Sonochemie ass den Effekt vun der Ultraschallkavitation op chemeschen Systemer. Wéinst den extremen Konditiounen, déi an der Kavitationalstatioun kommen “waarme Fleck”, Kraaft Ultraschall ass eng ganz effektiv Method fir d'Reaktiouns Resultat ze verbesseren (méi Rendement, besser Qualitéit), Konversioun a Dauer vun enger chemescher Reaktioun. E puer chemesch Verännerungen kënne nëmmen ënnert der Ophellung erreecht ginn, wéi zum Beispill d'nano-sized Zinn-Beschichtung vu Titan oder Aluminium.

Fannt ënnert enger Auswiel vu Partikelen a Flëssegkeete mat relatiounen Empfehlungen, wéi Dir de Material un d'Mëllech behandelt, ze vergläichen, z'agglomeréieren oder ze änneren, mat engem Ultraschall Homogenisateur.

Hei fannt Dir e puer Opléisungsprotokoller fir erfollegräich sonochemesch Reaktiounen!

An alphabetesch Ugestallten:

α-Epoxyketone – Réng-Offen Réaction

Ultraschall Applikatioun:
De katalytesche Rénger vun α-Epoxyketonen gouf duerch eng Kombinatioun vun Ultraschall a photochemesch Methoden ausgeführt. 1-Benzyl-2,4,6-triphenylpyridinium-tetrafluoroborat (NBTPT) ginn als Photokatalysator benotzt. Duerch d'Kombinatioun vun Opléisung (Sonochemie) a Fotochemie vun dësen Verbindungen an der Präsenz vun NBTPT gouf d'Erëffnung vum Epoxidring erreecht. Et gouf bewisen datt d'Verwäertung vun Ultraschall d'Zuel vun der photoinduzéierte Reaktioun erheblech erhéicht huet. Ultraschall kann d'photokatalytesch Ringöffnung α-epoxyketone virun allem duerch d'effizient Masseverrschaft vun den Reaktanten an den erregten Zoustand vun den NBTPT schwätzen. Och den Elektronentransfer tëscht den aktiven Arten an dësem homogene System mat der Sonikikatioun geschitt
méi séier wéi de System ouni Opléisung. Déi méi grouss Ergänzunge a kuerter Reaktiounszeiten sinn Virdeeler vun dëser Methode.

Ultraschall-assistéiert photokatalytesch Ringöffnung vun α-Epoxyketonen (Studie a Grafik: © Memarian et al 2007)

Sonikanescht Protokoll:
α-Epoxyketone 1a-f an 1-Benzyl-2,4,6-triphenylpyridiniumtetrafluoroborate 2 goufen no de gemellt Prozedure virbereet. Methanol gouf vu Merck kaaft a virum Gebrauch destilléiert. Den Ultraschallapparat, deen benotzt gouf, war en UP400S Ultraschallsonde-Apparat vun Hielscher Ultrasonics GmbH. E S3 Ultraschall-Immersiounshorn (och bekannt als Sonde oder Sonotrode) emittéiert 24 kHz Ultraschall bei Intensitéitsniveauen, déi bis zu enger maximaler Schallkraaftdicht vun 460Wcm ofstëmmen^-2 gouf benotzt. D'Sonikatioun gouf op 100% (maximal Amplitude 210μm) ausgeführt. D'Sonotrode S3 (maximal Tauchtiefe vu 90mm) gouf direkt an d'Reaktiounsmischung getaucht. UV Bestrahlungen goufen mat enger 400W High Pressure Quecksilberlampe aus Narva mat Ofkillung vun Proben an Duran Glas gemaach. De ¹H NMR Spektren vun der Mëschung vun den Photoprodukter goufen an CDCl gemooss₃ Léisunge mat Tetramethylsilan (TMS) als intern Standard op engem Bruker drx-500 (500 MHz). Präparativ Schichtschromatografie (PLC) gouf op 20 × 20cm gemaach² Placke beschneiden mat 1mm Schicht vum Merck Silicagel PF₂₅₄ virbereet gëtt duerch d'Applikatioun vum K Silikat als Schläim a Trocknen an der Loft. All Produkter sinn bekannt an hir spektral Donnéeën sinn schonns gemellt.
Device Recommendation:
UP400S mam Ultraslon Hook S3
Referenz / Fuerschungspapier:
Memarian, Hamid R .; Saffar-Teluri, A. (2007): Photosonochemie-katalytesche Réngeröffnung vun α-Epoxyketonen. Beilstein Journal of Organic Chemistry 3/2, 2007.

