Hielscher 초음파 기술

초음파에 의한 페로브스카이트 합성

초음파 유도 및 강화 된 반응은 기존의 기술로는 종종 준비 할 수없는 광 활성화 물질의 생산을위한 허구적이고 정밀하게 제어 가능하고 다양한 합성 방법을 제공합니다.
페로브 스카이트 결정의 초음파 결정화 및 침전은 대량 생산을위한 산업 규모에서 페로브 스카이 트 나노 결정을 생산 할 수있는 매우 효과적이고 경제적 인 기술입니다.

페로브스카이트 나노결정의 초음파 합성

유기 무기 납 할로브 로켓은 높은 광 흡수, 매우 긴 캐리어 수명, 캐리어 확산 길이 및 높은 캐리어 이동성과 같은 뛰어난 광전자 적 특성을 나타내며, 페로브 스카이트 화합물은 태양 전지 패널, LED, 광검출기, 레이저 등의 고성능 응용 분야에 우수한 기능성 재료로 만듭니다.
초음파는 다양한 유기 반응을 가속화하는 물리적 방법 중 하나입니다. 결정화 공정은 초음파 처리에 의해 영향을 받고 제어되어 단결정 페로브 스카이트 나노 입자의 제어 가능한 크기 특성을 초래합니다.

초음파 합성 페로브스카이트 나노결정의 TEM 이미지

CH용 TEM 이미지NhPbBr 초음파 처리없이 (a) 및 (b)를 가진 QDs.

UIP2000hdT - 나노 입자의 산업 밀링을위한 2000W 고성능 초음파.

UIP2000hdT 가압 유량 전지 반응기

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우리의 주의 개인 정보 정책.


초음파 페로브 스카이스트 합성의 사례 연구

연구는 초음파 지원 페로브 스카이스트 크리스탈 성장의 매니 폴드 유형을 실시했다. 일반적으로, 페로브스카이트 결정은 액체 성장 방법으로 제조된다. 페로브스카이트 결정을 침전시키기 위해, 표적 시료의 용해도는 천천히 제어되고 전구체 용액에서 감소된다. 페로브 스카이 트 나노 결정의 초음파 침전은 주로 항용매 담금질에 기초한다.

페로브스카이트 나노결정의 초음파 결정화

Jang et al. (2016) 보고 는 납 할로니드 perovskite 나노 결정의 성공적인 초음파 보조 합성. 초음파를 사용하여 APbX 다양한 조성물을 가진 페로브스카이트 나노 결정, 여기서 A = CHNh, Cs 또는 HN=CHNH (포르아미디늄) 및 X =Cl, Br, 또는 I, 침전되었다. 초음파는 전구체 (AX 및 PbX)의 용해 과정을 가속화합니다.2)에서 톨루엔, 용해 속도는 나노결정의 성장속도를 결정한다. 그 후, 연구팀은 균일한 크기의 나노결정을 대면적 실리콘 산화물 기판에 균일하게 분비하여 고감도 광검출기를 제작했습니다.

초음파 페로브 스카이트 크리스탈 분포

초음파 처리없이 CH3NH3PbBr3 (a)와 (b)의 입자 크기 분포.
첸 외. 2017

페로브스카이트의 초음파 비대칭 결정화

Peng et al. (2016)는 핵 형성 장벽을 극복하기에 충분한 에너지를 제공함으로써 이기종 핵 형성을 촉진하는 캐비테이션 트리거 비대칭 결정화 (CTAC)에 기초한 새로운 성장 방법을 개발했습니다. 간단히 말해서, 그들은 항용매 증기 확산으로 낮은 과포화 수준에 도달했을 때 용액에 매우 짧은 초음파 펄스 (1sec)를 도입했습니다. 초음파 펄스는 캐비테이션이 과도한 핵 형성 사건을 유발하여 작은 결정의 과다한 성장을 유발하는 높은 과포화 수준에서 도입됩니다. 유망하게도, MAPbBr 단결정 필름은 순환 초음파 처리 후 몇 시간 이내에 다양한 기판의 표면에서 자랐습니다.

페로브 스카이트 퀀텀닷의 초음파 합성

Chen et al. (2017)는 초음파 조사하에 페로브스카이트 양자점(QDs)을 제조하는 효율적인 방법을 연구하고 있다. 초음파는 페로브 스카이트 양자점의 침전을 가속화하기 위해 기계적 방법으로 사용됩니다. 페로브스카이트 양자점의 결정화 공정은 초음파 처리에 의해 강화되고 제어되어 나노 결정의 정확한 크기를 초래합니다. 페로브스카이트 양자점의 구조, 입자 크기 및 형태학을 분석한 결과 초음파 결정화는 더 작은 입자 크기와 보다 균일한 입자 크기 분포를 제공한다는 것을 보여주었다. 초음파 (= sonochemical) 합성을 사용하여, 다른 화학 조성을 가진 페로브 스카이트 양자점을 생산하는 것도 가능하였다. 페로브스카이트 결정에서 이러한 상이한 조성물은 CH의 방출 피크 및 흡착 엣지를 허용하였다.NhPbx (X = Cl, Br 및 I) 이는 매우 넓은 색 영역으로 이어졌습니다.

