Per esprimere completamente le loro caratteristiche, le particelle devono essere deagglomerate e disperse uniformemente in modo che le particelle stesse’ superficie è disponibile. Le potenti forze ultrasoniche sono note come strumenti affidabili per la dispersione e la fresatura di particelle di becco fino a dimensioni inferiori al micron e alle nanoparticelle. Inoltre, la sonicazione consente di modificare e funzionalizzare le particelle, ad esempio ricoprendo le nanoparticelle con uno strato metallico.

Di seguito una selezione di particelle e liquidi con le relative raccomandazioni, come trattare il materiale al fine di macinare, disperdere, deagglomerare o modificare le particelle utilizzando un omogeneizzatore ad ultrasuoni.

Come preparare le vostre polveri e particelle da sonicazione potente.

In ordine alfabetico:

Aerosil

Applicazione ad ultrasuoni:
Dispersioni di particelle di Silica Aerosil OX50 in Millipore-water (pH 6) sono state preparate disperdendo 5,0 g di polvere in 500 mL di acqua utilizzando un processore ad ultrasuoni ad alta intensità. UP200S (200W; 24kHz). Le dispersioni di silice sono state preparate in soluzione di acqua distillata (pH = 6) con irradiazione ultrasonica con l'ausilio di UP200S per 15 min. seguito da una energica agitazione durante 1 h. Per regolare il pH è stato utilizzato HCl. Il contenuto solido nelle dispersioni era dello 0,1% (p/v).
Raccomandazione dispositivo:
UP200S
Riferimento/ Documento di ricerca:
Licea-Claverie, A.; Schwarz, S.; Steinbach, Ch.; Ponce-Vargas, S. M. M.; Genest, S. (2013): Combinazione di polimeri naturali e termosensibili nella flocculazione delle dispersioni di silice fine. International Journal of Carbohydrate Chemistry 2013.

Al₂O₃-acqua Nanofluidi

Applicazione ad ultrasuoni:
Al₂O₃-i nano fluidi dell'acqua possono essere preparati seguendo le seguenti fasi: In primo luogo, pesare la massa di Al₂O₃ nanoparticelle con una bilancia elettronica digitale. Quindi, mettere Al₂O₃ nanoparticelle nell'acqua distillata pesata gradualmente e agitare l'Al₂O₃miscela acqua - acqua. Sonicare la miscela in continuo per 1 ora con un dispositivo a sonde ad ultrasuoni del tipo a sonda UP400S (400W, 24kHz) per produrre una dispersione uniforme di nanoparticelle in acqua distillata.
I nanofluidi possono essere preparati in diverse frazioni (0,1%, 0,5% e 1%). Non sono necessarie modifiche del tensioattivo o del pH.
Raccomandazione dispositivo:
UP400S
Riferimento/ Documento di ricerca:
Isfahani, A.H.H.M.; Heyhat, M.M. (2013): Studio sperimentale del flusso di nanofluidi in un micromodello come mezzo poroso. International Journal of Nanoscience and Nanotechnology 9/2, 2013. 77-84.

La dispersione a ultrasuoni dell'ossido di alluminio (Al2O3) determina una significativa riduzione delle dimensioni delle particelle e una dispersione uniforme.

Particelle di silice rivestite di boemite

Applicazione ad ultrasuoni:
Le particelle di silice sono rivestite con uno strato di Boehmite: Per ottenere una superficie perfettamente pulita e priva di sostanze organiche, le particelle vengono riscaldate a 450°C. Dopo aver macinato le particelle per rompere gli agglomerati, si prepara una sospensione acquosa al 6 vol% (≈70 ml) e si stabilizza a pH 9 aggiungendo tre gocce di soluzione di ammonio. La sospensione viene poi deagglomerata da un'ultrasuoni con un'ultrasuono con un UP200S ad un'ampiezza del 100% (200 W) per 5 min. Dopo aver riscaldato la soluzione a oltre 85°C, sono stati aggiunti 12,5 g di sec-butossido di alluminio. La temperatura viene mantenuta a 85-90°C per 90 min. e la sospensione viene agitata con un agitatore magnetico durante l'intera procedura. Successivamente, la sospensione viene tenuta sotto continua agitazione fino a quando non viene raffreddata a meno di 40°C. Successivamente, il valore del pH è stato portato a 3 aggiungendo acido cloridrico. Subito dopo, la sospensione viene sottoposta ad ultrasuoni in un bagno di ghiaccio. La polvere viene lavata per diluizione e successiva centrifugazione. Dopo la rimozione del surnatante, le particelle vengono essiccate in un forno di essiccazione a 120°C. Infine, viene applicato un trattamento termico alle particelle a 300°C per 3 ore.
Raccomandazione dispositivo:
UP200S
Riferimento/ Documento di ricerca:
Wyss, H. M. M. (2003): Microstruttura e comportamento meccanico dei gel di particelle concentrate. Tesi del Politecnico federale di Zurigo 2003. p.71. p.71.

Sintesi nanocomposito di cadmio(II)-tioacetamide nanocomposito

Applicazione ad ultrasuoni:
I nanocompositi di cadmio(II)-tiacetamide sono stati sintetizzati in presenza e assenza di alcool polivinilico per via sono-chimica. Per la sintesi geochimica (sono-sintesi), 0,532 g di cadmio (II) acetato diidrato (Cd(CH3COO)2,2H2O), 0,148 g di tioacetamide (TAA, CH3CSNH2) e 0,664 g di ioduro di potassio (KI) sono stati sciolti in 20mL di doppia acqua deionizzata distillata. Questa soluzione è stata sonicato con una sonda ad alta potenza del tipo ad ultrasuoni ad ultrasuoni UP400S (24 kHz, 400W) a temperatura ambiente per 1 ora. Durante la sonicazione della miscela di reazione la temperatura è salita a 70-80°C, misurata da una termocoppia ferro-costantinica. Dopo un'ora si è formato un precipitato giallo brillante. È stato isolato mediante centrifugazione (4.000 giri/min, 15 min), lavato con acqua bidistillata e poi con etanolo assoluto per eliminare le impurità residue e infine asciugato all'aria (resa: 0,915 g, 68%). Dic. p.200°C. Per la preparazione del nanocomposito polimerico, 1,992 g di alcool polivinilico sono stati disciolti in 20 ml di acqua deionizzata a doppia distillazione e poi aggiunti alla soluzione di cui sopra. Questa miscela è stata irradiata ad ultrasuoni con il UP400S per 1 ora quando si è formato un prodotto di colore arancione brillante.
I risultati del SEM hanno dimostrato che in presenza di PVA le dimensioni delle particelle sono diminuite da circa 38 nm a 25 nm. Poi abbiamo sintetizzato nanoparticelle esagonali di CdS con morfologia sferica dalla decomposizione termica del nanocomposito polimerico, cadmio(II)- tioacetamide/PVA come precursore. Le dimensioni delle nanoparticelle di CdS sono state misurate sia da XRD che da SEM e i risultati sono stati in ottimo accordo tra loro.
Ranjbar et al. (2013) hanno anche scoperto che il nanocomposito polimerico Cd(II) nanocomposito è un precursore adatto per la preparazione di nanoparticelle di solfuro di cadmio con morfologie interessanti. Tutti i risultati hanno rivelato che la sintesi ultrasonica può essere utilizzata con successo come metodo semplice, efficiente, economico, ecologico e molto promettente per la sintesi di materiali su scala nanometrica senza la necessità di condizioni particolari, come temperature elevate, lunghi tempi di reazione e alta pressione.
Raccomandazione dispositivo:
UP400S
Riferimento/ Documento di ricerca:
Ranjbar, M.; Mostafa Yousefi, M.; Nozari, R.; Sheshmani, S. (2013): Sintesi e caratterizzazione dei nanocompositi Cadmio-Tioacetamide. Int. J. Nanosci. Nanotecnologia. 9/4, 2013. 203-212.