Aluminium / Nickel-Katalysator: Nanostrukturéierung vun der Al / Ni Legierung

Ultraschall Applikatioun:
Al / Ni-Partikel kënnen sonochemesch modifizéiert ginn duerch d'Nanostrukturéierung vun der initialer Al / Ni-Legierung. Therbey gëtt e effektive Katalysator fir d'Hydrierung vum Acetophenon produzéiert.
Ultraschertpräparatioun vum Al / Ni-Katalysator:
5g vun der kommerziell Al / Ni-Legierung gouf a gereinegt Waasser (50mL) verspreet a bis zu 50 min sonicéiert. mam Ultraschallsonde-Typ Sonicator UIP1000hd (1kW, 20kHz) ausgestatt mam Ultraschallhorn BS2d22 (Kappfläch vun 3,8 cm)²) an de Booster B2-1.8. Déi maximal Intensitéit gouf berechent fir 140 Wcm^-2 bei mechanescher Amplitude vun 106μm. Fir d'Temperaturerhéijung bei der Oplossung ze vermeiden gouf de Experiment an enger thermostatescher Zelle gemaach. No Ofzündung gouf d'Probe mat engem Héichwaasser unter Vakuum getrocknt.
Device Recommendation:
UIP1000hd mat sonotrode BS2d22 a Booster Horn B2-1.2
Referenz / Fuerschungspapier:
Dulle, Jana; Nemeth, Silke; Skorb, Ekaterina V.; Irrgang, Torsten; Senker, Jürgen; Kempe, Rhett; Fery, Andreas; Andreeva, Daria V. (2012): Sonochemical Aktivatioun vun Al / Ni Hydrogenéierung-Katalysator. Fortgeschéckt Funktionsmaterialien 2012. DOI: 10.1002 / adfm.201200437

Biodiesel Transesterifikatioun iwwer MgO-Katalysator

Ultraschall Applikatioun:
D'Transesterifikatiounsreaktioun gouf ënner konstanter Ultraschallmëschung mam Sonicator UP200S studéiert fir verschidde Parameteren wéi Katalysator Quantitéit, de molare Verhältnis vu Methanol an Ueleg, Reaktiounstemperatur an Reaktiounsdauer. D'Batch Experimenter goufen an engem hart Glas Reaktor (300 ml, 7 cm intern Duerchmiesser) mat zwee Hals Buedem Deckel gemaach. Een Hals gouf mat Titan Sonotrode S7 (Spëtzt Duerchmiesser 7 mm) vum Ultraschallprozessor UP200S (200W, 24kHz) verbonnen. D'Ultraschallamplitude gouf op 50% gesat mat 1 Zyklus pro Sekonn. D'Reaktiounsmëschung gouf während der Reaktiounszäit sonicéiert. Den aneren Hals vun der Reaktorkammer gouf mat engem personaliséierten, Waassergekillten, Edelstahl Kondensor ausgestatt fir de verdampte Methanol ze refluxen. De ganzen Apparat gouf an engem konstante Temperatur Ueleg Bad kontrolléiert haten vun engem proportional integral derivative Temperatur Kontroll. D'Temperatur kann bis zu 65 ° C mat enger Genauegkeet vun ± 1 ° C erhéicht ginn. Offall Ueleg, 99,9% pure Methanol goufen als Material fir d'Biodiesel Transesterifikatioun benotzt. Rauchdeponéiert Nano-Gréisst MgO (Magnesiumband) gouf als Katalysator benotzt.
Et war e exzellenten Resultat vun der Ëmrechnung bei 1,5 Gew .-% Katalysator; 5: 1 Methanolölmolar Verhältnis um 55 ° C, e Konversioun vun 98,7% gouf erreecht 45 Minutten.
Device Recommendation:
UP200S mat Ultraschall sonotrode S7
Referenz / Fuerschungspapier:
Sivakumar, P .; Sankaranarayanan, S .; Renganathan, S.; Sivakumar, P. (): Studien iwwer Sono-Chemikalie Biodiesel Produktioun Mat Smoë Depositiver Nano MgO-Katalysator. Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis 8/2, 2013. 89 – 96.

