나노 입자의 Sono-Electrochemical Synthesis of Nanoparticles(나노 입자의 Sono-전기화학적 합성)
초음파로 촉진된 나노 입자의 전기화학 합성은 고품질 나노 입자를 대규모로 생산할 수 있는 매우 효과적이고 비용 효율적인 경로입니다. 초음파 전착(sonoelectrodeposition)이라고도 하는 초음파 전기화학 합성은 다양한 재료와 모양의 나노 구조를 준비할 수 있습니다.
나노 입자의 Sonoelectrochemical Synthesis and Sonoelectrodeposition (나노 입자의 초음전기화학 합성 및 초음파 전착)
Sonoelectrochemical synthesis 또는 sonoelectrodeposition은 음극 표면과 주변 용액에서 성장하는 나노 입자의 질량 전달을 촉진하기 위해 전착 과정에서 고출력 초음파를 적용하여 금속 나노 입자를 생산하는 데 사용되는 기술입니다.
나노 입자의 초음파 전기 화학 합성 또는 초음파 전착을 위해, 초음파 화학의 효과는 전착 과정과 결합됩니다. 강력한 초음파의 초음파 전기 화학적 효과와 화학 반응에 대한 음향 캐비테이션은 붕괴하는 캐비테이션 버블 안팎에서 발생하는 매우 높은 온도, 압력 및 각각의 차이에 의해 발생합니다. 초음파 화학과 전기 화학을 결합함으로써 초음파 전기 화학은 물질 전달, 전극 표면의 표면 청소, 용액의 가스 제거 및 반응 속도 증가와 같은 결합 효과를 제공합니다. 전체적으로 초음파 전기 화학 나노 입자 합성 (초음파 전착)은 빠르고 비용 효율적인 공정으로 온화한 조건에서 생산할 수있는 고품질 나노 입자의 높은 수율로 탁월합니다. sonoelectrochemistry 및 sonoelectrodeposition의 공정 매개 변수는 입자 크기와 형태에 영향을 미칠 수 있습니다.
나노 입자 및 나노 구조 물질의 초음파 전기 화학 증착에 대해 자세히 알아보십시오!
나노 입자 합성을 위한 Sonoelectrochemical 전극(sonoelectrodeposition)
- 매우 효과적입니다.
- 많은 재료와 구조물에 적용 가능
- 신속한 프로세스
- “냄비 하나” 프로세스
- 온화한 조건
- 싸다
- 안전하고 간편한 작동
Sonoelectrochemical Synthesis / Sonoelectrodeposition은 어떻게 작동합니까?
초음파 전기화학 나노 입자 합성을 위한 초음파 전착 시스템의 기본 설정은 매우 간단합니다. sonoelectrodeposition 설정과 electrodeposition 설정의 유일한 차이점은 sonoelectrodeposition 시스템의 전극에 초음파 프로브가 사용된다는 사실입니다. 초음파 프로브는 금속 나노 입자를 합성하기 위한 작업 전극으로 기능합니다. sonoelectrodeposition에서 초음파의 주요 추진 효과 중 하나는 전극 (음극 및 / 또는 양극)과 주변 용액 사이의 질량 전달이 증가한다는 것입니다.
초음파 전기 화학 합성 및 초음파 전착의 공정 매개 변수를 정밀하게 제어하고 조정할 수 있기 때문에 제어 된 크기와 모양의 나노 입자를 합성 할 수 있습니다. Sonoelectrochemical syntheis 및 sonoelectrodeposition은 광범위한 금속 나노 입자 및 나노 구조 복합체에 적용 할 수 있습니다.
