სონოელექტროქიმიის დაყენება – 2000 ვატი ულტრაბგერა
Sonoelectrochemistry აერთიანებს ელექტროქიმიის სარგებელს სონოქიმიასთან. ამ ტექნიკის ყველაზე დიდი უპირატესობა არის მათი სიმარტივე, დაბალი ღირებულება, განმეორებადობა და მასშტაბურობა. Hielscher Ultrasonics გთავაზობთ სრულ სონოელექტროქიმიურ დაყენებას სერიული და შიდა გამოყენებისთვის. Ის შედგება:
- მოწინავე ულტრაბგერითი გენერატორი (2000 ვატი) ავტომატური რეგულირებით, ამპლიტუდის კონტროლით და დახვეწილი მონაცემების აღრიცხვით,
- ძლიერი გადამყვანი ულტრაბგერითი საყვირით (სამრეწველო კლასის, 2000 ვატი, 20 kHz),
- ელექტრო იზოლატორი, რომელიც არ ამცირებს ულტრაბგერით ვიბრაციას
- ულტრაბგერითი გამაძლიერებელი რქები ამპლიტუდის გაზრდისთვის ან შემცირებისთვის
- სხვადასხვა დიზაინის სონოტროდი (სონოტროდი არის ელექტროდი. კათოდი ან ანოდი.)
- ნაკადის უჯრედის რეაქტორი ურთიერთშემცვლელი უჯრედის კედლებით (ალუმინი, უჟანგავი ფოლადი, ფოლადი, სპილენძი, …)
თქვენ არ გჭირდებათ დროის დახარჯვა საკუთარი კონფიგურაციის შემუშავებაზე, რათა შეძლოთ ულტრაბგერის შერწყმა ელექტროქიმიასთან. თქვენ არ გჭირდებათ სტანდარტული ულტრაბგერითი აპარატურის ელექტრული ცვლილებების გაკეთება. მიიღეთ ეს სამრეწველო სონოელექტროქიმიის კონფიგურაცია და გაამახვილეთ თქვენი ძალისხმევა და დრო თქვენს ქიმიურ კვლევასა და პროცესის ოპტიმიზაციაზე!
სრული სონოელექტროქიმიური დაყენება Flow Cell Reactor-ით
მზად არის გამოსაყენებლად Setup for Sonoelectrochemistry
Hielscher Ultrasonics გთავაზობთ ადვილად გამოსაყენებელ სონოელექტროქიმიურ კონფიგურაციას ადაპტირებადი, მოქნილი კონფიგურაციით. ეს კონფიგურაცია შესაფერისია ზოგადი კვლევისა და განვითარებისა და პროცესის ოპტიმიზაციისთვის, ასევე საშუალო მასშტაბის წარმოებისთვის. Sonotrode at UIP2000hdT (2000 ვატი, 20kHz) შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ელექტროდი სერიულ კონფიგურაციაში ან ნაკადის უჯრედთან ერთად. მას აქვს უნიკალური ელექტრული იზოლაციის დიზაინი. სონოელექტროქიმიური გადამცემის განახლება არ ამცირებს ულტრაბგერითი სიმძლავრეს.
სტანდარტული სონოტროდი/ელექტროდი არის 5 კლასის ტიტანის და შექმნილია ულტრაბგერითი ინტენსივობის ერთგვაროვნების ოპტიმიზაციისთვის მის მხარეს. ხელმისაწვდომია სხვა დიზაინი და სხვა მასალები, როგორიცაა ალუმინი, ფოლადი ან უჟანგავი ფოლადი. ამ დიზაინის სპეციალური ნაკადის უჯრედის რეაქტორს აქვს ალუმინის კორპუსი, რომელიც ელექტრული იზოლირებულია პლასტიკური კავშირებით ორივე ბოლოში. ალუმინის პროფილი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც დაბალი ფასის მსხვერპლშეწირვის ელექტროდი და შეიძლება ადვილად შეიცვალოს სხვა მასალებით, როგორიცაა ფოლადი, უჟანგავი ფოლადი ან სპილენძი. უჯრედის სხვა დიამეტრი ან დიზაინი ხელმისაწვდომია. ნახაზის უჯრედს აქვს დაახლოებით 2-4 მმ უფსკრული ულტრაბგერით ელექტროდსა და უჯრედის სხეულს შორის. ამიტომ ულტრაბგერითი ტალღები იწვევს აკუსტიკური ნაკადს და კავიტაციას უჯრედის სხეულზეც. ამ დიზაინის ყველა სტანდარტული ელემენტი ხელმისაწვდომია ჩვენს საწყობებში გერმანიასა და აშშ-ში. რა თქმა უნდა, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ იგივე კონფიგურაცია ყველა სხვა არაელექტრული ულტრაბგერითი და სონოქიმიური პროცესისთვის. ეს პარამეტრი ასევე მუშაობს ულტრაბგერითი მხარდაჭერილი პროცესებისთვის მაღალი ელექტრული იმპულსებით (HEP).