Cadmium (II) -thioacetamid-Nano-Composite-Synthese

Ultraschall Applikatioun:
Cadmium(II)-Thioacetamid Nanokomposite goufen an der Präsenz an der Verontreiung vu Polyvinylalkohol iwwer sonochemesch Wee synthetiséiert. Fir déi sonochemesch Synthese (Sono-Synthese) goufen 0,532 g Kadmium(II)acetatdihydrat (Cd(CH3COO)2,2H2O), 0,148 g Thioacetamid (TAA, CH3CSNH2) an 0,664 g Kaliumiodid (KI2) opgeléist (KI2) duebel destilléiert deioniséiertem Waasser. Dës Léisung gouf sonicated mat engem High-Power Sonde-Typ Ultrasonicator UP400S (24 kHz, 400W) bei Raumtemperatur fir 1 h. Wärend der Sonikatioun vun der Reaktiounsmëschung ass d'Temperatur op 70-80degC eropgaang wéi gemooss vun engem Eisen-Konstantin Thermoelement. No enger Stonn entsteet en hellgiel Nidderschlag. Et gouf isoléiert duerch Zentrifugéierung (4.000 RPM-, 15 min), mat duebeldestilléiertem Waasser gewäsch an duerno mat absoluten Ethanol fir d'Rescht Gëftstoffer ze entfernen a schliisslech an der Loft gedréchent (Ausbezuele: 0,915 g, 68%). Dezember p.200°C. Fir e polymere Nanokomposit ze preparéieren, gouf 1.992 g Polyvinylalkohol an 20 ml duebel destilléiert deioniséiertem Waasser opgeléist an duerno an déi uewe genannte Léisung bäigefüügt. Dës Mëschung gouf Ultraschall mat der Ultraschallsonde UP400S fir 1 h bestrahlt wann en hell orange Produkt geformt gouf.
D'SEM Resultater weisen datt d'Präisser vu PVA an der Präsenz vu PVA vun ongeféier 38 nm bis 25 nm verréngert hunn. Duerno synthetiséieren sech hexagonal CdS-Nanopartikel mat sphärescher Morphologie aus thermescher Zersetzung vum polymeren Nanokomposit, Cadmium (II) -thioacetamid / PVA als Precursor. D'Gréisst vun den CdS-Nanopartikel gouf vun XRD an SEM gemooss an d'Resultater si ganz gutt mateneen ënnerschiddlech.
Ranjbar et al. (2013) huet och fest fonnt datt de polymeren Cd (II) Nanocomposit e passende Virdeeler ass fir d'Virbereedung vun Kadmiumsulfid- Nanopartikelen mat interessant Morphologien. All Resultater weisen datt d'Ultraschallsynthesesch Erfolleg als einfach, effizient, kostengeläich, ëmweltfrëndlech a ganz verspriechend Method fir d'Synthese vun nanoskalesche Materialien ouni Erfolleg fir speziell Conditiounen, wéi z. B. Héichtemperatur, laang Reaktiounszäit an héich Loft .
Device Recommendation:
UP400S
Referenz / Fuerschungspapier:
Ranjbar, M .; Den Mostafa Yousefi, M .; Nozari, R .; Sheshmani, S. (2013): Synthese a Charakteriséierung vun Kadmium-Thioacetamid Nano-Kompositen. Int. J. Nanosci. Nanotechnol. 9/4, 2013. 203-212.

CaCO3 – Ultraschallbeschicht iwwer Stearinsäure

Ultraschall Applikatioun:
Ultraschallbeschichtung vu Nano-fällt CaCO₃ (NPCC) mat Stearinsäure fir seng Dispersioun am Polymer ze verbesseren an d'Agglomeratioun ze reduzéieren. 2g vun oncoatem Nano-fällt CaCO₃ (NPCC) gouf mat dem Sonicator UP400S an 30ml Ethanol sonicéiert. 9 Gewiicht% Stearinsäure gouf an Ethanol opgeléist. Ethanol mat Stearinsäure gouf duerno mat der sonificéierter Suspension gemëscht.
Device Recommendation:
UP400S mat 22mm Duerchmiesser Sonotrode (H22D), a Flosszelle mat Kéijacket
Referenz / Fuerschungspapier:
Kow, KW; Abdullah, EG; Aziz, AR (2009): Auswierkungen vun Ultraschall beim Coat Nano-fällt CaCO3 mat Stearinsäure. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering 4/5, 2009. 807-813.