CaCO₃

Applicazione ad ultrasuoni:
Rivestimento ad ultrasuoni di CaCO nano-precipitato₃ (NPCC) con acido stearico è stata effettuata al fine di migliorarne la dispersione in polimero e di ridurre l'agglomerazione. 2 g di CaCO nano-precipitato non rivestito₃ (NPCC) è stato sonicato con un UP400S in etanolo da 30 ml. Il 9 % in peso di acido stearico è stato sciolto in etanolo. L'etanolo con acido staerico è stato quindi miscelato con la sospensione sonificata.
Raccomandazione dispositivo:
UP400S con sonotrodo di 22 mm di diametro (H22D) e cella di flusso con camicia di raffreddamento
Riferimento/ Documento di ricerca:
Kow, K.W.; Abdullah, E.C.; Aziz, A.R. (2009): Effetti degli ultrasuoni nel rivestimento nano-precipitato CaCO3 con acido stearico. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering 4/5, 2009. 807-813.

Nanocristalli di cellulosa

Applicazione ad ultrasuoni:
Nanocristalli di cellulosa (CNC) preparati a partire da CNC di cellulosa di eucalipto: I nanocristalli di cellulosa preparati a partire da cellulosa di eucalipto sono stati modificati dalla reazione con cloruro di metile adipoile, CNCm, o con una miscela di acido acetico e acido solforico, CNCa. Pertanto, i CNC liofilizzati, CNCm e CNCa sono stati ridistribuiti in solventi puri (EA, THF o DMF) a 0,1 % in peso, agitando magneticamente per una notte a 24 ± 1 grado C, seguito da una sonicazione di 20 min. con l'utilizzo dell'ultrasuoni a sonda. UP100H. L'sonicazione è stata effettuata con 130 W/cm² intensità a 24 ± 1 °C. Successivamente, il CAB è stato aggiunto alla dispersione CNC, in modo che la concentrazione finale del polimero era dello 0,9% in peso.
Raccomandazione dispositivo:
UP100H
Riferimento/ Documento di ricerca:
Blachechen, L. S. S.; de Mesquita, J. P.; de Paula, E. L. L.; Pereira, F. V.; Petri, D. F. S. (2013): Interplay di stabilità colloidale dei nanocristalli di cellulosa e loro disperdibilità in matrice di acetato di cellulosa acetato butirrato. Cellulosa 20/3, 2013. 1329-1342.

Nitrato di cerio dopato di silano

Applicazione ad ultrasuoni:
Come supporti metallici sono stati utilizzati pannelli in acciaio al carbonio laminati a freddo (6,5 cm 6,5 cm 6,5 cm 0,3 cm; chimicamente puliti e meccanicamente lucidati). Prima dell'applicazione del rivestimento, i pannelli sono stati puliti ad ultrasuoni con acetone e poi puliti con una soluzione alcalina (soluzione 0.3molL 1 NaOH) a 60°C per 10 min. Per l'utilizzo come primer, prima del pretrattamento del substrato, una tipica formulazione comprendente 50 parti di γ-glicidrossipropiltrimetossisilano (γ-GPS) è stata diluita con circa 950 parti di metanolo, a pH 4,5 (regolato con acido acetico) e ammessa per l'idrolisi del silano. La procedura di preparazione per il silano drogato con pigmenti di nitrato di cerio era la stessa, tranne che 1, 2, 2, 3 % in peso di nitrato di cerio è stato aggiunto alla soluzione di metanolo prima dell'aggiunta (γ-GPS), poi questa soluzione è stata mescolata con un agitatore ad elica a 1600 rpm per 30 min. a temperatura ambiente. Successivamente, le dispersioni contenenti nitrato di cerio sono state sonicate per 30 minuti a 40°C con un bagno di raffreddamento esterno. Il processo di ultrasonicazione è stato eseguito con l'ultrasuoni. UIP1000hd (1000W, 20 kHz) con una potenza di ingresso ad ultrasuoni di circa 1 W/mL. Il pretrattamento del supporto è stato effettuato risciacquando ogni pannello per 100 sec. con l'apposita soluzione di silano. Dopo il trattamento, i pannelli sono stati lasciati asciugare a temperatura ambiente per 24 ore, quindi i pannelli pretrattati sono stati rivestiti con una resina epossidica bicomponente a base di ammine curing. (Epon 828, shell Co.) per ottenere uno spessore del film umido di 90μm. I pannelli con rivestimento epossidico sono stati lasciati indurire per 1 ora a 115°C, dopo l'indurimento dei rivestimenti epossidici; lo spessore del film secco era di circa 60μm.
Raccomandazione dispositivo:
UIP1000hd
Riferimento/ Documento di ricerca:
Zaferani, S.H.; Peikari, M.; Zaarei, D.; Danaei, I. (2013): Effetti elettrochimici dei pretrattamenti di silano contenenti nitrato di cerio sulle proprietà catodiche dell'acciaio rivestito di resina epossidica. Journal of Adhesion Science and Technology 27/22, 2013. 2411–2420.

