Magnesiumhydrid Synthese iwwer Hydrolyse

Ultrasonikatioun ass eng effizient an einfach Method fir Magnesiumhydrid fir Waasserstoffspäicher ze produzéieren. Ultraschall beschleunegt d'Hydrolyse vu Magnesium a Waasserstoff fir Magnesiumhydrid ze bilden. Am Géigesaz zum konventionellen dissociativen Chemisorptiounsprozess leeft Ultraschallhydrolyse vu Magnesiumhydrid bei Raumtemperatur an Ëmfelddrock. Dëst mécht de sono-chemesche Wee einfach, sécher a liicht verfügbar. Héichleistungs Ultraschall erlaabt eng séier an effizient Produktioun vu grousse Magnesiumhydrid Bulks.

Magnesiumhydrid fir Waasserstoffspäicherung

Magnesiumhydrid, MgH₂, huet vill Opmierksamkeet als Optioun fir Waasserstoffspäicher gezunn. Haaptvirdeeler si seng reichend Ressource, héich Leeschtung, liicht Gewiicht, Bëlleg a Sécherheet. Am Verglach mat anere Hydridë fir Waasserstoffspäicherung, MgH₂ huet déi héchst Waasserstoffspäicherdichte mat bis zu 7,6 Gew.%. Waasserstoff kann a Mg a Form vu Mg-baséiert Metallhydriden gelagert ginn. De Prozess vun der MgH2 Synthese ass bekannt als dissociativ Chemisorptioun. Eng üblech Method fir Mg-baséiert Metallhydrid aus Mg an H2 ze produzéieren, ass d'Bildung bei enger Temperatur vun 300-400 ° C an engem Waasserstoffdrock vun 2,4-40 MPa. D'Formatiounsgleichung geet folgend: Mg + H₂ ⇌ MgH₂
Déi héich Wärmebehandlung kënnt mat bedeitende Degradatiounseffekter vun den Hydriden, wéi Rekristalliséierung, Phasentrennung, Nanopartikelen Agglomeratioun asw.Weider maachen héich Temperaturen an Drock d'Bildung vu MgH2 energieintensiv, komplex an doduerch deier. Eng alternativ net-thermesch a wesentlech méi einfach Method ass d'Ultraschall gefërdert Hydrolyse vu Magnesiumhydrid bei Raumtemperatur an Ëmfelddrock.

Ultraschall Hydrolyse vu Magnesium Hydrid

Ultrasonikatioun ass bekannt fir seng Fäegkeet fir chemesch Reaktiounen ze initiéieren an ze beschleunegen, chemesch Weeër ze beaflossen an d'Gesamteffizienz vun enger Reaktioun ze verbesseren. Déi nëtzlech Effekter vu gerénger Frequenz, Héichkraaft Ultraschall op chemesch Reaktiounen ass bekannt als Sono-Chimie.
Power Ultraschall gëtt scho fir vill heterogen Reaktiounen, Katalyser a Synthesen am R applizéiert&D an industrieller Bühn fir d'Ausbezuelung, d'Konversiounsquote an d'Gesamtreaktiounseffizienz ze erhéijen. Fir d'hydrolytesch Synthese vu Magnesiumhydrid ass d'Sonikatioun wëssenschaftlech bewisen datt et och héich profitabel ass.
Sonication verbessert d'Massentransfer doduerch datt d'Reaktioun beschleunegt gëtt an hëlleft déi thermodynamesch a kinetesch Barrièren z'iwwerwannen. Thermesch Energie, dh Hëtzt, ass erfuerderlech fir d'Absorptioun / Desorption Hydrogenéierungsprozesser a Magnesium ze dreiwen. D'Benotzung vun net direkten thermesche Energiequelle wéi Kraaft Ultraschall ass eng effizient Alternativ fir Magnesiumhydrid ze destabiliséieren.
D'Fuerschungsgruppe vun Hiroi et al. (2011) huet den Effekt vun der Ultraschallung a verschiddene Frequenzen op d'Hydrolyse vu Magnesiumhydrid (MgH2) ënnersicht. Si hu festgestallt datt Ultraschall mat héijer Frequenz déi effizientst Method war fir eng héich Conversiounsquote ze kréien. D'Hydrolysegeschwindegkeet bei niddereger Frequenz Sonikatioun "erreecht sou héich wéi 76% wat d'Reaktiounsgrad bei 7,2 ks bei enger Ultraschallfrequenz vun 28 kHz ugeet. Dëse Wäert war méi wéi 15 Mol de Wäert deen am Fall vun der net sonikéierter Prouf kritt gouf, wat eng gläichwäerteg Waasserstoffdicht vun 11,6 Mass% op Basis vum Gewiicht vum MgH2 uginn. "
D'Resultater hunn erginn datt Ultraschall d'Hydrolyse Reaktioun vu MgH2 verbessert andeems d'Reaktiounsrate konstant erhéicht gëtt wéinst der Generatioun vu Radikaler an der passiver Schicht vu Mg (OH) 2 exfoliéiert iwwer den net reagéierte MgH2 wéinst der Generatioun vu grousse Schéierkräften. (Hiroi et al. 2011)