Ceriumnitrat dotéiert Silan

Ultraschall Applikatioun:
Kalgewalzte Kuelestolplacke (6.5cm, 6.5cm, 0.3cm; chemesch gereinegt a mechanesch poléiert) goufen als metallesch Substrate benotzt. Virun der Beschichtungsapplikatioun goufen d'Panelen ultraschall mat Aceton gereinegt an duerno mat enger alkalescher Léisung (0,3mol L1 NaOH Léisung) bei 60 ° C fir 10 min gebotzt. Fir als Primer ze benotzen, virum Substrat Virbehandlung, gouf eng typesch Formuléierung mat 50 Deeler γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (γ-GPS) mat ongeféier 950 Deeler Methanol verdünnt, am pH 4,5 (mat Essigsäure ugepasst) an erlaabt d'Hydrolyse vun silan. Virbereedungsprozedur fir dotéiert Silan mat Ceriumnitratpigmenter war d'selwecht, ausser datt 1, 2, 3 wt% Ceriumnitrat an d'Methanolléisung virum (γ-GPS) Zousatz bäigefüügt gouf, da gouf dës Léisung mat engem Propellerrührer gemëscht. 1600 U/min 30 Min. bei Raumtemperatur. Duerno goufen d'Ceriumnitrat enthalen Dispersiounen fir 30 min bei 40 ° C mat engem externe Killbad sonicated. Den Ultraschallprozess gouf mam Ultrasonicator UIP1000hd (1000W, 20 kHz) mat enger Inlet Ultraschallkraaft vu ronn 1 W / ml gemaach. Substrat Virbehandlung gouf duerch Spülen vun all Panel fir 100 Sekonnen duerchgefouert. mat der passender Silan Léisung. No der Behandlung goufen d'Panelen erlaabt fir 24 Stonnen bei Raumtemperatur ze dréchen, duerno goufen déi virbehandelt Paneele mat engem zwee-Pack amin-geheelt Epoxy beschichtet. (Epon 828, Shell Co.) fir 90μm naass Filmdicke ze maachen. Epoxy Beschichtete Paneele goufen erlaabt fir 1h bei 115 ° C ze heelen, no Aushärtung vun Epoxybeschichtungen; d'Trocknfilmdicke war ongeféier 60μm.
Device Recommendation:
UIP1000hd
Referenz / Fuerschungspapier:
Zaferani, SH; Peikari, M .; Zaarei, D .; Danaei, I. (2013): Elektrochemeschen Effekter vu silanpräimeteren Ënnerhalung Ceriumnitrat op kathodesch verdréngend Eegeschafte vun Epoxideschicht Stahl. Journal of Adhesion Science and Technology 27/22, 2013. 2411-2420.

Kupfer Aluminium Frameworks: Synthese vu porösen Cu-Al Kaderen

Ultraschall Applikatioun:
Porous Kupfer-Aluminium stabiliséiert duerch Metalloxid ass e verspriechend nei alternative Katalysator fir d'Propan Dehydrierung, déi fräi vu Adel a geféierlech Metalle sinn. D'Struktur vun der oxidéierter porösen Cu-Al-Legierung (Metall-Schwamm) ass vergleichbar mat Raney-Metal. Héichkraaft Ultraschall ass e grénge Chemie-Tool fir d'Synthese vu porösen Kupfer-Aluminium-Frameworks, déi duerch Metalloxid stabiliséiert ginn. Si sinn net präzis (Produktiounskäschte vu ca. 3 EUR / Liter) an d'Methode kann nëmme verfaasst ginn. Dës nei porous Materialien (oder "Metallsponges") hunn e Legierungssall an eng oxidéiert Uewerfläch, an d'Propan Dehydrierung bei niddreem Temperaturen katalyséieren kann.
Prozedur fir den Ultraschall-Katalysator-Präparat:
Fënnef Gramm vum Al-Cu Legierungspulver goufen an ultrapure Waasser (50mL) verspreet a fir 60 min mat dem Hielscher Sonde-Typ Sonicator UIP1000hd (20kHz, max. Ausgangsleistung 1000W) sonikéiert. Den Ultraschall Sonde-Typ Apparat war mat engem Sonotrode BS2d22 ausgestatt (Spëtztfläch 3,8 cm)²) an de Booster Horn B2-1.2. Déi maximal Intensitéit gouf berechtegt op 57 W / cm² bei enger mechanescher Amplitude vun 81μm. Während der Behandlung gouf d'Probe an engem Eisbad gekillt. No der Behandlung gouf d'Probe bei 120 ° C fir 24 Stonnen getrocknt.
Device Recommendation:
UIP1000hd mat sonotrode BS2d22 a Booster Horn B2-1.2
Referenz / Fuerschungspapier:
Schäferhans, Jana; Gómez-Quero, Santiago; Andreeva, Daria V .; Rothenberg, Gadi (2011): Novel a effektiv Kürze-Aluminium Propan-Dehydrogenatiounskatalysatoren. Chem. EUR. J. 2011, 17, 12254-12256.