Clay: Dispersione/Frazionamento

Applicazione ad ultrasuoni:
Frazionamento delle dimensioni delle particelle: Per isolare < particelle di 1 μm da particelle di 1-2 μm, particelle di dimensioni argillose (< 2 μm) sono stati separati in un campo ultrasonico e con la successiva applicazione di diverse velocità di sedimentazione.
Le particelle di dimensioni dell'argilla (< 2 μm) sono stati separati da ultrasuoni con un input di energia di 300 J mL^-1 (1 min.) utilizzando un disintegratore ad ultrasuoni a sonda UP200S (200W, 24kHz) dotato di sonotrodo S7 di 7 mm di diametro. Dopo l'irradiazione ultrasonica il campione è stato centrifugato a 110 x g (1000 rpm) per 3 min. La fase di assestamento (riposo frazionamento) è stata poi utilizzata nel frazionamento di densità per l'isolamento delle frazioni di densità leggera, ed ha ottenuto la fase flottante (< 2 μm frazione) è stato trasferito in un altro tubo di centrifugazione e centrifugato a 440 x g (2000 rpm) per 10 min. per separare. < 1 μm di frazione (surnatante) da 1-2 μm di frazione (sedimento). Il surnatante contenente < 1 μm di frazione è stata trasferita in un'altra provetta da centrifugazione e dopo l'aggiunta di 1 mL di MgSO₄ centrifugato a 1410 x g (4000 rpm) per 10 minuti per decantare il resto dell'acqua.
Per evitare il surriscaldamento del campione, la procedura è stata ripetuta 15 volte.
Raccomandazione dispositivo:
UP200S con S7 o UP200St con S26d7
Riferimento/ Documento di ricerca:
Jakubowska, J. (2007): Effetto del tipo di acqua di irrigazione sulle frazioni di materia organica del suolo (SOM) e le loro interazioni con i composti idrofobici. Dissertazione Martin-Luther University Halle-Wittenberg 2007.

Clay: Esfoliazione di argilla inorganica

Applicazione ad ultrasuoni:
L'argilla inorganica è stata esfoliata per preparare i nanocompositi a base di pullulan per la dispersione del rivestimento. Pertanto, una quantità fissa di pullulan (4 % in peso di base umida) è stata sciolta in acqua a 25°C per 1 ora sotto agitazione delicata (500 rpm). Allo stesso tempo, la polvere di argilla, in quantità comprese tra lo 0,2 e il 3,0 % in peso, è stata dispersa in acqua sotto una vigorosa agitazione (1000 rpm) per 15 minuti. La dispersione risultante è stato ultrasonicato per mezzo di un UP400S (potenza_massimo = 400 W; frequenza = 24 kHz) dispositivo a ultrasuoni dotato di un sonotrodo in titanio H14, diametro punta 14 mm, ampiezza._massimo = 125 μm; intensità della superficie = 105 Wcm^-2) alle seguenti condizioni: 0,5 cicli e 50% di ampiezza. La durata del trattamento ad ultrasuoni variava a seconda del progetto sperimentale. La soluzione organica di pullulan e la dispersione inorganica sono stati quindi mescolati insieme sotto agitazione delicata (500 giri/min.) per altri 90 minuti. Dopo la miscelazione, le concentrazioni dei due componenti corrispondevano ad un rapporto inorganico/organico (I/O) compreso tra 0,05 e 0,75. La distribuzione granulometrica in dispersione acquosa di Na⁺-Le argille MMMT prima e dopo il trattamento ultrasonico sono state valutate utilizzando un analizzatore di nanoparticelle IKO-Sizer CC-1.
Per una quantità fissa di argille, il tempo di sonicazione più efficace è risultato essere di 15 minuti, mentre un trattamento ecografico più lungo aumenta la P'O₂ (a causa di riaggregazione) che diminuisce nuovamente al tempo di sonicazione più alto (45 min), presumibilmente a causa della frammentazione sia delle piastrine che dei tactoidi.
Secondo l'impostazione sperimentale adottata nella tesi di Introzzi, un'unità di energia in uscita di 725 Ws mL^-1 è stato calcolato per il trattamento di 15 minuti mentre un tempo di ultrasuoni prolungato di 45 minuti ha prodotto un consumo energetico unitario di 2060 Ws mL^-1. Ciò consentirebbe il risparmio di una quantità piuttosto elevata di energia durante l'intero processo, che si rifletterà infine sui costi finali di produzione.
Raccomandazione dispositivo:
UP400S con sonotrodo H14
Riferimento/ Documento di ricerca:
Introzzi, L. (2012): Sviluppo di rivestimenti in biopolimeri ad alte prestazioni per applicazioni di imballaggio alimentare. Dissertazione Università di Milano 2012.

Inchiostro conduttivo

Applicazione ad ultrasuoni:
L'inchiostro conduttivo è stato preparato disperdendo le particelle di Cu+C e Cu+CNT con disperdenti in un solvente misto (Pubblicazione IV). I disperdenti erano tre agenti disperdenti ad alto peso molecolare, DISPERBYK-190, DISPERBYK-198 e DISPERBYK-2012, destinati alle dispersioni di pigmenti nerofumo a base d'acqua della BYK Chemie GmbH. Come solvente principale è stata utilizzata acqua deionizzata (DIW). Etere monometilico di glicole etilenico (EGME) (Sigma-Aldrich), etere monobutilico di glicole etilenico (EGBE) (Merck) e n-propanolo (Honeywell Riedel-de Haen) sono stati utilizzati come co-solventi.
La sospensione mista è stata sonicato per 10 minuti in un bagno di ghiaccio utilizzando un UP400S processore ad ultrasuoni. Successivamente, la sospensione è stata lasciata riposare per un'ora, seguita da una decantazione. Prima della centrifuga o della stampa, la sospensione è stata sonicata in un bagno ad ultrasuoni per 10 minuti.
Raccomandazione dispositivo:
UP400S
Riferimento/ Documento di ricerca:
Forsman, J. (2013): Produzione di nanoparticelle di Co, Ni e Cu mediante riduzione dell'idrogeno. Dissertazione VTT Finlandia 2013.

L'ultrasuonoterapia è altamente efficiente per la riduzione delle dimensioni delle particelle e la dispersione dei pigmenti nell'inchiostro a getto d'inchiostro.

Fathlocyanine di rame

Applicazione ad ultrasuoni:
Decomposizione di metalloftalocianine
La fatlocianina di rame (CuPc) è sonicato con acqua e solventi organici a temperatura ambiente e pressione atmosferica in presenza di un ossidante come catalizzatore utilizzando l'ultrasuoni da 500W. UIP500hd con camera di flusso. Intensità di sonicazione: 37-59 W/cm²campione di miscela: 5 mL di campione (100 mg/L), 50 D/D acqua con coloformio e piridina al 60% dell'ampiezza ultrasonica. Temperatura di reazione: 20°C a pressione atmosferica.
Tasso di distruzione fino al 95% entro 50 min. di sonicazione.
Raccomandazione dispositivo:
UIP500hd

Dibutilchitina (DBCH)

