ნანონაწილაკების სონო-ელექტროქიმიური სინთეზი
ნანონაწილაკების ულტრაბგერითი ხელშემწყობი ელექტროქიმიური სინთეზი არის უაღრესად ეფექტური და ეკონომიური გზა მაღალი ხარისხის ნანონაწილაკების დიდი მასშტაბის წარმოებისთვის. სონო-ელექტროქიმიური სინთეზი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც სონოელექტროდეპოზიცია, საშუალებას გაძლევთ მოამზადოთ სხვადასხვა მასალისა და ფორმის ნანოსტრუქტურები.
ნანონაწილაკების სონოელექტროქიმიური სინთეზი და სონოელექტროდეპოზიცია
სონოელექტროქიმიური სინთეზი ან სონოელექტროდეპოზიცია არის ტექნიკა, რომელიც გამოიყენება მეტალის ნანონაწილაკების წარმოებისთვის ელექტროდეპოზიციის პროცესში მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი გამოყენებით, რათა ხელი შეუწყოს მზარდი ნანონაწილაკების მასის გადატანას კათოდის ზედაპირზე და მიმდებარე ხსნარზე.
სონოელექტროქიმიური სინთეზისთვის ან ნანონაწილაკების სონოელექტროდეპოზიციისთვის, სონოქიმიის ეფექტები შერწყმულია ელექტროდეპოზიციის პროცესთან. ძლიერი ულტრაბგერითი ტალღების სონოელექტროქიმიური ეფექტები და შედეგად მიღებული აკუსტიკური კავიტაცია ქიმიურ რეაქციებზე გამოწვეულია ძალიან მაღალი ტემპერატურით, წნევით და მათი შესაბამისი დიფერენციალებით, რომლებიც ვითარდება კოლაფსირებულ კავიტაციის ბუშტებში და მის გარშემო. სონოქიმიისა და ელექტროქიმიის კომბინაციით, სონოელექტროქიმია გთავაზობთ გაერთიანებულ ეფექტებს, როგორიცაა აუმჯობესებს მასის გადაცემას, ელექტროდის ზედაპირების ზედაპირის გაწმენდას, ხსნარის გაჟონვას, აგრეთვე რეაქციის სიჩქარის გაზრდას. მთლიანობაში, სონოელექტროქიმიური ნანონაწილაკების სინთეზი (სონოელექტროდეპოზიცია) გამოირჩევა მაღალი ხარისხის ნანონაწილაკების მაღალი მოსავლიანობით, რომლებიც შეიძლება წარმოიქმნას რბილ პირობებში, სწრაფი და ეკონომიური პროცესით. სონოელექტროქიმიისა და სონოელექტროდეპოზიციის პროცესის პარამეტრები საშუალებას იძლევა გავლენა მოახდინოს ნაწილაკების ზომაზე და მორფოლოგიაზე.
წაიკითხეთ მეტი ნანონაწილაკებისა და ნანოსტრუქტურული მასალების სონოელექტროქიმიური დეპონირების შესახებ!
- უაღრესად ეფექტური
- გამოიყენება მრავალი მასალისა და სტრუქტურისთვის
- სწრაფი პროცესი
- "ერთი ქოთანი" პროცესი
- რბილი პირობები
- იაფფასიანი
- უსაფრთხო და მარტივი მუშაობა
როგორ მუშაობს Sonoelectrochemical Synthesis / Sonoelectrodeposition?
სონოელექტროქიმიური ნანონაწილაკების სინთეზისთვის sonoelectrodeposition სისტემის ძირითადი დაყენება საკმაოდ მარტივია. ერთადერთი განსხვავება sonoelectrodeposition დაყენებასა და ელექტროდეპოზიციის დაყენებას შორის არის ის ფაქტი, რომ sonoelectrodeposition სისტემის ელექტროდ(ებ)ისთვის გამოიყენება ულტრაბგერითი ზონდი. ულტრაბგერითი ზონდი მუშაობს როგორც სამუშაო ელექტროდი მეტალის ნანონაწილაკების სინთეზისთვის. ულტრაბგერის ერთ-ერთი მთავარი მამოძრავებელი ეფექტი სონოელექტროდეპოზიციაში არის გაზრდილი მასის გადაცემა ელექტროდს (კათოდს და/ან ანოდს) და მიმდებარე ხსნარს შორის.
