Sonochemical 반응 및 합성

Sonochemistry는 화학 반응과 프로세스에 초음파의 응용 이다. 액체에 sonochemical 효과 일으키는 메커니즘 음향 캐 비테이 션의 현상입니다.

Hielscher 초음파 실험실 및 산업 용 장치는 광범위한 초음파 화학 공정에 사용됩니다. 초음파 캐비테이션은 합성 및 촉매와 같은 화학 반응을 강화하고 가속화합니다.

Sonochemical 반응

다음 sonochemical 효과 화학 반응과 프로세스에서 관찰 될 수 있다:

• 반응 속도 증가
• 반응 출력 증가
• 보다 효율적인 에너지 사용
• 반응 통로의 전환을 위한 sonochemical 방법
• 상 이동 촉매의 성능 향상
• 상 이동 촉매의 제거
• 원유 또는 기술적 시 약의 사용
• 금속과 고체의 활성화
• (시 약 또는 촉매의 반응성 증가촉매를 이용한 초음파에 대 한 자세한 여기를 클릭 하세요)
• 입자 합성의 개선
• 나노 입자의 코팅

액체에 초음파 공동 현상

캐비테이션 (Cavitation)은 액체에서 거품의 형성, 성장 및 파괴적 붕괴입니다. 캐비테이션 붕괴 (Cavitational collapse)는 강렬한 국소 가열 (~ 5000K), 고압 (~ 1000atm) 및 엄청난 가열 및 냉각 속도를 발생시킵니다.>109 K / sec) 및 액체 제트 기류 (~ 400 km / h). (Suslick 1998)

캐비테이션을 사용하여 UIP1000hd:

공동 현상 거품은 진공 거품. 진공 한쪽에는 빠르게 움직이는 표면 및 다른 불활성 액체에 의해 만들어집니다. 결과 압력 차이 응집력을 극복 하기 위해 봉사 하며 접착 액체 내에서.

공동 현상 벤츄리 노즐, 고압 노즐, 고속 회전, 또는 초음파 변환기와 같은 다른 방법으로 생산 수 있습니다. 모든 시스템에서 입력된 에너지는 마찰, 소란, 파도 현상으로 변환 됩니다. 현상으로 변환 입력된 에너지의 일부는 액체에서 장비를 생성 하는 현상의 움직임을 설명 하는 여러 가지 요인에 따라 달라 집니다.

가속의 강도 현상으로 에너지의 효율적인 변화에 영향을 미치는 가장 중요 한 요소 중 하나입니다. 높은 가속 높은 압력 차이 만듭니다. 이 차례로 파도가 액체를 통해 전파의 창조 대신 진공 거품의 창조의 확률 증가. 따라서, 높은 가속 높은 현상으로 변형 에너지의 일부분입니다. 초음파 변환기의 경우 가속의 강도 진동의 진폭에 의해 설명 되어 있습니다.

더 높은 진폭은 캐비테이션을보다 효과적으로 생성합니다. Hielscher Ultrasonics의 산업용 장치는 최대 115 μm 진폭을 생성 할 수 있습니다. 이러한 높은 진폭은 최대 100W / cm³의 높은 전력 밀도를 생성 할 수있는 높은 전력 전달 비를 허용합니다.

강도, 이외에 소란, 측면에서 최소한의 손실을 만들 수 있는 방법에는 액체를 가속 마찰과 파도 세대. 이 위해, 최적의 방법은 운동의 일방적인 방향입니다.

초음파와 같은 프로세스에 미치는 영향 때문에 사용 됩니다.

• 금속의 감소에 의해 활성 금속의 준비 소금
• 쥡니다에 의해 활성화 된 금속의 세대
• 촉매로 사용 하기 위해 예를 들면 금속 (Fe, Cr, Mn, Co) 산화물의 강 수에 의해 입자의 sonochemical 합성
• 금속 또는 지원에 금속 할로겐의 수태
• 활성된 금속 솔루션의 준비
• 현장에서 생성 된 organoelement 종 통해 금속을 포함 하는 반응
• 비금속 고체를 포함 하는 반응
• 결정 화 및 금속, 합금, zeolithes 및 다른 고체의 강 수
• 높은 속도 interparticle 충돌에 의해 표면 형태 및 입자 크기의 수정
  • 높은 표면적 전이 금속, 합금, 탄 화물, 산화물 및 교 질을 포함 한 비정 질 nanostructured 물질의 형성
  • 결정의 덩어리
  • 스무 딩과 청 산화물 코팅의 제거
  • 작은 입자의 micromanipulation (분류)
• 고체의 분산
• 교 질 (Ag, Au, Q 크기의 Cd)의 준비
• 호스트 무기 층이 된 고체에 게스트 분자의 윤
• 고분자의 sonochemistry
  • 저하 및 고분자의 수정
  • 고분자의 합성
• sonolysis 물에 있는 유기 오염 물질의

Sonochemical 장비

언급된 sonochemical 프로세스의 대부분 인라인 작동을 개조 될 수 있다. 우리가 처리 요구 sonochemical 장비 선택에 도움을 드릴 것입니다. 연구에 대 한 프로세스의 테스트를 위해 좋습니다 우리의 실험실 장치 또는 UIP1000hdT 세트.

필요한 경우, FM 및 ATEX 인증 초음파 장치 및 원자로 (예: UIP1000-Exd) 가연성 화학 물질과 유해 환경에서 제품 제형의 쥡니다 사용할 수 있습니다.

초음파 공동 현상 변경 반지 개통 반응은

Ultrasonication 열, 압력, 빛 또는 전기 화학 반응을 시작 하는 다른 메커니즘입니다. 제프리 S. 무어찰스 R. Hickenboth, 그리고 그들의 팀에는 어바나-샴페인 일리노이 대학에서 화학 교수 방 아 쇠 반지 개통 반응은 조작 하 초음파 전력 사용. 쥡니다, 아래 화학 반응 생성에서 다른 제품에서 궤도 대칭 규칙 (자연 2007, 446, 423)에 의해 예측 하는 것 들. 그룹 2 개의 폴 리 에틸렌 글리콜 사슬에 기계적으로 구분 1, 2-disubstituted benzocyclobutene이 성체를 연결, 초음파 에너지를 적용 및 C를 사용 하 여 대량 솔루션 분석¹³ 핵 자기 공명의 분광학 스펙트럼 cis 및 트랜스가 성체 한 트랜스 이성질체에서 예상 동일한 링 연 제품, 제공 했다. 열 에너지는 반응의 무작위 브라운 운동 원인, ultrasonication의 기계적 에너지 원자의 움직임 방향을 제공 합니다. 따라서, cavitational 효과 효율적으로 재편 퍼텐셜 에너지 표면 분자를 긴장 하 여 에너지를 직접.

문학

Suslick, 캔사스 (1998): 커크 Othmer 백과 사전 화학 기술; 4 호 제이 일리 & 아들: 뉴욕, 1998 년, vol. 26, 517-541.

Suslick, K. S.; Didenko, Y.; 팡, M. M.; 현, T.; Kolbeck, K. J.; 맥 나 마라, W. B. III; Mdleleni, M. M.; 웡, M. (1999 년): 음향 현상과 그 화학 결과에서: 필 운송으로이. Soc. A, 1999, 357, 335-353.