Applicazione ad ultrasuoni:
Le macro-molecole polimeriche lunghe possono essere rotte dall'ultrasonicazione. La riduzione della massa molare ad ultrasuoni permette di evitare reazioni laterali indesiderate o la separazione dei sottoprodotti. Si ritiene che la degradazione ultrasonica, a differenza della decomposizione chimica o termica, sia un processo non casuale, con la scissione che avviene all'incirca al centro della molecola. Per questo motivo macromolecole più grandi si degradano più velocemente.
Gli esperimenti sono stati eseguiti utilizzando un generatore di ultrasuoni UP200S equipaggiato con sonotrodo S2. L'impostazione degli ultrasuoni era a 150 W di potenza in ingresso. Sono state utilizzate soluzioni di dibutilchitina in dimetilacetammide, a concentrazione della prima di 0,3 g/100 cm3 con un volume di 25 cm3. Il sonotrodo (sonda ad ultrasuoni / corno) è stato immerso in soluzione polimerica 30 mm sotto il livello della superficie. La soluzione è stata posta in bagno d'acqua termostatata mantenuta a 25°C. Ogni soluzione è stata irradiata per un intervallo di tempo predeterminato. Dopo questo tempo la soluzione è stata diluita 3 volte e sottoposta ad analisi cromatografica ad esclusione della dimensione.
I risultati presentati indicano che la dibutilchitina non viene distrutta dagli ultrasuoni di potenza, ma c'è una degradazione del polimero, intesa come reazione sono-chimica controllata. Pertanto, gli ultrasuoni possono essere utilizzati per la riduzione della massa molare media di dibutilchitina e lo stesso vale per il rapporto tra peso medio e numero di massa molare media. I cambiamenti osservati vengono intensificati aumentando la potenza degli ultrasuoni e la durata della sonificazione. C'era anche un effetto significativo della massa molare iniziale sull'entità della degradazione del DBCH in condizioni di sonificazione studiate: più alta è la massa molare iniziale, maggiore è il grado di degradazione.
Raccomandazione dispositivo:
UP200S
Riferimento/ Documento di ricerca:
Szumilewicz, J.; Pabin-Szafko, B. (2006): Degradazione ultrasonica di Dibuyrylchitina. Società Polacca della Chitina, Monografia XI, 2006. 123-128.

Polvere di ferrocromo

Applicazione ad ultrasuoni:
Un percorso sonorochimico per preparare gli SWNCNT: La polvere di silice (diametro 2-5 mm) viene aggiunta ad una soluzione di 0,01 mol% di ferrocene in p-xilene seguita da una sonicazione con un UP200S dotato di sonda in titanio (sonotrodo S14). L'ultrasonicazione è stata effettuata per 20 min. a temperatura ambiente e pressione atmosferica. Dalla sintesi ultrasonicamente assistita, SWCNTs di elevata purezza sono stati prodotti sulla superficie della polvere di silice.
Raccomandazione dispositivo:
UP200S con sonda ad ultrasuoni S14
Riferimento/ Documento di ricerca:
Srinivasan C.(2005): Metodo SOUND per la sintesi di nanotubi di carbonio a parete singola in condizioni ambientali. Scienza attuale 88/ 1, 2005. 12-13.

Ceneri volanti / Metakaolinite

Applicazione ad ultrasuoni:
Test di lisciviazione: A 50g del campione solido sono stati aggiunti 100mL di soluzione di lisciviazione. Intensità di sonicazione: max. 85 W/cm² con UP200S in un bagno d'acqua a 20°C.
Geopolimerizzazione: Il liquame è stato mescolato con un UP200S omogeneizzatore ad ultrasuoni per la geopolimerizzazione. L'intensità di sonicazione era massima. 85 W/cm². Per il raffreddamento, la sonicazione è stata effettuata in un bagno d'acqua ghiacciata.
L'applicazione degli ultrasuoni di potenza per la geopolimerizzazione si traduce in un aumento della resistenza alla compressione dei geopolimeri formati e in un aumento della resistenza con l'aumento della sonicazione fino a un certo tempo. La dissoluzione della metakaolinite e delle ceneri volanti in soluzioni alcaline è stata potenziata dall'ultrasonicazione, poiché più Al e Si sono stati rilasciati nella fase gel per la policondensazione.
Raccomandazione dispositivo:
UP200S
Riferimento/ Documento di ricerca:
Feng, D.; Tan, H.; van Deventer, J. S. J. J. (2004): Geopolimerizzazione avanzata ad ultrasuoni. Rivista di Scienza dei Materiali 39/2, 2004. 571-580

Grafene

Applicazione ad ultrasuoni:
Le lastre di grafene puro possono essere prodotte in grandi quantità, come dimostrato dal lavoro di Stengl et al. (2011) durante la produzione di lastre non stechiometriche TiO₂ grafene nano composito mediante idrolisi termica di sospensione con nanosheet di grafene e complesso titania peroxo. I nanosheet di grafene puro sono stati prodotti a partire da grafite naturale con un processore ultrasonico da 1000W. UIP1000hd in una camera di un reattore ad ultrasuoni ad alta pressione a 5 barg. Le lastre di grafene ottenute sono caratterizzate da un'elevata superficie specifica e da proprietà elettroniche uniche. I ricercatori sostengono che la qualità del grafene preparato ad ultrasuoni è molto superiore a quella del grafene ottenuto con il metodo di Hummer, dove la grafite viene esfoliata e ossidata. Poiché le condizioni fisiche nel reattore ad ultrasuoni possono essere controllate con precisione e nell'ipotesi che la concentrazione di grafene come agente di drogaggio varierà nell'intervallo 1 - 0,001%, è possibile la produzione di grafene in un sistema continuo su scala commerciale.
Raccomandazione dispositivo:
UIP1000hd
Riferimento/ Documento di ricerca:
Stengl, V.; Popelková, D.; Vlácil, P. (2011): Nanocomposito di TiO2-Graphene Nanocomposito come fotocatalizzatori ad alte prestazioni. Dentro: Rivista di chimica fisica C 115/2011. pp. 25209-25218.
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Ossido di grafene

Applicazione ad ultrasuoni:
Gli strati di ossido di grafene (GO) sono stati preparati nel seguente modo: 25 mg di polvere di ossido di grafene sono stati aggiunti in 200 ml di acqua deionizzata. Agitando hanno ottenuto una sospensione marrone disomogenea. Le sospensioni ottenute sono state sonicate (30 min, 1,3 × 105J) e dopo l'essiccazione (a 373 K) è stato prodotto l'ossido di grafene trattato ad ultrasuoni. Una spettroscopia FTIR ha mostrato che il trattamento ultrasonico non ha cambiato i gruppi funzionali dell'ossido di grafene.
Raccomandazione dispositivo:
UP400S
Riferimento/ Documento di ricerca:
Oh, W. Ch. Ch.; Chen, M. L.; Zhang, K.; Zhang, F. J. J.; Jang, W. K. (2010): L'effetto del trattamento termico e ultrasonico sulla formazione di nanosheet di ossido di grafene. Rivista della Korean Physical Society 4/56, 2010. pp. 1097-1102.
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Nanoparticelle pelose del polimero per degradazione di poli(alcole vinilico)