გაფართოებული სამრეწველო კლასის კომპონენტები
UIP2000hdT გამოიყენება მრავალი მომხმარებლის მიერ, რათა გადალახოს უფსკრული სკამზე ტესტირებასა და წარმოებას შორის. Hielscher-ის ყველა ინსტრუმენტი შექმნილია უწყვეტი მუშაობისთვის – 24h/7d/365d. UIP2000hdT აღჭურვილია სენსორული ეკრანით, ეთერნეტის ინტერფეისით, 24/7 Excel თავსებადი CSV პროტოკოლით SD ბარათზე და ტემპერატურის მონიტორინგისთვის თერმოწყვილებით. თქვენ შეგიძლიათ მართოთ UIP2000hdT თქვენი ბრაუზერის საშუალებით. ხელმისაწვდომია ციფრული წნევის სენსორი, რომელიც უკავშირდება UIP2000hdT-ს. UIP2000hdT-ს შეუძლია გაჩვენოთ ელექტროდზე არსებული წმინდა ენერგიის გამომუშავება. ეს არის წმინდა მექანიკური ულტრაბგერითი სიმძლავრე სითხეში. ეს საშუალებას გაძლევთ აკონტროლოთ და გადაამოწმოთ ბგერების ყოველი წამი, მაგ. პროცესის კონტროლის ან ოპტიმიზაციისთვის. Hielscher-ის ულტრაბგერითი მოწყობილობები იძლევა ძალიან გამეორებად და განმეორებად შედეგებს. თქვენ შეგიძლიათ თქვენი შედეგების წრფივი მასშტაბირება წარმოების დონემდე. რა თქმა უნდა, Hielscher ტექნიკური გუნდი დაგეხმარებათ სწორი ექსპერიმენტების დაყენებაში და Hielscher იმუშავებს თქვენთან, რათა თქვენი პროცესი იმუშაოს.
ულტრაბგერითი პროცესორების ზონდები UIP2000hdT (2000 ვატი, 20kHz) მოქმედებს როგორც კათოდი და ანოდი ელექტროლიტურ უჯრედში
თუ ქიმიის ამ ფილიალში ახალბედა ხართ, ქვემოთ ნახავთ მეტ ინფორმაციას სონოქიმიის, ელექტროქიმიისა და სონოელექტროქიმიის შესახებ.
Sonochemistry + Electrochemistry = Sonoelectrochemistry
სონოელექტროქიმია არის ელექტროქიმიისა და სონოქიმიის ერთობლიობა.
ელექტროქიმია
ელექტროქიმია ამატებს ელექტროენერგიას ფიზიკურ ქიმიას. ეს არის მოწინავე საშუალება ელექტრონების გადაცემის გზით რეაგენტების ან რეაქტანტების გასააქტიურებლად. ის იძლევა მიზანმიმართულ, შერჩევით ქიმიურ გარდაქმნებს. ელექტროქიმია არის ზედაპირის ფენომენი.
სონოქიმია
Sonochemistry ამატებს აკუსტიკური და კავიტაციის ნაკადს და აქტივაციის ენერგიას ქიმიურ რეაქციებს. სონოქიმიაში ყველაზე მნიშვნელოვანი მექანიზმი არის კავიტაცია. ულტრაბგერითი ველში კავიტაციის ბუშტების დაშლა ქმნის ლოკალიზებულ ცხელ წერტილებს ექსტრემალური პირობებით, როგორიცაა 5000 კელვინზე მეტი ტემპერატურა, 1000 ატმოსფეროზე ზეწოლა და 1000 კილომეტრამდე სითხის ჭავლები საათში. ეს აუმჯობესებს ელექტროქიმიურ რეაქციებს ელექტროდების ზედაპირზე.
სონოელექტროქიმია
Sonoelectrochemistry აერთიანებს ზემოთ ჩამოთვლილ ორ ტექნიკას ელექტროქიმიურ კონფიგურაციაზე ულტრაბგერითი გამოყენების გამოყენებით. ულტრაბგერა გავლენას ახდენს მნიშვნელოვან ელექტროქიმიურ პარამეტრებზე და ქიმიური პროცესების ეფექტურობაზე. ელექტროქიმიური ხსნარი ან ელექტროანალიზის ჰიდროდინამიკა ელექტროქიმიურ უჯრედში მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია ულტრაბგერის არსებობით. ელექტროდის შეერთება ულტრაბგერით რქასთან დადებით გავლენას ახდენს ელექტროდის ზედაპირის აქტივობაზე და ელექტროანალიზის სახეობების კონცენტრაციის პროფილზე მთელ უჯრედში. სონომექანიკური ეფექტები აუმჯობესებს ელექტროქიმიური სახეობების მასობრივ ტრანსპორტირებას ნაყარი ხსნარიდან ელექტროაქტიურ ზედაპირზე. ულტრაბგერითი ელექტროდი ამცირებს დიფუზიური ფენის სისქეს ელექტროდის ზედაპირზე, ზრდის ელექტროდის დეპონირების სისქეს, ზრდის ელექტროქიმიურ მაჩვენებლებს, მოსავლიანობას და ეფექტურობას, ზრდის ელექტროდის დეპონირების ფორიანობას და სიმტკიცეს, აუმჯობესებს გაზის მოცილებას ელექტროქიმიური ხსნარებიდან; ასუფთავებს და ააქტიურებს ელექტროდის ზედაპირს, ამცირებს ელექტროდების ზედმეტ პოტენციალს, ლითონის დეპასივაციით და გაზის ბუშტების ამოღებით ელექტროდის ზედაპირზე (გამოწვეული კავიტაციისა და აკუსტიკური ნაკადით) და თრგუნავს ელექტროდის დაბინძურებას. სონოელექტროქიმიის გამოყენება მოიცავს ელექტროპოლიმერიზაციას, ელექტროკოაგულაციას, ორგანულ ელექტროსინთეზს, მასალის ელექტროქიმიას, გარემოს ელექტროქიმიას, ელექტროანალიტიკურ ქიმიას, წყალბადის წარმოებას და ელექტროდების დეპონირებას.
მზადაა გამოსაყენებლად ულტრაბგერითი მოწყობილობა სონოელექტროქიმიური პროცესებისთვის
Sonoelectrochemistry in Flow Chemistry Applications
თუ თქვენ ასრულებთ სონოელექტროქიმიურ პროცესებს ნაკადის დაყენებაში, შეგიძლიათ დაარეგულიროთ სონოელექტროქიმიური რეაქციების ყოფნის დრო დინების სიჩქარის შეცვლით. შეგიძლიათ რეცირკულაცია განმეორებით ექსპოზიციისთვის ან უჯრედში ერთხელ გადატუმბოთ. რეცირკულაცია შეიძლება იყოს ხელსაყრელი ტემპერატურის კონტროლისთვის, მაგ. სითბოს გადამცვლელში გადინების გზით გაგრილების ან გათბობისთვის.
თუ იყენებთ უკანა წნევის სარქველს სონო-ელექტროქიმიური უჯრედის რეაქტორის გამოსასვლელში, შეგიძლიათ გაზარდოთ წნევა უჯრედის შიგნით. ზეწოლა უჯრედის შიგნით არის ძალიან მნიშვნელოვანი პარამეტრი, რათა გააძლიეროს ბგერა და გავლენა მოახდინოს გაზის ფაზების წარმოებაზე. ასევე მნიშვნელოვანია რეაგენტებთან ან დაბალი დუღილის მქონე პროდუქტებთან მუშაობისას.
ნაკადის რეჟიმში მუშაობა საშუალებას იძლევა უწყვეტი მუშაობა და, შესაბამისად, უფრო დიდი მოცულობის წარმოება.
თუ მასალა მიედინება ორ ელექტროდს შორის, მაგ. სონოტროდსა და უჯრედის კედელს შორის, შეგიძლიათ შეამციროთ მანძილი ელექტროდებს შორის. ეს საშუალებას იძლევა უკეთ აკონტროლოთ გადაცემული ელექტრონების რაოდენობა და რეაქციის უკეთესი სელექციურობა. ამან შეიძლება გააუმჯობესოს პროდუქტის სიზუსტე, განაწილება და მოსავლიანობა.
ზოგადად, სონოელექტროქიმიური რეაქციები ნაკადის უჯრედის რეაქტორის მოწყობაში შეიძლება იყოს ბევრად უფრო სწრაფი, ვიდრე ანალოგური რეაქცია ჯგუფურ პროცესში. რეაქციები, რომლებსაც შეიძლება რამდენიმე საათი დასჭირდეს, შეიძლება დასრულდეს რამდენიმე წუთში, რაც უკეთესი პროდუქტის მიღებას გამოიწვევს.
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- 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.