Problem: Lues Hydrolyse vu Magnesiumhydrid

Promotioun vu MgH2 Hydrolyse iwwer Kugelfréisung, waarm Waasserbehandlung oder chemesch Additive goufen ënnersicht, awer net fonnt fir d'chemesch Konversiounsquote op eng bedeitend Manéier ze verbesseren. Wat d'Zousatz vu Chemikalien ugeet, chemesch Zousätz, wéi Puffermëttel, Chelater an Ionenaustauscher, déi gehollef hunn d'Bildung vun enger passiver Mg (OH) 2 Schicht ze vermeiden, produzéiert Gëftstoffer am Post-Mg Cyclissem Prozess.

Léisung: Ultraschallverdeelung vu Magnesiumhydrid

Ultraschall Dispergéieren an Naassfräsen ass eng héich effizient Technik fir Nano-Gréisst Partikelen a Kristalle mat enger ganz enker Verdeelungskurve ze produzéieren. Duerch d'Verbreedung vu Magnesiumhydrid gläichméisseg an der Nano-Gréisst gëtt déi aktiv Uewerfläch däitlech vergréissert. Ausserdeem, Sonikatioun läscht passivéierend Schichten a erhéicht Massentransfer fir super chemesch Konversiounsraten. Ultraschallfräsen, Dispergéieren, Desagglomeratioun a Partikeloberflächenreinigung exceléieren aner Fräistechniken an Effizienz, Zouverlässegkeet an Einfachheet.

Ultraschall Nanostrukturéierung vu MgH2

Nano-Gréisst / Nano-strukturéiert Magnesiumbaséiert Strukture wéi MgH2 Nanopartikelen an Nanofaser kënne weider verbessert ginn andeems d'Partikel an d'Käregréisst reduzéiert gëtt, wouduerch hir Hydridbildung enthalpy ΔH reduzéiert gëtt. Ultraschall Nanostrukturéierung ass eng héich effektiv Technik déi et erlaabt d'Thermodynamik vu Magnesiumhydrid z'änneren ouni d'Waasserstoffkapazitéit ze beaflossen. Déi ultrafein MgH2 Nanopartikel weisen eng wesentlech verbessert Waasserstoff-Desorptiounskapazitéit op.

High-Performance Ultraschall fir MgH2 Hydrolyse

Sonochemie – d'Applikatioun vu Kraaft Ultraschall op chemesch Reaktiounen – ass eng verlässlech Veraarbechtungstechnologie, déi d'Synthes, katalytesch Reaktiounen an aner hetergene Reaktiounen erliichtert a beschleunegt. Hielscher Ultrasonics Portfolio deckt déi ganz Palette vu kompakten Labo Ultraschaller fir industriell sonochemesch Systemer fir all Zort vu chemeschen Uwendungen wéi d'Hydrolyse vu Magnesiumhydrid a senger Nano-Fräsen / Nano-Strukturéierung. Dëst erlaabt eis bei Hielscher Iech de passendsten Ultraschall fir Är virgesinn MgH2 Synthese ze bidden. Eist laangjäregt erfuerent Personal hëlleft Iech vu Machbarkeetstester a Prozessoptimiséierung fir d'Installatioun vun Ärem Ultraschallsystem op final Produktiounsniveau.
De klenge Foussofdrock vun eisen Ultraschall Homogeniséierer wéi och hir Vielfältigkeit bei Installatiounsoptioune maachen datt se och a klenge Raumveraarbechtungsanlagen passen. Ultraschallveraarbechter gi weltwäit a Feinchemie, Petrochemie an Nano-Material Produktiounsanlagen installéiert.