Applicazione ad ultrasuoni:
Una semplice procedura in un'unica fase, basata sulla degradazione chimico-sonochimica di polimeri idrosolubili in soluzione acquosa in presenza di un monomero idrofobo, porta a particelle polimeriche pelose funzionali in un siero privo di residui. Tutte le polimerizzazioni sono state effettuate in un reattore in vetro a doppia parete da 250 ml, dotato di deflettori, sensore di temperatura, agitatore magnetico e Hielscher. US200S processore ad ultrasuoni (200 W, 24 kHz) dotato di un sonotrodo in titanio S14 (diametro = 14 mm, lunghezza = 100 mm).
Una soluzione di poli(alcool vinilico) (PVOH) è stata preparata dissolvendo un'accurata quantità di PVOH in acqua, per una notte a 50°C sotto vigorosa agitazione. Prima della polimerizzazione, la soluzione PVOH è stata posta all'interno del reattore e la temperatura è stata regolata alla temperatura di reazione desiderata. La soluzione PVOH e il monomero sono stati spurgati separatamente per 1 ora con argon. La quantità necessaria di monomero è stata aggiunta alla soluzione PVOH sotto energica agitazione. Successivamente, l'argon purga è stata rimossa dal liquido e l'ultrasonicazione con l'UP200S è stata avviata con un'ampiezza dell'80%. Va osservato che l'uso dell'argon ha due scopi: (1) la rimozione di ossigeno e (2) è necessaria per creare cavitazioni ultrasoniche. Quindi un flusso continuo di argon sarebbe in linea di principio benefico per la polimerizzazione, ma si è verificata una eccessiva formazione di schiuma; la procedura che abbiamo seguito ha evitato questo problema ed è stata sufficiente per una polimerizzazione efficiente. I campioni sono stati prelevati periodicamente per monitorare la conversione mediante gravimetria, distribuzione del peso molecolare e/o distribuzione granulometrica.
Raccomandazione dispositivo:
US200S
Riferimento/ Documento di ricerca:
Smeets, N. M. B.; E-Rramdani, M.; Van Hal, R. C. C. F.; Gomes Santana, S.; Quéléver, K.; Meuldijk, J.; Van Herk, JA. M.; Heuts, J.P.A. (2010): Un semplice percorso sonorochimico in un'unica fase verso le nanoparticelle di polimeri pelose funzionali. Soft Matter, 6, 2010. 2392-2395.

HiPco-SWCNTs

Applicazione ad ultrasuoni:
Dispersione di HiPco-SWCNTs con UP400S: In una fiala da 5 ml 0,5 mg di HiPcoTM ossidato SWCNTs (0,04 mmol di carbonio) sono stati sospesi in 2 ml di acqua deionizzata da un processore ad ultrasuoni. UP400S per produrre una sospensione di colore nero (0,25 mg/mL SWCNTs). A questa sospensione, sono stati aggiunti 1,4 μL di una soluzione PDDA (20 wt./%, peso molecolare = 100.000-200.000) e la miscela è stata mescolata in vortex per 2 minuti. Dopo un'ulteriore sonicazione in un bagno d'acqua di 5 minuti, la sospensione di nanotubi è stata centrifugata a 5000g per 10 minuti. Il surnatante è stato preso per le misurazioni AFM e successivamente funzionalizzato con siRNA.
Raccomandazione dispositivo:
UP400S
Riferimento/ Documento di ricerca:
Jung, A. (2007): Materiali funzionali a base di nanotubi di carbonio. Dissertazione Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2007.

Idrossiapatite bio-ceramica

Applicazione ad ultrasuoni:
Per la sintesi di nano-HAP, una soluzione di 40 mL di 0,32M Ca(NO₃)² ⋅ 4H₂O è stato messo in un piccolo becher. Il pH della soluzione è stato poi regolato a 9,0 con circa 2,5 mL di idrossido di ammonio. La soluzione è stata poi sonicato con il processore ad ultrasuoni UP50H (50 W, 30 kHz) dotato di sonotrodo MS7 (diametro del corno di 7 mm) impostato alla massima ampiezza del 100% per 1 ora. Alla fine della prima ora una soluzione di 60 mL di 0,19M [KH₂PO₄] è stato poi lentamente aggiunto a goccia nella prima soluzione mentre si sottoponeva ad una seconda ora di irradiazione ad ultrasuoni. Durante il processo di miscelazione, il valore del pH è stato controllato e mantenuto a 9, mentre il rapporto Ca/P è stato mantenuto a 1,67. La soluzione è stata poi filtrata mediante centrifugazione (~ 2000 g), dopo di che il precipitato bianco risultante è stato proporzionato in un certo numero di campioni per il trattamento termico. Sono stati effettuati due set di campioni, il primo composto da dodici campioni per il trattamento termico in forno a tubi e il secondo composto da cinque campioni per il trattamento a microonde
Raccomandazione dispositivo:
UP50H
Riferimento/ Documento di ricerca:
Poinern, G. J. E.; Brundavanam, R.; Thi Le, X.; Djordjevic, S.; Prokic, M.; Fawcett, D.(2011): Influenza termica e ultrasonica nella formazione di nanometri scala idrossiapatite idrossiapatite bio-ceramica. International Journal of Nanomedicine 6, 2011. 2083-2095.

