հեղուկի զուտ մեխանիկական ուլտրաձայնային հզորությունն է: Սա թույլ է տալիս վերահսկել և ստուգել ձայնագրման յուրաքանչյուր վայրկյանը, օրինակ՝ գործընթացի վերահսկման կամ օպտիմալացման համար: Hielscher-ի ուլտրաձայնային սարքերը տալիս են շատ վերարտադրվող և կրկնվող արդյունքներ: Դուք կարող եք ձեր արդյունքները գծային կերպով չափել արտադրության մակարդակին: Իհարկե, Hielscher-ի տեխնիկական թիմը կաջակցի ձեզ ճիշտ փորձեր կազմակերպելու հարցում, և Hielscher-ը կաշխատի ձեզ հետ, որպեսզի ձեր գործընթացը աշխատի:
Ուլտրաձայնային պրոցեսորների զոնդերը UIP2000hdT (2000 վտ, 20 կՀց) էլեկտրոլիտիկ բջիջում գործում են որպես կաթոդ և անոդ
Եթե դուք նորեկ եք քիմիայի այս ճյուղում, ապա ստորև կգտնեք լրացուցիչ տեղեկություններ սոնոքիմիայի, էլեկտրաքիմիայի և սոնոէլեկտրոքիմիայի մասին:
Sonochemistry + Electrochemistry = Sonoelectrochemistry
Սոնոէլեկտրոքիմիան էլեկտրաքիմիայի և սոնոքիմիայի համադրություն է:
էլեկտրաքիմիա
Էլեկտրաքիմիան էլեկտրականություն է ավելացնում ֆիզիկական քիմիային: Այն էլեկտրոնների փոխանցման միջոցով ռեակտիվների կամ ռեակտիվների ակտիվացման առաջադեմ միջոց է։ Այն հնարավորություն է տալիս նպատակային, ընտրովի քիմիական փոխակերպումների: Էլեկտրաքիմիան մակերեսային երեւույթ է։
Սոնոքիմիա
Սոնոքիմիան ավելացնում է ակուստիկ և կավիտացիոն հոսք և ակտիվացման էներգիա քիմիական ռեակցիաներին: Սոնոքիմիայի ամենակարեւոր մեխանիզմը կավիտացիան է: Ուլտրաձայնային դաշտում կավիտացիոն փուչիկների փլուզումը ստեղծում է տեղայնացված թեժ կետեր՝ ծայրահեղ պայմաններով, ինչպիսիք են ավելի քան 5000 Կելվին ջերմաստիճանը, մինչև 1000 մթնոլորտի ճնշումը և մինչև 1000 կիլոմետր ժամում հեղուկի շիթերը: Սա բարելավում է էլեկտրաքիմիական ռեակցիաները էլեկտրոդների մակերեսին:
sonoelectrochemical
Sonoelectrochemistry-ն միավորում է վերը նշված երկու տեխնիկան՝ կիրառելով ուլտրաձայնային ախտորոշում էլեկտրաքիմիական տեղադրման համար: Ուլտրաձայնը ազդում է կարևոր էլեկտրաքիմիական պարամետրերի և քիմիական գործընթացների արդյունավետության վրա: Էլեկտրաքիմիական լուծույթը կամ էլեկտրաանալիտի հիդրոդինամիկան էլեկտրաքիմիական բջիջում մեծապես բարելավվում է ուլտրաձայնի առկայությամբ: Էլեկտրոդի միացումը ուլտրաձայնային շչակին դրական ազդեցություն է ունենում էլեկտրոդի մակերեսային ակտիվության և ամբողջ բջիջում էլեկտրաանալիտի տեսակների կոնցենտրացիայի վրա: Սոնոմեխանիկական ազդեցությունները բարելավում են էլեկտրաքիմիական տեսակների զանգվածային տեղափոխումը զանգվածային լուծույթից դեպի էլեկտրաակտիվ մակերես: Ուլտրաձայնային էլեկտրոդը նվազեցնում է դիֆուզիոն շերտի հաստությունը էլեկտրոդի մակերևույթում, մեծացնում է էլեկտրոդի նստվածքի հաստությունը, մեծացնում է էլեկտրաքիմիական արագությունները, բերքատվությունը և արդյունավետությունը, մեծացնում է էլեկտրոդի նստվածքի ծակոտկենությունը և կարծրությունը, բարելավում է էլեկտրաքիմիական լուծույթներից գազի հեռացումը. մաքրում և ակտիվացնում է էլեկտրոդի մակերեսը, նվազեցնում է էլեկտրոդների գերպոտենցիալը, մետաղի ապասիվացիայի և էլեկտրոդի մակերեսի վրա գազի պղպջակների հեռացման միջոցով (կավիտացիայի և ակուստիկ հոսքի հետևանքով) և ճնշում է էլեկտրոդների աղտոտումը: Սոնոէլեկտրոքիմիայի կիրառությունները ներառում են էլեկտրապոլիմերացում, էլեկտրակոագուլյացիա, օրգանական էլեկտրասինթեզ, նյութերի էլեկտրաքիմիա, շրջակա միջավայրի էլեկտրաքիմիա, էլեկտրավերլուծական քիմիա, ջրածնի արտադրություն և էլեկտրոդների նստեցում:
Պատրաստ է օգտագործել ուլտրաձայնային սարքավորում Sonoelectrochemical գործընթացների համար
Sonoelectrochemistry in Flow Chemistry Applications
Եթե դուք կատարում եք սոնոէլեկտրոքիմիական պրոցեսներ հոսքի կարգավորմամբ, կարող եք կարգավորել սոնոէլեկտրաքիմիական ռեակցիաների մնալու ժամանակը՝ փոխելով հոսքի արագությունը: Դուք կարող եք շրջանառվել կրկնակի ազդեցության համար կամ մեկ անգամ մղել բջջի միջով: Վերաշրջանառությունը կարող է ձեռնտու լինել ջերմաստիճանի վերահսկման համար, օրինակ՝ հոսելով ջերմափոխանակիչով հովացման կամ ջեռուցման համար:
Եթե դուք օգտագործում եք հակադարձ ճնշման փական սոնոէլեկտրաքիմիական բջջի ռեակտորի ելքի մոտ, կարող եք բարձրացնել ճնշումը բջջի ներսում: Բջջի ներսում ճնշումը շատ կարևոր պարամետր է՝ ուժեղացնելու ձայնային ազդեցությունը և ազդելու գազային փուլերի արտադրության վրա: Կարևոր է նաև ռեակտիվ նյութերի կամ ցածր եռման կետ ունեցող արտադրանքների հետ աշխատելիս:
Գործարկումը հոսքի ռեժիմում թույլ է տալիս շարունակական շահագործում և, հետևաբար, ավելի մեծ ծավալների արտադրություն:
Եթե նյութը հոսում է երկու էլեկտրոդների, օրինակ՝ sonotrode-ի և բջջային պատի միջև, կարող եք նվազեցնել էլեկտրոդների միջև հեռավորությունը: Սա թույլ է տալիս ավելի լավ վերահսկել փոխանցվող էլեկտրոնների քանակն ու ռեակցիայի ավելի լավ ընտրողականությունը: Սա կարող է բարելավել արտադրանքի ճշգրտությունը, բաշխումը և եկամտաբերությունը:
Ընդհանուր առմամբ, սոնոէլեկտրոքիմիական ռեակցիաները հոսքային բջիջների ռեակտորի դասավորության մեջ կարող են շատ ավելի արագ լինել, քան անալոգային ռեակցիան խմբաքանակի գործընթացում: Ռեակցիաները, որոնք կարող են տևել մինչև մի քանի ժամ, կարող են ավարտվել մի քանի րոպեի ընթացքում՝ արտադրելով ավելի լավ արտադրանք:
Գրականություն / Հղումներ
- 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.
- Md Hujjatul Islam; Michael T.Y. Paul; Odne S. Burheim; Bruno G. Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 59, 2019.
- 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.
- M.D. Esclapez, V. Sáez, D. Milán-Yáñez, I. Tudela, O. Louisnard, J. González-García (2010): Sonoelectrochemical treatment of water polluted with trichloroacetic acid: From sonovoltammetry to pre-pilot plant scale. Ultrasonics Sonochemistry Volume 17, Issue 6, 2010. 1010-1020.
- L. Cabrera, S. Gutiérrez, P. Herrasti, D. Reyman (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia Volume 3, Issue 1, 2010. 89-94.