Kupfer Phathlocyaninabbau

Ultraschall Applikatioun:
Dépensisatioun an Zerstéierung vun Metallophthalocyaninen
Kupferphathlocyanin gëtt mat Waasser an organeschen Léisungsmëttel bei Ëmfeldstemperatur an Atmosphärendrock an der Präsenz vu katalytesche Betrag vun Oxidant sonicéiert mat dem 500W Ultraschall UIP500hd mat klappt duerch Kammer op engem Kraaftniveau vun 37-59 W / cm²: 5 ml Probe (100 mg / L), 50 D / D Waasser mat Choloform a Pyridin bei 60% vun der Ultraschall Amplitude. Reaktiounstemperatur: 20 ° C.
Device Recommendation:
UIP500hd

Gold: Morphologesch Modifikatioun vu Gold Nanopartikel

Ultraschall Applikatioun:
D'Gold Nano-Partikelen hu sech morphologesch modifizéiert ënner enger staarker Ultraschallbestralung. Fir d'Goldung vun Nanopartikel an eng Hantzell wéi eng Ultraschallbehandlung vun 20 min. am reinen Waasser an an der Präsenz vun Tensiden ass fonnt genuch. No 60 Minutte. vun der Opléisung, d'Goldnanopartikel erliewen eng wormähnlech oder ringartige Struktur am Waasser. Verschidde Nanopartikel mat kugelfërmlechen oder ovalen Formen goufe ugeholl an d'Präsenze vu Natriumdodecylsulfat oder Dodecylaminlösungen.
Protokoll vun der Ultraschallbehandlung:
Fir d'Ultraschallmodifikatioun goufen d'kolloidale Gold Léisung, bestehend aus preforméierten Citrat-geschützten Gold-Nanopartikel mat engem duerchschnëttleche Duerchmiesser vu 25 nm (± 7 nm), an engem zougeschlossene Reaktorraum (ongeféier 50mL Volumen) sonicéiert. D'kolloidale Gold Léisung (0,97 mmol·L^-1) gouf ultrasone bei héichem Intensitéit bestallt (40 W / cm^-2) mat engem Hielscher UIP1000hdT Ultraschall (20kHz, 1000W) equipéiert mat enger Titanlegierung Sonotrode BS2d18 (0,7 Zoll Tipp Duerchmiesser), deen ongeféier 2 cm ënner der Uewerfläch vun der sonikéierter Léisung ënnerdaucht gouf. Dat kolloidalt Gold gouf mat Argon (O₂ < 2 ppmv, Loftflëssegkeet) 20 min. virun an während der Opléisung mat enger Rate vu 200 Milliard^-1 de Sauerstoff an der Léisung eliminéieren. E 35-mL Deel vun all Surfactant Léisung ouni Zousatz vun Trinatriumcitrat Dihydrat ass mat 15 ml ofgeschnidden kolloidalem Gold hinzugefügt, mat 20 Argonë mat engem Argonggas gepeelt. virdrun a während der Ultraschallbehandlung.
Device Recommendation:
UIP1000hd mat sonotrode BS2d18 a Flosszellenreaktor
Referenz / Fuerschungspapier:
Radziuk, D .; Grigoriev, D .; Zhang, W .; Su, D .; Möhwald, H .; Shchukin, D. (2010): Ultrasound-Assistent Fusion vun Preformed Gold Nanopartikel. Journal of Physikalesch Chemie C 114, 2010. 1835-1843.