Idrossiapatite di calcio ridotta e dispersa con gli ultrasuoni

Fullerene inorganico simile al WS₂ nanoparticelle

Applicazione ad ultrasuoni:
Ultrasonicazione durante l'elettrodeposizione di fullerene inorganico (IF)-come WS₂ nanoparticelle in una matrice di nichel porta ad un rivestimento più uniforme e compatto. Inoltre, l'applicazione degli ultrasuoni ha un effetto significativo sulla percentuale in peso delle particelle incorporate nel deposito metallico. Così, la percentuale in peso di IF-WS₂ nella matrice di nichel aumenta dal 4,5 % in peso (solo in film coltivati in agitazione meccanica) a circa il 7 % in peso (in film preparati con sonicazione a 30 W cm).^-2 di intensità degli ultrasuoni).
Ni/IF-WS₂ i rivestimenti nanocompositi sono stati depositati elettroliticamente da un bagno standard di nichel Watt a cui è stato assegnato il grado industriale IF-WS₂ (fullereni inorganici - WS₂) sono state aggiunte nanoparticelle.
Per l'esperimento, IF-WS₂ è stato aggiunto agli elettroliti di nichel Watts e le sospensioni sono state agitate intensamente utilizzando un agitatore magnetico (300 rpm) per almeno 24 ore a temperatura ambiente prima degli esperimenti di codeposition. Immediatamente prima del processo di elettrodeposizione, le sospensioni sono state sottoposte ad un pretrattamento ad ultrasuoni di 10 minuti per evitare l'agglomerazione. Per l'irradiazione ultrasonica, un UP200S sonda-tipo di ultrasuoni con un sonotrodo S14 (14 mm di diametro della punta) è stato regolato al 55% di ampiezza.
Per gli esperimenti di codifica sono state utilizzate cellule cilindriche in vetro con volumi di 200 ml. I rivestimenti sono stati depositati su catodi piani in acciaio dolce commerciale (grado St37) di 3 cm.². L'anodo era un foglio di nichel puro (3 cm.²) posizionati sul lato del recipiente, faccia a faccia con il catodo. La distanza tra anodo e catodo era di 4 cm. I substrati sono stati sgrassati, risciacquati in acqua distillata fredda, attivati in una soluzione di HCl al 15% (1 min.) e risciacquati in acqua distillata. L'elettrocodiceposizione è stata effettuata ad una densità di corrente costante di 5,0 A dm^-2 per 1 ora utilizzando un alimentatore in corrente continua (5 A/30 V, BLAUSONIC FA-350). Per mantenere una concentrazione uniforme delle particelle nella soluzione sfusa, durante il processo di elettrodeposizione sono stati utilizzati due metodi di agitazione: agitazione meccanica con un agitatore magnetico (ω = 300 rpm) situato sul fondo della cella, e ultrasuoni con il dispositivo ad ultrasuoni del tipo a sonda. UP200S. La sonda ad ultrasuoni (sonotrodo) è stata immersa direttamente nella soluzione dall'alto e posizionata con precisione tra gli elettrodi di lavoro e i contatori in modo che non ci fosse alcuna schermatura. L'intensità degli ultrasuoni diretti al sistema elettrochimico è stata variata controllando l'ampiezza degli ultrasuoni. In questo studio, l'ampiezza della vibrazione è stata regolata a 25, 55 e 75% in modo continuo, corrispondente ad un'intensità ultrasonica di 20, 30 e 40 W cm.^-2 rispettivamente, misurata da un processore collegato ad un misuratore di potenza ad ultrasuoni (Hielscher Ultrasonics). La temperatura dell'elettrolita è stata mantenuta a 55◦C utilizzando un termostato. La temperatura è stata misurata prima e dopo ogni esperimento. L'aumento di temperatura dovuto all'energia ultrasonica non ha superato i 2-4◦C. Dopo l'elettrolisi, i campioni sono stati puliti ad ultrasuoni in etanolo per 1 min. per rimuovere dalla superficie le particelle scarsamente assorbite.
Raccomandazione dispositivo:
UP200S con clacson ad ultrasuoni / sonotrodo S14
Riferimento/ Documento di ricerca:
García-Lecina, E.; García-Urrutia, I.; Díeza, J.A.; Fornell, B.; Pellicer, E.; Sort, J. (2013): Codice di codifica di nanoparticelle inorganiche di tipo WS2 fullerene in una matrice di nichel elettrodepositato sotto l'influenza dell'agitazione ultrasonica. Electrochimica Acta 114, 2013. 859-867.

Sintesi del lattice

Applicazione ad ultrasuoni:
Preparazione di P(St-BA) lattice
P(St-BA) poli(stirene-r-butil acrilato) P(St-BA) particelle di lattice sono state sintetizzate per polimerizzazione in emulsione in presenza del tensioattivo DBSA. 1 g di DBSA è stato sciolto per la prima volta in 100 mL di acqua in un pallone a tre collo e il valore di pH della soluzione è stato regolato a 2,0. Monomeri misti di 2,80 g di St e 8,40 g di BA con l'iniziatore AIBN (0,168 g) sono stati versati nella soluzione DBSA. L'emulsione O / O / W è stato preparato tramite agitazione magnetica per 1 h seguita da sonicazione con un UIP1000hd dotato di clacson ad ultrasuoni (sonda/sonotrodo) per altri 30 minuti nel bagno di ghiaccio. Infine, la polimerizzazione è stata effettuata a 90°C in bagno d'olio per 2 ore in atmosfera di azoto.
Raccomandazione dispositivo:
UIP1000hd
Riferimento/ Documento di ricerca:
Realizzazione di film flessibili conduttivi derivati da poli(3,4-etilendiossitiofene)epoli(acido stirenesulfonico) (PEDOT:PSS) sul supporto del tessuto non tessuto. Materiali Chimica e Fisica 143, 2013. 143-148.
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Rimozione del piombo (lisciviazione del suono)

Applicazione ad ultrasuoni:
Lisciviazione ad ultrasuoni di piombo da terreni contaminati:
Gli esperimenti di lisciviazione ad ultrasuoni sono stati eseguiti con un dispositivo ad ultrasuoni UP400S con una sonda sonica in titanio (diametro 14mm), che opera ad una frequenza di 20kHz. La sonda ad ultrasuoni (sonotrodo) è stata calibrata calorimetricamente con l'intensità ultrasonica impostata a 51 ± 0,4 W cm.^-2 per tutti gli esperimenti di decolorazione del suono. Gli esperimenti di sbiancamento sono stati termostatati utilizzando una cella di vetro a fondo piatto rivestito a 25 ± 1°C. Tre sistemi sono stati utilizzati come soluzioni di lisciviazione del suolo (0,1L) sotto sonicazione: 6 ml di 0,3 mol L^-2 di una soluzione di acido acetico (pH 3,24), una soluzione di acido nitrico al 3% (v/v) (pH 0,17) e un tampone di acido acetico/acetato (pH 4,79) preparato miscelando 60mL 0f 0,3 mol L^-1 acido acetico con 19 ml 0,5 mol L^-1 NaOH. Dopo il processo di sono-leaching, i campioni sono stati filtrati con carta da filtro per separare la soluzione di percolato dal terreno, seguita dall'elettrodeposizione di piombo della soluzione di percolato e dalla digestione del terreno dopo l'applicazione degli ultrasuoni.
Gli ultrasuoni hanno dimostrato di essere uno strumento prezioso per migliorare il percolato di piombo dal suolo inquinato. Gli ultrasuoni sono anche un metodo efficace per la rimozione quasi totale del piombo lisciviabile dal terreno, con la conseguenza di un terreno molto meno pericoloso.
Raccomandazione dispositivo:
UP400S con sonotrodo H14
Riferimento/ Documento di ricerca:
Sandoval-Gonzálezález, A.; Silva-Martínez, S.; Blass-Amador, G. (2007): Lisciviazione ad ultrasuoni e trattamento elettrochimico combinato per la rimozione del piombo nel suolo. Journal of New Materials for Electrochemical Systems 10, 2007. 195-199.

