Sono-elektrochemesch Synthese vun Nanopartikelen
Déi ultraschall gefördert elektrochemesch Synthese vun Nanopartikelen ass eng héich effizient a kosteneffizient Wee fir qualitativ héichwäerteg Nanopartikelen op grousser Skala ze produzéieren. Déi sono-elektrochemesch Synthese, och bekannt als sonoelectrodeposition, erlaabt Nanostrukture vu verschiddene Materialien a Formen ze preparéieren.
Sonoelectrochemical Synthese a Sonoelectrodeposition vun Nanopartikelen
Sonoelectrochemical Synthese oder Sonoelectrodeposition ass eng Technik déi benotzt gëtt fir metallesch Nanopartikelen ze produzéieren déi High-Power Ultraschall wärend dem Elektrodepositionsprozess applizéieren fir de Massentransfer vu wuessenden Nanopartikelen op der Kathodeoberfläch an der Ëmgéigend Léisung ze förderen.
Fir Sonoelectrochemical Synthese oder Sonoelectrodeposition vun Nanopartikelen sinn d'Effekter vun der Sonochemie mat dem Prozess vun der Elektrodeposition kombinéiert. Déi sonoelektrochemesch Effekter vu mächtegen Ultraschallwellen an déi entstinn akustesch Kavitatioun op chemesch Reaktiounen ginn duerch ganz héich Temperaturen, Drock an hir jeweileg Differenzen verursaacht, déi sech an a ronderëm de kollapsende Kavitatiounsblasen entwéckelen. Duerch d'Kombinatioun vu Sonochemie mat Elektrochemie bitt Sonoelectrochemistry ugeschloss Effekter, sou datt d'Masstransfer verbessert, d'Uewerflächenreinigung vun den Elektrodenflächen, d'Entgasung vun der Léisung, souwéi erhéicht Reaktiounsraten. Alles zesummen, sonoelectrochemical Nanopartikel Synthese (Sonoelectrodeposition) exceléiert duerch héich Ausbezuele vu qualitativ héichwäerteg Nanopartikelen, déi ënner mëlle Bedéngungen an engem séieren a kosteneffizienten Prozess produzéiert kënne ginn. D'Prozessparameter vun der Sonoelectrochemistry a Sonoelectrodeposition erlaben d'Partikelgréisst a Morphologie ze beaflossen.
Liest méi iwwer sonoelectrochemical Oflagerung vun Nanopartikelen an nanostrukturéiert Materialien!
- Héich efficace
- Uwendbar fir vill Materialien a Strukturen
- séiere Prozess
- “Eng Pot” Prozess
- Mëll Konditiounen
- Bëlleg
- Sécher an einfach ze bedreiwen
Wéi funktionéiert Sonoelectrochemical Synthesis / Sonoelectrodeposition?
D'Basis Opstellung vun engem sonoelectrodeposition System fir sonoelectrochemical Nanopartikel Synthese ass relativ einfach. Deen eenzegen Ënnerscheed tëscht engem Sonoelectrodeposition Setup an engem Elektrodeposition Setup ass de Fakt datt fir d'Elektrode(n) vum Sonoelectrodeposition System Ultraschallsonde(n) benotzt ginn. D'Ultraschallsonde funktionnéiert als Aarbechtselektrode fir metallesch Nanopartikelen ze synthetiséieren. Ee vun den Haaptdreiungseffekter vum Ultraschall bei der Sonoelektrodeposition ass de verstäerkte Massentransfer tëscht Elektroden (Kathode an / oder Anode) an der Ëmgéigend Léisung.
Zënter datt d'Prozessparameter vun der sonoelectrochemical Synthese a sonoelectrodeposition präzis kontrolléiert a ugepasst kënne ginn, kënnen Nanopartikele vu kontrolléierter Gréisst a Form synthetiséiert ginn. Sonoelectrochemical Syntheis a Sonoelectrodeposition sinn applicabel fir eng breet Palette vu metalleschen Nanopartikelen an nanostrukturéierte Komplexen.