ვინაიდან სონოელექტროქიმიური სინთეზისა და სონოელექტროდეპოზიციის პროცესის პარამეტრების ზუსტად კონტროლი და კორექტირება შესაძლებელია, შესაძლებელია კონტროლირებადი ზომისა და ფორმის ნანონაწილაკების სინთეზირება. სონოელექტროქიმიური სინთეზი და სონოელექტროდეპოზიცია გამოიყენება მეტალის ნანონაწილაკებისა და ნანოსტრუქტურული კომპლექსების ფართო სპექტრისთვის.
სონოელექტროქიმიური ნანონაწილაკების სინთეზის უპირატესობები
პროფესორ ისლამისა და პროფესორ პოლეტის NTNU კვლევითი ჯგუფი თავის კვლევით სტატიაში (2019) განაახლებს ნანონაწილაკების სონოელექტროქიმიური წარმოების მთავარ უპირატესობებს: „(i) ელექტროდთან ახლოს მასობრივი ტრანსპორტირების დიდი გაძლიერება, რითაც იცვლება სიჩქარე. და ზოგჯერ ელექტროქიმიური რეაქციების მექანიზმი, (ii) ზედაპირის მორფოლოგიის ცვლილება კავიტაციის ჭავლების მეშვეობით ელექტროდი-ელექტროლიტის ინტერფეისზე, რაც ჩვეულებრივ იწვევს ზედაპირის ფართობის ზრდას და (iii) ელექტროდის დიფუზიური ფენის სისქის გათხელებას და, შესაბამისად, იონის ამოწურვა. ” (ისლამი და სხვ. 2019)
- მეტალის ნანონაწილაკები
- შენადნობი და ნახევარგამტარული ნანოფხვნილები
- პოლიმერული ნანონაწილაკები
- ნანოკომპოზიტები
როგორიცაა
- სპილენძის (Cu) ნანონაწილაკები (NPs)
- მაგნეტიტი (Fe3ო4) NPs
- ვოლფრამი-კობალტის (W-Co) შენადნობის NPs
- თუთია (Zn) ნანოკომპლექსები
- ოქროს (Au) ნანოროლები
- ფერომაგნიტური Fe45პტ55 NP-ები
- კადმიუმის ტელურიდი (CdTe) კვანტური წერტილები (QDs)
- ტყვიის ტელურიდის (PbTe) ნანოროლები
- ფულერენის მსგავსი მოლიბდენის დისულფიდი (MoS2)
- პოლიანილინის (PA) ნანონაწილაკები
- პოლი(N-მეთილანილინი) (PNMA) გამტარ პოლიმერი
- პოლიპიროლი/მრავალკედლიანი ნახშირბადის ნანომილები (MWCNT)/ქიტოზანის ნანოკომპოზიტები
მაღალი ხარისხის ელექტროქიმიური ზონდები და რეაქტორები
Hielscher Ultrasonics არის თქვენი დიდი ხნის გამოცდილი პარტნიორი მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი სისტემებისთვის სონოქიმიაში და სონოელექტროქიმიაში. ჩვენ ვაწარმოებთ და ვავრცელებთ თანამედროვე ულტრაბგერითი ზონდებსა და რეაქტორებს, რომლებიც გამოიყენება მთელ მსოფლიოში მძიმე აპლიკაციებისთვის მომთხოვნ გარემოში. სონოელექტროქიმიისა და სონოელექტროდეპოზიციისთვის, Hielscher-მა შეიმუშავა სპეციალური ულტრაბგერითი ზონდები, რეაქტორები და იზოლატორები. ულტრაბგერითი ზონდები მოქმედებენ როგორც კათოდი და/ან ანოდი, ხოლო ულტრაბგერითი რეაქტორის უჯრედები უზრუნველყოფენ ელექტროქიმიური რეაქციების ოპტიმალურ პირობებს. ულტრაბგერითი ელექტროდები და უჯრედები ხელმისაწვდომია როგორც გალვანური/ვოლტაური, ასევე ელექტროლიტური სისტემებისთვის.