Preparazione della sospensione per nanoparticelle

Applicazione ad ultrasuoni:
Per preparare le sospensioni di nanoparticelle sono state utilizzate polveri nTiO2 (5 nm per microscopia elettronica a trasmissione (TEM)) e nZnO (20 nm per TEM) e polimeriche nTiO2 (3-4 nm per TEM) e nZnO (3-9 nm per TEM). La forma cristallina del NPs era anatasio per il nTiO2 e amorfo per il nZnO.
0.1 g di polvere di nanoparticella è stato pesato in un becher da 250 ml contenente alcune gocce di acqua deionizzata (DI). Le nanoparticelle sono state poi mescolate con una spatola in acciaio inossidabile, e il becher riempito a 200 ml con acqua DI, mescolato, e poi ultrasonicato per 60 sec. al 90% di ampiezza con Hielscher's UP200S processore ad ultrasuoni, che produce una sospensione di riserva di 0,5 g/L. Tutte le sospensioni di magazzino sono state mantenute per un massimo di due giorni a 4°C.
Raccomandazione dispositivo:
UP200S o UP200St
Riferimento/ Documento di ricerca:
Petosa, A. R. (2013): Trasporto, deposizione e aggregazione di nanoparticelle di ossido metallico in mezzi porosi granulari saturi: ruolo della chimica dell'acqua, della superficie del collettore e del rivestimento delle particelle. Dissertation McGill University Montreal, Quebec, Canada 2013. 111-153.
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Precipitazione delle nanoparticelle di Magnetite

Applicazione ad ultrasuoni:
La magnetite (Fe₃O₄) le nanoparticelle sono prodotte per co-precipitazione di una soluzione acquosa di cloruro di ferro (III)cloruro esaidrato e solfato di ferro (II)solfato eptaidrato con un rapporto molare di Fe3+/Fe2+ = 2:1. La soluzione di ferro viene precipitata rispettivamente con idrossido di ammonio concentrato e idrossido di sodio. La reazione di precipitazione viene eseguita sotto irradiazione ultrasonica, alimentando i reagenti attraverso la zona caviatazionale nella camera del reattore a flusso ultrasonico. Per evitare qualsiasi gradiente di pH, il precipitante deve essere pompato in eccesso. La distribuzione granulometrica della magnetite è stata misurata utilizzando la spettroscopia di correlazione dei fotoni; la miscelazione indotta dagli ultrasuoni riduce la dimensione media delle particelle da 12-14 nm a circa 5-6 nm.
Raccomandazione dispositivo:
UIP1000hd con reattore a cella di flusso
Riferimento/ Documento di ricerca:
Banert, T.; Horst, C.; Kunz, U., Peuker, U. A. (2004): Kontinuierliche Fällung im Ultraschalldurchflußreaktor am Beispiel von Eisen-(II,III) Oxid. ICVT, TU-Clausthal. Poster presentato al GVC Annual Meeting 2004.
Banert, T.; Brenner, G.; Peuker, U. A. (2006): Parametri di funzionamento di un reattore continuo di precipitazione sonochimica. Proc. 5. WCPT, Orlando Fl., 23.-27. Aprile 2006.
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Polveri di nichel

Applicazione ad ultrasuoni:
Preparazione di una sospensione di polveri di Ni con polielettrolita a pH basico (per prevenire la dissoluzione e favorire lo sviluppo in superficie di specie arricchite di NiO), polielettrolita a base acrilica e idrossido di tetrametilammonio (TMAH).
Raccomandazione dispositivo:
UP200S
Riferimento/ Documento di ricerca:
Mora, M.; Lennikov, V.; Amaveda, H.; Angurel, L. A.; de la Fuente, G. F.; Bona, M. T.; Mayoral, C.; Andres, J. M.; Sanchez-Herencia, J. (2009): Realizzazione di Rivestimenti Superconduttivi su Piastrelle di Ceramica Strutturale. Superconduttività applicata 19/3, 2009. 3041-3044.

PbS – Sintesi di nanoparticelle di solfuro di piombo

Applicazione ad ultrasuoni:
A temperatura ambiente, 0,151 g di acetato di piombo (Pb(CH3COO(CH3COO)2.3H2O) e 0,03 g di TAA (CH3CSNH2) sono stati aggiunti a 5mL di liquido ionico, [EMIM] [EtSO4], e 15mL di acqua bidistillata in un becher da 50mL imposto all'irradiazione ultrasonica con un'irradiazione ultrasonica. UP200S per 7 min. La punta della sonda a ultrasuoni/sonotrodo S1 è stata immersa direttamente nella soluzione di reazione. La sospensione formatasi di colore marrone scuro è stata centrifugata per ottenere il precipitato e lavata due volte con acqua bidistillata ed etanolo rispettivamente per rimuovere i reagenti non reagenti. Per studiare l'effetto degli ultrasuoni sulle proprietà dei prodotti, è stato preparato un altro campione comparativo, mantenendo costanti i parametri di reazione, tranne che il prodotto viene preparato a mescolamento continuo per 24 ore senza l'ausilio di ultrasuoni.
Per la preparazione di nanoparticelle di PbS è stata proposta la sintesi assistita da ultrasuoni in liquido ionico acquoso a temperatura ambiente. Questo metodo a temperatura ambiente e rispettoso dell'ambiente è veloce e privo di modelli, che riduce notevolmente i tempi di sintesi ed evita le complicate procedure sintetiche. I nanocluster così preparati mostrano un enorme spostamento blu di 3,86 eV che può essere attribuito alle dimensioni molto piccole delle particelle e all'effetto di confinamento quantico.
Raccomandazione dispositivo:
UP200S
Riferimento/ Documento di ricerca:
Behboudnia, M.; Habibi-Yangjeh, A.; Jafari-Tarzanag, Y.; Khodayari, A. (2008): Preparazione a temperatura ambiente e facile e caratterizzazione di nanoparticelle di PbS in liquido ionico acquoso [EMIM][EtSO4] utilizzando l'irraggiamento ultrasonico. Bollettino della Società Chimica Coreana 29/1/2008. 53-56.

Nanotubi purificati

Applicazione ad ultrasuoni:
I nanotubi purificati sono stati poi sospesi in 1,2-dicloroetano (DCE) mediante sonicazione con un dispositivo ad ultrasuoni ad alta potenza. UP400S400W, 24 kHz) in modalità pulsata (cicli) per produrre una sospensione di colore nero. I fasci di nanotubi agglomerati sono stati successivamente rimossi in una fase di centrifugazione per 5 minuti a 5000 rpm.
Raccomandazione dispositivo:
UP400S
Riferimento/ Documento di ricerca:
Witte, P. (2008): Fullereni anfilici per applicazioni biomediche e optoelettroniche. Dissertazione Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2008.

Composito SAN/CNTs

Applicazione ad ultrasuoni:
Per disperdere i CNT nella matrice SAN, è stato utilizzato un Hielscher UIS250V con sonotrodo per sonicazione di tipo sonda. I primi CNTs sono stati dispersi in 50mL di acqua distillata per sonicazione per circa 30 min. Per stabilizzare la soluzione, è stata aggiunta la SDS nel rapporto di ~1% della soluzione. Successivamente la dispersione acquosa di CNT ottenuta è stata combinata con la sospensione polimerica e miscelata per 30 min. con l'agitatore meccanico Heidolph RZR 2051, e poi ripetutamente sonicato per 30 min. Per l'analisi, dispersioni SAN contenenti diverse concentrazioni di CNTs sono state fuse in forme di teflon ed essiccate a temperatura ambiente per 3-4 giorni.
Raccomandazione dispositivo:
UIS250v
Riferimento/ Documento di ricerca:
Bitenieks, J.; Meri, R. M. M.; Zicans, J.; Maksimovs, R.; Vasile, C.; Musteata, V. E. (2012): Nanocompositi nanotubo stirene-acrilato/carbonico nanocompositi: proprietà meccaniche, termiche ed elettriche. Dentro: Atti dell'Accademia Estone delle Scienze 61/3, 2012. 172–177.