D'Virdeeler vun der Sonoelectrochemical Nanopartikel Synthese
D'NTNU-Fuerschungsgrupp vum Prof. Islam a Prof. Pollet resuméiert an hirem Fuerschungsartikel (2019) déi Haaptvirdeeler vun der sonoelektrochemescher Produktioun vu Nanopartikelen wéi follegt: “(i) eng grouss Verbesserung vum Massentransport no bei der Elektrode, wat d'Geschwindegkeet an heiansdo och de Mechanismus vun den elektrochemesche Reaktiounen ännert, (ii) eng Ännerung vun der Uewerflächmorphologie duerch Kavitatiounsdüsen um Elektrode-Elektrolyt-Interface, wat dacks zu enger Erhéijung vun der Uewerfläch an (iii) zu enger Verdënnung vun der Déckt vun der Elektrodediffusiounsschicht an domat zu enger Ionenerschöpfung féiert.” (Islam et al. 2019)
- metallesch Nanopartikelen
- durchgang an semiconductor nanopowders
- polymeric Nanopartikel
- nanokomposite
sou wéi
- Kupfer (Cu) Nanopartikel (NPs)
- Magnetit (Fe3O4) NPs
- Wolfram-Kobalt (W-Co) Legierung NPs
- Zink (Zn) Nano-Komplexe
- Gold (Au) nanorods
- ferromagnetesch Fe45Pt55 NPs
- Cadmium Telluride (CdTe) Quantepunkter (QDs)
- Bläi Tellurid (PbTe) Nanoroden
- Fulleren-ähnlech Molybdändisulfid (MoS2)
- Polyanilin (PA) Nanopartikel
- Poly(N-Methylanilin) (PNMA) leedend Polymer
- polypyrrol / multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) / chitosan nanocomposites
High-Performance Electrochemical Probes a Reaktoren
Hielscher Ultrasonics ass Äre laangjärege erfuerene Partner fir High-Performance Ultrasonic Systemer an der Sonochemie a Sonoelektrochemie. Mir fabrizéieren a verdeelen modernste Ultraschallsonden a Reaktoren, déi weltwäit fir schwéier Applikatiounen an usprochsvollen Ëmfeld benotzt ginn. Fir Sonoelectrochemistry a Sonoelectrodeposition huet Hielscher speziell Ultraschallsonden, Reaktoren an Isolatoren entwéckelt. D'Ultraschallsonden handelen als Kathode an/oder Anode, während d'Ultraschallreaktorzellen déi optimal Bedéngungen fir elektrochemesch Reaktiounen ubidden. Ultrasonic Elektroden an Zellen si fir galvanesch / voltaesch wéi och elektrolytesch Systemer verfügbar.
Genau kontrolléierbar Amplituden fir optimal Resultater
All Hielscher Ultrasonic Prozessoren si präzis kontrolléierbar an domat zouverlässeg Aarbechtspäerd am R&D an Produktioun. D'Amplitude ass ee vun de entscheedende Prozessparameter déi d'Effizienz an d'Effizienz vu sonochemesch a sonomechanesch induzéierte Reaktiounen beaflossen. All Hielscher Ultrasonics’ Prozessoren erlaben déi präzis Astellung vun der Amplitude. Hielscher's industrielle Ultraschallprozessoren kënnen ganz héich Amplituden liwweren an déi erfuerderlech Ultraschallintensitéit fir erfuerderlech sono-elektrochemesch Uwendungen liwweren. Amplituden vu bis zu 200µm kënne ganz einfach kontinuéierlech a 24/7 Operatioun lafen.
Genau Amplitude-Astellungen an déi permanent Iwwerwaachung vun den Ultraschallprozessparameter iwwer intelligent Software ginn Iech d'Méiglechkeet d'Sonoelektrochemesch Reaktioun präzis ze beaflossen. Wärend all Sonikatiounslaf ginn all Ultraschallparameter automatesch op enger agebauter SD-Kaart opgeholl, sou datt all Laf evaluéiert a kontrolléiert ka ginn. Optimal Sonikatioun fir déi effizientst sonoelektrochemesch Reaktiounen!
All Ausrüstung ass fir den 24/7/365 Gebrauch ënner voller Laascht gebaut a seng Robustheet an Zouverlässegkeet maachen et zum Aarbechtspäerd an Ärem elektrochemesche Prozess. Dëst mécht Hielscher's Ultraschallausrüstung zu engem zouverléissege Aarbechtsinstrument dat Är sonoelectrochemical Prozessfuerderunge erfëllt.
Héchste Qualitéit – Entworf a fabrizéiert an Däitschland
Als Familljebesëtz a Familljebetrib, Hielscher prioritär héchst Qualitéitsnormen fir seng Ultraschallprozessoren. All Ultraschaller ginn entworf, fabrizéiert a grëndlech getest an eisem Sëtz zu Teltow bei Berlin, Däitschland. Robustheet an Zouverlässegkeet vun der Hielscher Ultraschallausrüstung maachen et zu engem Aarbechtspäerd an Ärer Produktioun. 24/7 Operatioun ënner voller Belaaschtung an an usprochsvollen Ëmfeld ass eng natierlech Charakteristik vun den Hielscher High-Performance Ultraschallsonden a Reaktoren.
Kontaktéiert eis elo a sot eis iwwer Är elektrochemesch Prozess Ufuerderunge! Mir recommandéieren Iech déi gëeegent Ultraschallelektroden a Reaktor-Setup!
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
D'Sonden vun den Ultraschallprozessoren UIP2000hdT (2000 Watt, 20kHz) handelen als Elektroden fir d'Sono-Elektrodepositioun vun Nanopartikelen
D'Sond vum Ultraschall UIP2000hdT wierkt als Elektrode an engem sonoelectrochemical Setup fir Nanopartikel Synthese.
Literatur / Referenzen
- 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.
Héich Performance Ultraschall! D'Produktpalette vum Hielscher deckt de ganze Spektrum vum kompakte Labo Ultraschall iwwer Bench-Top Eenheeten bis voll industriell Ultraschallsystemer.