Anhaltend Dünger – Ëmsetzung vu Cu, Cd a Pb fir Analyse

Ultraschall Applikatioun:
Extraktioun vu Cu, Cd an Pb vun anorganesche Dünger fir analytesch Zweck:
Fir d'Ultraschallextraktioun vu Kupfer, Bläi a Kadmium, Proben, déi eng Mëschung aus Dünger a Léisungsmëttel enthalen, gi mat engem Ultraschallapparat wéi den VialTweeter-Sonicator fir indirekt Sonikatioun sonikéiert. D'Dünger Echantillon goufen sonicated an der Präsenz vun 2ml vun 50% (v/v) HNO₃ am Glas Rousen fir 3 Minutten. D'Extraitë vu Cu, Cd a Pb kann duerch Flammatomabsorptionsspektrometry (FAAS) festgeluecht ginn.
Device Recommendation:
VialTweeter
Referenz / Fuerschungspapier:
Lima, AF; Richter, EM; Muñoz, RAA (2011): Alternativ Analysesch Method fir Metal Bestimmung an anorganesche Dünger baséiert op Ultrasound-Assisted Extraktioun. Journal of the Brazilian Chemical Society 22 / 8. 2011. 1519-1524.

Latex Synthese

Ultraschall Applikatioun:
Virbereedung vu P (St-BA) Latex
Poly(styrene-r-butylacrylat) P(St-BA) Latexpartikele goufen duerch Emulsiounspolymeriséierung an der Präsenz vum Surfaktant DBSA synthetiséiert. 1 g DBSA gouf fir d'éischt an 100mL Waasser an enger Dräihalsfläsch opgeléist an de pH-Wäert vun der Léisung gouf op 2,0 ugepasst. Gemëschte Monomeren vun 2.80g St an 8.40g BA mam Initiator AIBN (0.168g) goufen an d'DBSA Léisung gegoss. D'O / W Emulsioun gouf iwwer magnetesch Rührung fir 1 h virbereet, gefollegt vun der Sonikatioun mam Sonicator UIP1000hd ausgestatt mat Ultraschallhorn (Sonde / Sonotrode) fir eng aner 30 min. am Äisbad. Schlussendlech gouf d'Polymeriséierung bei 90°C an engem Uelegbad fir 2 Stonnen ënner enger Stickstoffatmosphär duerchgefouert.
Device Recommendation:
UIP1000hd
Referenz / Fuerschungspapier:
D'Fabrikatioun vu flexiblen leitenden Filmen aus Poly (3,4-ethylendioxythiophen) Epoly (Styrolsulfonsäure) (PEDOT: PSS) op dem Vläitstoff Substrat. Material Chemie a Physik 143, 2013. 143-148.
Klickt hei fir méi iwwer d'Sono-Synthese vu Latex ze liesen!

Lead Removal (Sono-Leaching)

Ultraschall Applikatioun:
Ultraschalllaugen vu Leed vu kontaminéierte Buedem:
D'Ultraschall Leaching Experimenter goufen mat engem Ultraschall Homogenisator UP400S mat enger Titan sonic Sond (Duerchmiesser 14mm) gemaach, déi mat enger Frequenz vun 20kHz funktionnéiert. D'Ultraschallsonde (Sonotrode) gouf kalorimetresch kalibréiert mat der Ultraschallintensitéit op 51 ± 0,4 W cm gesat.^-2 fir all d'Sono-Auslaucht Experimenter. D'Sono-Auslaagung Experimenter goufen thermostatéiert mat enger flacher Bottom Jackett Glaszell bei 25 ± 1 ° C. Dräi Systemer goufe als Buedemlauchlacklösungen (0,1 l) ënner sonication: 6 ml 0,3 mol L^-2 der Essigsällelösung (pH 3,24), 3% (v / v) Salpetersäure (pH 0,17) a Puffer vun Essigsäure / Acetat (pH 4,79), deen duerch Mëschung vu 60 mol 0f 0,3 Mol L^-1 Essigsäure mat 19 ml 0 mol L^-1 NaOH. Nodeems de Sono-Auslaachprozess, goufen d'Proben mat Filterpapier filtéiert fir d'Leachat-Léisung aus dem Buedem ze trennen an duerno d'Elektrodepositioun vun der Leachat-Léisung a Verdauung vum Buedem no der Uwendung vum Ultraschall ze trennen.
Ultrasound ass bewäert e wertvollen Instrument fir d'Leachat vu Bleiwen aus pollutéiertem Buedem ze verbesseren. Ultrasound ass och eng effektiv Method fir déi allgemeng Entféierung vun der luchbaren Bleif aus dem Buedem, déi zu engem vill manner geféierleche Buedem resultéiert.
Device Recommendation:
UP400S mat sonotrode H14
Referenz / Fuerschungspapier:
Sandoval-González, A .; Silva-Martínez, S.; Blass-Amador, G. (2007): Ultrasound Leaching a elektrochemeschen Behandlungsmix kombinéiert fir Bleifroossement. Journal of New Materials for Electrochemical Systems 10, 2007. 195-199.