Carburo di silicio (SiC) nanopolvere

Applicazione ad ultrasuoni:
La nanopolvere di carburo di silicio (SiC) è stata deagglomerata e distribuita in soluzione tetraidrofurano della vernice utilizzando un Hielscher. UP200S processore ad ultrasuoni ad alta potenza, operante con una densità di potenza acustica di 80 W/cm². Il deagglomerato SiC è stato inizialmente realizzato in solvente puro con un po' di detergente, successivamente sono state aggiunte porzioni di vernice. L'intero processo ha richiesto 30 minuti e 60 minuti nel caso di campioni preparati rispettivamente per il dip coating e la serigrafia. Durante l'ultrasonificazione è stato fornito un raffreddamento adeguato della miscela per evitare l'ebollizione del solvente. Dopo l'ultrasuoni, il tetraidrofurano è stato evaporato in un evaporatore rotante e l'indurente è stato aggiunto alla miscela per ottenere una viscosità adeguata per la stampa. La concentrazione di SiC nel composito risultante era del 3% in peso nei campioni preparati per il rivestimento per immersione. Per la serigrafia sono stati preparati due lotti di campioni, con un contenuto di SiC di 1 – 3% in peso per le prove preliminari di usura e di attrito e 1,6 – 2,4% in peso per la messa a punto dei compositi sulla base dei risultati delle prove di usura e di attrito.
Raccomandazione dispositivo:
UP200S
Riferimento/ Documento di ricerca:
Celichowski G.; Psarski M.; Wiśniewski M. (2009): Tensionatore elastico del filato con un modello non continuo antiusura in nanocomposito antiusura. Fibre & Tessili nell'Europa dell'Est 17/ 1, 2009. 91-96.

Nanotubi di carbonio a parete singola SWNT

Applicazione ad ultrasuoni:
Sintesionochimica: 10 mg SWNT e 30ml 2%MCB soluzione 10 mg SWNT e 30ml 2%MCB soluzione, UP400S Intensità di sonicazione: 300 W/cm2, durata della sonicazione: 5h
Raccomandazione dispositivo:
UP400S
Riferimento/ Documento di ricerca:
Koshio, A.; Yudasaka, M.; Zhang, M.; Iijima, S. (2001): Un modo semplice per reagire chimicamente ai nanotubi di carbonio a parete singola con materiali organici utilizzando l'ultrasonicazione. Lettere Nano 1 / 7, 2001. 361–363.

SWCNT tiolati

Applicazione ad ultrasuoni:
25 mg di SWCNT tiolati (2,1 mmol di carbonio) sono stati sospesi in 50 ml di acqua deionizzata utilizzando un processore ad ultrasuoni da 400W (UP400S). Successivamente la sospensione è stata data alla soluzione di Au(NP) appena preparata e la miscela è stata rimescolata per 1 ora. Gli Au(NP)-SWCNTs sono stati estratti per microfiltrazione (nitrato di cellulosa) e lavati accuratamente con acqua deionizzata. Il filtrato era di colore rosso, in quanto il piccolo Au(NP) (diametro medio ≈ 13 nm) poteva effettivamente passare la membrana del filtro (dimensione dei pori 0,2 μm).
Raccomandazione dispositivo:
UP400S
Riferimento/ Documento di ricerca:
Jung, A. (2007): Materiali funzionali a base di nanotubi di carbonio. Dissertazione Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2007.

TiO₂ / Perlite composito

Applicazione ad ultrasuoni:
I materiali compositi TiO2 /perlite sono stati preparati. Inizialmente, 5 ml di isoproposside di titanio (TIPO), Aldrich 97%, è stato sciolto in 40 ml di etanolo, Carlo Erba, e mescolato per 30 min. Poi sono stati aggiunti 5 g di perlite e la dispersione è stata rimescolata per 60 min. La miscela è stata ulteriormente omogeneizzata utilizzando il sonicatore a ultrasuoni. UIP1000hd. L'energia totale immessa di 1 Wh è stata applicata per un tempo di sonicazione di 2 min. Infine, il liquame è stato diluito con etanolo per ricevere 100 ml di sospensione e il liquido ottenuto è stato nominato come soluzione precursore (PS). Il PS preparato era pronto per essere lavorato attraverso il sistema di pirolisi a spruzzo di fiamma.
Raccomandazione dispositivo:
UIP1000hd
Riferimento/ Documento di ricerca:
Giannouri, M.; Kalampaliki, Th.; Todorova, N.; Giannakopoulou, T.; Boukos, N.; Petrakis, D.; Vaimakis, T.; Trapalis, C. (2013): Sintesi in un unico passaggio dei compositi TiO2/Perlite mediante pirolisi a spruzzo di fiamma e il loro comportamento fotocatalitico. Rivista Internazionale di Fotoenergia 2013.

Potenti ultrasuoni accoppiati in liquidi generano un'intensa cavitazione. Gli effetti cavitazionali estremi creano fanghi di polveri fini con dimensioni delle particelle nella gamma submicronica e nanometrica. Inoltre, l'area della superficie delle particelle è attivata. L'impatto di microonde e onde d'urto e le collisioni tra particelle hanno effetti sostanziali sulla composizione chimica e sulla morfologia fisica dei solidi che possono migliorare notevolmente la reattività chimica sia dei polimeri organici che dei solidi inorganici.

“Le condizioni estreme all'interno di bolle di collasso producono specie altamente reattive che possono essere utilizzate per vari scopi, ad esempio, l'inizio della polimerizzazione senza l'aggiunta di iniziatori. Come ulteriore esempio, la decomposizione chimico-sonochimica di precursori organometallici volatili in solventi ad alto punto di ebollizione produce materiali nanostrutturati in varie forme con elevata attività catalitica. Metalli nanostrutturati, leghe, carburi e solfuri, colloidi nanometrici e catalizzatori nanostrutturati supportati possono essere tutti preparati per questa via generale.”

[Suslick/Prezzo 1999: 323]

Letteratura/riferimenti

• Suslick, K.S.; Price, G.J. J. (1999): Applicazioni degli ultrasuoni alla chimica dei materiali. Annu. Rev. Mater. Sci. 29, 1999. 295-326.
• Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): CrPS4 esfoliato con promettente fotoconduttività. Piccolo Vol.16, numero 1. 9 gennaio 2020.
• Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonoframmentazione dei cristalli molecolari. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530-14533.
• Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Influenza termica e ultrasonica nella formazione di bioceramica di idrossiapatite su scala nanometrica. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083-2095.