초음파 분산

나노 입자 현탁액 및 잉크의 초음파 처리는 그리드 또는 전극과 같은 기판에 나노 현탁액을 적용하기 전에 균일하게 분산시키는 신뢰할 수있는 기술입니다. (2019. 피흘러 외. 2018)
초음파 분산은 고체 농도 (예 : 페이스트)를 쉽게 처리하고 나노 입자를 단일 분산 입자로 분배하여 균일 한 현탁액이 생성됩니다. 이는 후속 적용에서 기판이 코팅될 때 응집체와 같은 응집이 코팅의 성능을 저하시도록 보장합니다.

Hielscher 초음파는 리튬 배터리 생산을 위해 균일 한 나노 입자 현탁액을 준비하는 강력한 초음파 분산기를 공급합니다.

초음파 분산은 균일 한 나노 크기의 현탁액을 준비합니다 : 녹색 곡선 – 초음파 처리 전 / 초음파 처리 후 빨간색 곡선

페로브 스카이스트 강수량을위한 초음파 프로세서

Hielscher 초음파 설계 및 고품질 페로브 스카이트 결정의 sonochemical 합성을위한 고성능 초음파 시스템을 제조한다. 시장의 선두 주자이자 초음파 처리 에 오랜 경험을 가진 Hielscher 초음파는 첫 번째 타당성 테스트에서 공정 최적화에 이르기까지 대규모 생산을위한 산업용 초음파 프로세서의 최종 설치에 이르기까지 고객을 지원합니다. 실험실 및 벤치 탑 초음파 에서 산업용 초음파 프로세서에 이르기까지 전체 포트폴리오를 제공하는 Hielscher는 나노 결정 공정에 이상적인 장치를 추천 할 수 있습니다.
FC100L1K-1S with 인서트 MPC48모든 Hielscher 초음파 는 정밀하게 제어 할 수 있으며 매우 낮은 진폭에서 매우 높은 진폭까지 조정할 수 있습니다. 진폭은 초음파 처리의 영향과 파괴성에 영향을 미치는 주요 요인 중 하나입니다. 히엘셔 초음파’ 초음파 프로세서는 매우 강렬하고 파괴적인 응용 프로그램에 매우 온화하고 부드러운의 범위를 포함하는 진폭의 매우 넓은 스펙트럼을 제공합니다. 올바른 진폭 설정, 부스터 및 sonotrode를 선택하면 특정 공정에 필요한 초음파 영향을 설정할 수 있습니다. Hielscher의 특수 유량 셀 반응기 인서인 MPC48 – 멀티페이즈카비터(왼쪽 그림 참조) – 고성능 초음파가 균일 한 혼합물로 두 단계를 분산 캐비테이션 핫 스팟에 얇은 변형으로 48 캐뉼러를 통해 두 번째 단계를 주입 할 수 있습니다. MultiPhaseCavitator는 결정 시딩 포인트를 시작하고 페로브스카이트 나노 결정의 침전 반응을 제어하는 데 이상적입니다.
Hielscher 산업용 초음파 프로세서는 매우 높은 진폭을 제공 할 수 있습니다. 최대 200μm의 진폭은 24/7 작동시 쉽게 연속작동할 수 있습니다. 더 높은 진폭을 위해, 주문을 받아서 만들어진 초음파 sonotrodes를 유효합니다. Hielscher의 초음파 장비의 견고성은 중장비 및 까다로운 환경에서 24/7 작동을 허용합니다.
우리의 고객은 Hielscher 초음파 시스템의 뛰어난 견고성과 신뢰성에 만족합니다. 중부하 작업, 까다로운 환경 및 24/7 작동 분야의 설치는 효율적이고 경제적인 처리를 보장합니다. 초음파 공정 강화는 처리 시간을 줄이고 더 나은 결과, 즉 높은 품질, 높은 수율, 혁신적인 제품을 달성합니다.
아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.

일괄 볼륨 유량 권장 장치
0.5 ~ 1.5mL N.A. 유리 병
1 ~ 500mL 10 ~ 200mL / min UP100H
10 ~ 2000mL 20 ~ 400 mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 ~ 20L 0.2 ~ 4L / min UIP2000hdT
10 ~ 100L 2 ~ 10L / min UIP4000hdT
N.A. 10 ~ 100L / min UIP16000
N.A. 더 큰 의 클러스터 UIP16000

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초음파 균질화에 대한 추가 정보를 요청하려면 아래 양식을 사용하십시오. 우리는 귀하의 요구 사항을 충족시키는 초음파 시스템을 제공하게 된 것을 기쁘게 생각합니다.









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Hielscher 초음파는 분산, 유화 및 세포 추출을위한 고성능 초음파 균질화제를 제조합니다.

고출력 초음파 균질화제 조종사산업 규모.

문학 / 참고 문헌



알만한 가치가있는 사실

페로브스카이트

페로브스카이트는 미네랄 페로브스카이트(산화칼슘 또는 티타네이트 칼슘, 화학식 CaTiO라고도 함)를 설명하는 용어입니다.)뿐만 아니라 특정 재료 구조. 같은 이름에 따라, 미네랄 페로브스카이트는 페로브스카이트 구조를 특징으로 한다.
페로브스카이트 화합물은 입방체, 테트라고날 또는 정형호민 구조에서 발생할 수 있으며 화학식 ABX를 가지고 있습니다.. A와 B는 양이온이고 X는 음이온을 나타내며 둘 다에 결합합니다. 페로브스카이트 화합물에서, A 양이온은 B 양이온보다 상당히 크다. 페로브스카이트 구조를 가진 다른 광물은 로파라이트와 브리드그마나이트입니다.
페로브스카이트는 독특한 결정 구조를 가지며, 이러한 구조에서 다양한 화학 원소가 결합될 수 있다. 특수 결정 구조로 인해 페로브스카이트 분자는 초전도, 매우 높은 자기 저항 및 / 또는 강압과 같은 다양한 귀중한 특성을 나타낼 수 있어 이러한 화합물을 산업 응용 분야에서 매우 흥미롭게 만듭니다. 또한, 많은 수의 다른 원소가 결합되어 페로브스카이트 구조를 형성할 수 있으며, 이를 통해 특정 재료 특성을 결합, 수정 및 강화할 수 있습니다. 연구원, 과학자 및 프로세스 개발자는 이러한 옵션을 사용하여 페로브스카이트의 물리적, 광학적, 전기적 특성을 선택적으로 설계하고 최적화합니다.
광전자적 특성으로 인해 하이브리드 페로브스카이트는 태양전지 응용 분야에 이상적인 후보로, 페로브스카이트 태양전지는 많은 양의 깨끗하고 환경 친화적인 에너지를 생산하는 데 도움이 될 수 있는 유망한 기술입니다.
문헌에 보고된 단결정 페로브스카이트의 중요한 광전자 파라미터:

마피 (미국)의1.51 eV 821 nm2.5 (SCLC)10−8θs = 22 ns θ = 1032 ns PL2 × 10(10)2-8 μm3.3 × 10(10)MAPbBr2.18 eV 574 nm24 (SCLC)
θs = 28ns θb = 300 ns PL
1.3-4.3 μm3 × 10(10)마피 (미국)의1.51 eV 820 nm67.2 (SCLC)
θs = 18 ns θ = 570 ns PL
1.8-10.0 μm1.4 × 10(10)마피 (미국)의850 nm164 ± 25 홀 이동성 (SCLC) 105 홀 이동성 (홀) 24 ± 6.8 전자 SCLC
82 ±5 μs TPV 95±8 μs 임피던스 분광법(IS)9 × 109 p175 ± 25 μm3.6 × 10(10) 34.5 × 10 구멍용(10) 전자MAPbI용1.53 eV 784 nm34 홀

8.8 × 1011
1.8 × 109 구멍 4.8 × 10(10) 전자MAPbBr용1.53 eV 784 nm34 홀

8.8 × 1011
1.8 × 109 구멍 4.8 × 10(10) 전자MAPbBr용2.24 eV 537 nm4.36 홀

3.87 × 1012
2.6 × 10(10) 1.1 × 10 구멍용11 전자MAPbCl용2.24 eV 537 nm4.36 홀

3.87 × 1012
2.6 × 10(10) 1.1 × 10 구멍용11 전자MAPbCl용2.97 eV 402 nm179 홀

5.1 × 109

마브클 (것)과 함께2.88 eV 440 nm42 ± 9 (SCLC)2.7 × 10-8θs = 83 ns θ = 662 ns PL4.0 × 109 p3.0-8.5 μm3.1 × 10(10)FAPbI1.49 eV 870 nm40 ± 5 홀 이동성 SCLC1.8 × 10-8
2.8 × 109
1.34 × 10(10)

자료 밴드 갭 또는 흡수 개시 이동성 [cm]2 V-1 에스-1] 전도도 [Ω]-1 센티미터-1] 캐리어 수명 및 방법 캐리어 농도 및 유형 [cm]-삼] (n 또는 p) 확산 길이 트랩 밀도[cm]-삼]
MAPbBr 2.21 eV 570 nm 115 (TOF) 20-60 (홀) 38 (SCLC) θs = 41 ns θ = 457 ns (PL) 5 × 109 ~ 5 × 10(10) 3-17 μm 5.8 × 109