PbS – Lead Sulfid Nanopartikel Synthese

Ultraschall Applikatioun:
Bei Raumtemperatur sinn 0,151 g Bleedazetat (Pb (CH₃COO) 2.3H₂O) an 0,03 g TAA (CH₃CSNH₂) goufen zu 5mL vun der ionescher Flësseg, [EMIM] [EtSO₄], an 15mL vun duebel destilléiert Waasser an engem 50mL Becher op Ultrasonic Bestrahlung mat der Hielscher sonicator UP200S fir 7 min imposéiert. Den Tipp vun der Ultraschallsonde / Sonotrode S1 gouf direkt an der Reaktiounsléisung ënnerdaach. Déi geformt donkelbrong Faarfsuspension gouf centrifugéiert fir de Nidderschlag erauszekréien an zweemol mat duebeldestilléiertem Waasser respektiv Ethanol gewascht fir déi onreagéiert Reagenz ze läschen. Fir den Effekt vum Ultraschall op d'Eegeschafte vun de Produkter z'ënnersichen, gouf eng méi vergläichend Probe virbereet, déi d'Reaktiounsparameter konstant behalen, ausser datt d'Produkt mat kontinuéierlecher Rührung fir 24 Stonnen ouni Hëllef vun Ultraschallbestralung virbereet gëtt.
D'Ultraschall assistéiert Synthese an der wässriger Ionesch Flüssegkeet bei Raumtemperatur gouf fir d'Preparatioun vun PbS-Nanopartikelen proposéiert. Dës Raumtemperatur an ëmweltfrëndlech gréng Method ass séier a schablounenfrei, déi d'Syntheseseid bemierkbar verkierzt an déi komplizéiert synthetesch Prozeduren vermeit. Déi sou preparéiert Nanoclusteren weisen eng enorm blo Weeër vun 3,86 eV, déi op ganz kleng Partikel a Quantier d'Enhancement effect attributéiert ginn.
Device Recommendation:
UP200S
Referenz / Fuerschungspapier:
Behboudnia, M .; Habibi-Yangjeh, A .; Jafari-Tarzanag, Y .; Khodayari, A. (2008): Faciléier- a Raumtemperaturen Virbereedung a Charakteriséierung vu PbS Nanopartikel an wässrer [EMIM] [EtSO4] Ionesch Flüssegkeet mam Ultraschallbestrahlung. Bulletin vun Korean Chemical Society 29/1, 2008. 53-56.