Sonoelectrochemical 나노 입자 합성의 장점
이슬람 교수와 폴레 교수의 NTNU 연구 그룹은 연구 논문(2019)에서 나노 입자의 소노전기화학 생산의 주요 이점을 다음과 같이 설명합니다: “(i) 전극 근처의 질량 수송이 크게 향상되어 전기 화학 반응의 속도와 때로는 메커니즘이 변경되고, (ii) 전극-전해질 계면에서 캐비테이션 제트를 통해 표면 형태가 변경되어 일반적으로 표면적이 증가하고, (iii) 전극 확산층 두께가 얇아져 이온이 고갈됩니다.” (이슬람 외, 2019)
- 금속 나노 입자
- 합금 및 반도체 nanopowders
- 고분자 나노 입자
- 나노 복합체
같은
- 구리(Cu) 나노입자(NP)
- 마그네타이트(Fe3O4) NP
- 텅스텐-코발트(W-Co) 합금 NP
- 아연(Zn) 나노 복합체
- 금(Au) 나노막대
- 강자성 Fe45Pt55 NP (NP)
- 카드뮴 텔루라이드(CdTe) 양자점(QD)
- 납 텔루라이드(PbTe) 나노막대
- 풀러렌 유사 이황화 몰리브덴(MoS2)
- 폴리아닐린(PA) 나노입자
- 폴리(N-메틸아닐린)(PNMA) 전도성 고분자
- 폴리피롤/다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)/키토산 나노복합체
고성능 전기화학 프로브 및 반응기
Hielscher 초음파는 초음파 화학 및 초음파 전기 화학에서 고성능 초음파 시스템을위한 오랜 경험이 풍부한 파트너입니다. 우리는 최첨단 초음파 프로브와 반응기를 제조 및 유통하며, 이는 까다로운 환경의 중장비 응용 분야에 전 세계적으로 사용됩니다. 초음파 전기 화학 및 초음파 전착을 위해 Hielscher는 특수 초음파 프로브, 반응기 및 절연체를 개발했습니다. 초음파 프로브는 음극 및/또는 양극 역할을 하는 반면 초음파 반응기 셀은 전기화학 반응을 위한 최적의 조건을 제공합니다. 초음파 전극 및 셀은 갈바닉 / 볼타 및 전해 시스템에 사용할 수 있습니다.
최적의 결과를 위해 정밀하게 제어 가능한 진폭
모든 Hielscher 초음파 프로세서는 정밀하게 제어 가능하므로 R에서 신뢰할 수있는 작업 말입니다.&D 및 생산. 진폭은 초음파화학적(sonochemically) 및 초음역학적(sonomechanically) 유도 반응의 효율성과 효과에 영향을 미치는 중요한 공정 파라미터 중 하나입니다. 모든 Hielscher 초음파’ 프로세서를 사용하면 진폭을 정확하게 설정할 수 있습니다. Hielscher의 산업용 초음파 프로세서는 매우 높은 진폭을 제공하고 까다로운 소노 전기 차미칼 응용 분야에 필요한 초음파 강도를 제공 할 수 있습니다. 최대 200μm의 진폭을 24/7 작동에서 쉽게 연속적으로 실행할 수 있습니다.
정확한 진폭 설정과 스마트 소프트웨어를 통한 초음파 공정 매개 변수의 지속적인 모니터링은 초음파 전기 화학 반응에 정확하게 영향을 미칠 수있는 가능성을 제공합니다. 모든 초음파 처리 실행 중에 모든 초음파 매개 변수가 내장 SD 카드에 자동으로 기록되므로 각 실행을 평가하고 제어 할 수 있습니다. 가장 효율적인 초음파 전기 화학 반응을위한 최적의 초음파 처리!
모든 장비는 최대 부하에서 24/7/365 사용할 수 있도록 제작되었으며 견고성과 신뢰성으로 인해 전기 화학 공정의 주력자입니다. 따라서 Hielscher의 초음파 장비는 초음파 전기 화학 공정 요구 사항을 충족하는 신뢰할 수있는 작업 도구입니다.
최고 품질 – 독일에서 설계 및 제조
가족 소유 및 가족 운영 기업인 Hielscher는 초음파 프로세서에 대한 최고 품질 표준을 우선시합니다. 모든 초음파기는 독일 베를린 근처의 Teltow에있는 본사에서 설계, 제조 및 철저한 테스트를 거쳤습니다. Hielscher의 초음파 장비의 견고 함과 신뢰성은 생산에서 일꾼이됩니다. 최대 부하 및 까다로운 환경에서 24/7 작동은 Hielscher의 고성능 초음파 프로브 및 반응기의 자연스러운 특성입니다.
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초음파 프로세서의 프로브 UIP2000hdT (2000 와트, 20kHz) 나노 입자의 초음파 전착을 위한 전극 역할을 합니다.
초음파 발생기의 프로브 UIP2000hdT 님 나노 입자 합성을 위한 초음파 전기화학 설정에서 전극으로 작용합니다.
문헌 / 참고문헌
- 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.
고성능 초음파! Hielscher의 제품 범위는 벤치 탑 장치의 소형 실험실 초음파기에서 전체 산업용 초음파 시스템에 이르기까지 전체 스펙트럼을 포괄합니다.