ზუსტად კონტროლირებადი ამპლიტუდები ოპტიმალური შედეგებისთვის
ყველა Hielscher ულტრაბგერითი პროცესორი არის ზუსტად კონტროლირებადი და ამით საიმედო სამუშაო ცხენები რ&D და წარმოება. ამპლიტუდა არის პროცესის ერთ-ერთი გადამწყვეტი პარამეტრი, რომელიც გავლენას ახდენს სონოქიმიურად და სონომექანიკურად გამოწვეული რეაქციების ეფექტურობასა და ეფექტურობაზე. ყველა Hielscher ულტრაბგერითი’ პროცესორები ამპლიტუდის ზუსტი დაყენების საშუალებას იძლევა. Hielscher-ის სამრეწველო ულტრაბგერითი პროცესორები შეიძლება მიაწოდოს ძალიან მაღალი ამპლიტუდა და მიაწოდოს საჭირო ულტრაბგერითი ინტენსივობა მოთხოვნადი სონო-ელექტროქიმიური პროგრამებისთვის. 200 μm-მდე ამპლიტუდა შეიძლება ადვილად იყოს გაშვებული 24/7 მუშაობისას.
ზუსტი ამპლიტუდის პარამეტრები და ულტრაბგერითი პროცესის პარამეტრების მუდმივი მონიტორინგი ჭკვიანი პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით გაძლევთ შესაძლებლობას ზუსტად მოახდინოთ გავლენა სონოელექტროქიმიურ რეაქციაზე. ყოველი გაშვების დროს ულტრაბგერითი ყველა პარამეტრი ავტომატურად ჩაიწერება ჩაშენებულ SD-ბარათზე, რათა ყოველი გაშვება შეფასდეს და კონტროლდებოდეს. ოპტიმალური სონიკა ყველაზე ეფექტური სონოელექტროქიმიური რეაქციებისთვის!
ყველა მოწყობილობა შექმნილია 24/7/365 გამოყენებისთვის სრული დატვირთვით და მისი გამძლეობა და საიმედოობა მას სამუშაო ცხენად აქცევს თქვენს ელექტროქიმიურ პროცესში. ეს ხდის Hielscher-ის ულტრაბგერითი მოწყობილობას საიმედო სამუშაო ინსტრუმენტად, რომელიც აკმაყოფილებს თქვენს sonoelectrochemical პროცესის მოთხოვნებს.
Უმაღლესი ხარისხი – შექმნილია და დამზადებულია გერმანიაში
როგორც საოჯახო და საოჯახო ბიზნესი, Hielscher პრიორიტეტს ანიჭებს უმაღლესი ხარისხის სტანდარტებს მისი ულტრაბგერითი პროცესორებისთვის. ყველა ულტრაბგერითი დაპროექტებულია, დამზადებულია და საფუძვლიანად ტესტირება ჩვენს სათაო ოფისში ტელტოვში, ბერლინთან, გერმანიაში. Hielscher-ის ულტრაბგერითი აღჭურვილობის სიმტკიცე და საიმედოობა მას სამუშაო ცხენად აქცევს თქვენს წარმოებაში. 24/7 მუშაობა სრული დატვირთვით და მომთხოვნი გარემოში არის Hielscher-ის მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ზონდების და რეაქტორების ბუნებრივი მახასიათებელი.
დაგვიკავშირდით ახლავე და გვითხარით თქვენი ელექტროქიმიური პროცესის მოთხოვნების შესახებ! ჩვენ გირჩევთ ყველაზე შესაფერისი ულტრაბგერითი ელექტროდების და რეაქტორის დაყენებას!
Დაგვიკავშირდით! / Გვკითხე ჩვენ!
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- Cabrera L., Gutiérrez S., Herrasti P., Reyman D. (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia 3, 2010. 89-94.
- Md Hujjatul Islam, Michael T.Y. Paul, Odne S. Burheim, Bruno G.Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Volume 59, December 2019, 104711.
- Yurdal K.; Karahan İ.H. (2017): A Cyclic Voltammetry Study on Electrodeposition of Cu-Zn Alloy Films: Effect of Ultrasonication Time. Acta Physica Polonica Vol 132, 2017. 1087-1090.
- Mason, T.; Sáez Bernal, V. (2012): An Introduction to Sonoelectrochemistry In: Power Ultrasound in Electrochemistry: From Versatile Laboratory Tool to Engineering Solution. First Edition. Edited by Bruno G. Pollet. 2012 John Wiley & Sons, Ltd.
- Haas, I.: Gedanken A. (2008): Synthesis of metallic magnesium nanoparticles by sonoelectrochemistry. Chemical Communications 15(15), 2008. 1795-1798.
- Ashassi-Sorkhabi, H.; Bagheri R. (2014): Sonoelectrochemical and Electrochemical Synthesis of Polypyrrole Films on St-12 Steel and Their Corrosion and Morphological Studies. Advances in Polymer Technology Vol. 33, Issue 3; 2014.
- 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.
- 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.