Charge an Inline

Hielscher's sonochemesch Ausrüstung kann fir Batch a kontinuéierlech Stroumveraarbechtung benotzt ginn. Ultraschall Batchveraarbechtung ass ideal fir Prozestest, Optimiséierung a kleng bis mëttelgrouss Produktiounsniveau. Fir e grousst Materialvolumen ze produzéieren, kann d'Inline Veraarbechtung méi avantagéis sinn. E kontinuéierleche Inline Mëschungsprozess erfuerdert e sophistikéierte Setup – bestehend an enger Pompel, Schlauchen oder Päifen a Panzer -, awer et ass héich effizient, séier a brauch wesentlech manner Aarbecht. Hielscher Ultrasonics huet dee passendste sonochemesche Setup fir Är Sono-Synthese Reaktioun, Veraarbechtungsvolumen an Ziler.

Ultraschall Sonden a Reaktoren fir MgH2 Hydrolyse a jidder Skala

Hielscher Ultrasonics Produktpalette deckt de ganze Spektrum vun Ultraschallveraarbechter vu kompakte Labo Ultraschaller iwwer Bank-Top a Pilotsystemer bis vollindustriell Ultraschallveraarbechter mat der Kapazitéit fir Truckloads pro Stonn ze verschaffen. Déi ganz Produktpalette erlaabt eis Iech de passendsten Ultraschall Homogeniséierer fir Är Prozesskapazitéit a Produktiounsziler ze bidden.
Ultraschall Benchtop Systemer sinn ideal fir Machbarkeet Testen a Prozess Optimiséierung. Linear Skala-up baséiert op etabléierte Prozessparameter mécht et ganz einfach d'Veraarbechtungskapazitéite vu méi klenge Partien op ganz kommerziell Produktioun ze erhéijen. Up-Scaling kann gemaach ginn entweder duerch eng méi mächteg Ultraschall-Eenheet installéieren oder e puer Ultraschaller parallel clusteren. Mat der UIP16000 bitt Hielscher de mächtegsten Ultraschall Homogeniséierer weltwäit.

Genau kontrolléierbar Amplituden fir optimal Resultater

All Hielscher Ultraschaller si präzis kontrolléierbar an doduerch zuverlässeg Aarbechtspäerd an der Produktioun. D'Amplitude ass eng vun den entscheedende Prozessparameteren déi d'Effizienz an d'Effektivitéit vu sonochemesche Reaktiounen beaflossen All Hielscher Ultrasonics’ Prozessoren erlaben de präzise Kader vun der Amplitude. Sonotroden a Boosterhënn sinn Accessoiren déi et erlaben d'Amplitude an engem nach méi breede Beräich z'änneren. Hielscher industriell Ultraschallveraarbechter kënne ganz héich Amplituden liwweren an déi erfuerderlech Ultraschallintensitéit fir exigent Uwendungen liwweren. Amplituden vu bis zu 200 µm kënne ganz kontinuéierlech a 24/7 Operatioun lafen.
Präzis Amplitude-Astellungen an d'permanent Iwwerwaachung vun den Ultraschallprozessparameter via Smart Software ginn Iech d'Méiglechkeet Är Reaganz mat den effektivsten Ultraschallbedingungen ze behandelen. Optimal Opléisung fir eng aussergewéinlech chemesch Konversiounsquote!
D'Robustheet vun der Hielscher Ultraschallausrüstung erméiglecht et 24/7 Operatioun bei schwéieren Aufgaben an a fuerderen Ëmfeld. Dëst mécht Hielscher Ultraschallausrüstung zu engem zouverléissegen Aarbechtsinstrument dat Är chemesche Prozessufuerderungen erfëllt.

Héchst Qualitéit – Designt an hiergestallt an Däitschland

Als familiär a familiär Geschäft prioritéiert den Hielscher héchst Qualitéitsnormen fir seng Ultrasonic Prozessoren. All Ultrasonicatoren sinn entworf, hiergestallt a grëndlech getest an eisem Sëtz zu Teltow bei Berlin, Däitschland. Robustheet an Zouverlässegkeet vum Hielscher Ultraschallausrüstung mécht et zu engem Aarbechtspäerd an Ärer Produktioun. 24/7 Operatioun ënner Volllast an an usprochsvollen Ëmfeld ass eng natierlech Charakteristik vun den Hielscher High-Performance Mixer.
Hielscher Ultrasonics’ industriell Ultraschallveraarbechter kënne ganz héich Amplituden liwweren. Amplituden vu bis zu 200 µm kënne ganz kontinuéierlech a 24/7 Operatioun lafen. Fir nach méi héich Amplituden si personaliséiert Ultraschall-Sonotroden verfügbar.

D'Tabellner ënnert Iech en Indikatioun vun der ongeféieren Veraarbechtkapazitéit vun eisem Ultraschall: