Pirolisi spray a ultrasuoni

• La pirolisi spray a ultrasuoni (USP) è una delle tecniche importanti per sintetizzare nanomateriali e rivestire substrati con rivestimenti a film sottile.
• La spruzzatura e l’atomizzazione a ultrasuoni consentono il pieno controllo del processo, ottenendo un prodotto omogeneo di alta qualità.
• La pirolisi spray a ultrasuoni supera le tecniche convenzionali, ad esempio la CVD, grazie alla distribuzione omogenea e all’efficienza economica.

Pirolisi spray a ultrasuoni

La pirolisi spray a ultrasuoni (USP) è una semplice tecnica di sintesi mediante aerosol, ampiamente utilizzata per la sintesi di nanomateriali quali film sottili o nanoparticelle. Grazie alla sua facilità di realizzazione, flessibilità e efficienza economica, il metodo USP è un’importante alternativa alla deposizione chimica da fase vapore (CVD). I precursori per la pirolisi spray a ultrasuoni vengono spesso preparati mediante il processo sol-gel. La composizione delle nanoparticelle o del film sintetizzati può essere facilmente modificata variando i parametri di processo. La pirolisi spray a ultrasuoni offre un controllo completo sui parametri di processo più importanti, quali:

• ampiezza ultrasonica
• soluzione del precursore
• composizione/ viscosità del precursore
• portata
• temperatura di deposizione
• temperatura del substrato

Questo rende la pirolisi spray a ultrasuoni una tecnologia interessante per produrre particelle dense e porose e rivestimenti a film sottile.

Pirolisi spray a ultrasuoni per la sintesi di nanoparticelle

Quando le nanoparticelle vengono sintetizzate mediante pirolisi spray a ultrasuoni, si possono utilizzare sali organici e inorganici come precursori per la preparazione di nanopolveri metalliche, di ossidi e composite. La soluzione del precursore viene atomizzata mediante ultrasuoni prima che la nebbia di goccioline fini entri nel forno, dove avviene la decomposizione termica del materiale.
Le polveri sintetizzate mediante USP possono essere suddivise in tre gruppi:

1. Metalli, ad esempio Au, Ag, Co, Cu, Zn, Ni, Fe
2. Ossidi, ad esempio TiO₂, ZnO, Al₂O₃, RuO₂
3. Materiali compositi con struttura parzialmente core-shell, ad esempio CuNi, FeCo, NiCo, RuO₂/TiO₂, La0.6Sr0.4CoO₃, C/LiFePO₄, Au/TiO₂, Ag/TiO₂

Pirolisi spray a ultrasuoni per rivestimenti a film sottile

Mediante la pirolisi spray a ultrasuoni si possono produrre rivestimenti multistrato, di particolare interesse per la preparazione di film a gradiente funzionale. Cambiando la soluzione del precursore, la composizione e le funzionalità del rivestimento a film sottile possono essere modificate facilmente e con precisione.