Phenol Dégradatioun

Ultraschall Applikatioun:
Rokhina et al. (2013) benotzt d'Kombet vu Peressese (PAA) a heterogenen Katalysator (MnO₂) fir d'Degradatioun vu Phenol an enger wässerlecher Léisung ënner Ultraschallbestrahlung. Ultrasonication gouf mat engem 400W Sonde-Typ Ultrasonicator UP400S duerchgefouert, deen fäeg ass entweder kontinuéierlech oder am Pulsmodus (dh 4 Sek. On an 2 Sek. Off) op enger fixer Frequenz vu 24 kHz ze sonikéieren. Déi berechent Gesamtkraaftinput, Kraaftdicht a Kraaftintensitéit, déi an de System dissipéiert goufen, waren 20 W, 9,5×10^-2 W / cm^-3, an 14,3 W / cm^-2, respektiv. Déi fix Kraaft gouf während den Experimenter benotzt. Immersiounszirkulatiounseenheet gouf benotzt fir d'Temperatur am Reaktor ze kontrolléieren. Déi tatsächlech Sonikatiounszäit war 4 h, obwuel d'real Reaktiounszäit 6 h war wéinst der Operatioun am gepulste Modus. An engem typesche Experiment gouf de Glasreaktor mat 100mL Phenol-Léisung (1,05 mM) an entspriechend Dosen vum Katalysator MnO2 a PAA (2%) gefëllt, tëscht 0-2 g L^-1 an 0-150 ppm. All Reaktiounen goufen am ëm neutralen pH, Atmosphärendrock an enger Raumtemperatur (22 ± 1 ° C) ausgeführt.
Duerch Ultraschall huet d'Uewerfläch vum Katalysator vergréissert a resultéiert eng 4fach méi grousser Uewerfläch mat enger Verännerung vun der Struktur. D'Ëmsetzerfrequenzen (TOF) goufe vun 7 x 10 erhéicht^-3 12,2 x 10^-3 min^-1, am Verglach zum stëllste Prozess. Zousätzlech gouf keng signifikativ Ausléisung vum Katalysator festgestallt. D'isotherme Oxidatioun vum Phenol bei relativ geréngen Konzentratioune vun Reagenzien weisen héich Liquidéiere vu Phenol (bis zu 89%) bei mëllen Bedingungen. Am Allgemengen huet den Ultraschall den Otemdekoratiounsprozess während der éischter 60min beschleunegt. (70% vun der Phenolentfernung géint 40% bei der stëlleger Behandlung).
Device Recommendation:
UP400S
Referenz / Fuerschungspapier:
Rokhina, EV; Makarova, K .; Lahtinen, M .; Golovina, EA; Van As, H .; Virkutyte, J. (2013): Ultraschall assistéierte MnO₂ katalyséierter Homologe vu Peressese vun der Phenol-Degradatioun: D'Evaluatioun vun der Prozesschemie an der Kinetik. Chemesch Engineering Journal 221, 2013. 476-486.

Phenol: Oxidatioun vum Phenol mam Rui₃ als Katalysator

Ultraschall Applikatioun:
Heterogen a wässerréng Oxidatioun vum Phenol iwwer RuI₃ mat Waasserstoffperoxid (H₂O₂): D'katalytische Oxidatioun vum Phenol (100 ppm) iwwer RuI₃ als Katalysator gouf an engem 100 ml Glasreaktor studéiert, deen mat engem magnetesche Rührer an engem Temperaturkontroller ausgestatt ass. D'Reaktiounsmëschung gouf bei enger Geschwindegkeet vun 800 rpm fir 1-6 Stonnen gerührt fir eng komplett Vermëschung fir eenheetlech Verdeelung a voller Suspension vu Katalysatorpartikelen ze bidden. Kee mechanesche Rühren vun der Léisung gouf während der Sonikatioun duerchgefouert wéinst der Stéierung verursaacht duerch Kavitatiounsblasen Schwéngung an Zesummebroch, déi sech selwer eng extrem effizient Mëschung ubitt. Ultraschallbestrahlung vun der Léisung gouf mat engem Ultraschalltransducer UP400S ausgestatt mat Ultraschall (sougenannte Sonde-Typ Sonicator), fäeg fir entweder kontinuéierlech oder an engem Pulsmodus op enger fixer Frequenz vu 24 kHz an enger maximaler Stroumausgang vu 400W ze bedreiwen. .
Fir den Experiment, onbehënnert RuI₃ als Katalysator (0,5-2 gL^-1) gouf als Suspension an d'Reaktiounsmedium mat der folgender H2O2 (30%, Konzentratioun am Beräich vun 200-1200 ppm) Zousatz agefouert.
Rokhina et al. an der Untersuchung datt d'Ultraschallbestrahlung eng prominente Roll bei der Modifikatioun vun den Textureleechen vun der Katalysator gespillt huet, a produzéiert d'mikroporöse Struktur mat enger méi héijer Uewerfläch als Resultat vun der Zerbriechung vun den Katalysatorpartikelen. Ausserdeem huet et e Promotiounseffekt, d'Agglomeratioun vun den Katalysator-Partikelen ze verhënneren an d'Accessibilitéit vu Phenol a Waasserstoffperoxid zu den aktive Sitten vum Katalysator ze verbesseren.
Déi zweefach Erhéijung vun der Ultraschall-assistéierter Prozesseffizienz am Verglach zum stille Oxidatiounsprozess gouf zum verbesserte katalytesche Verhalen vum Katalysator a Generatioun vun oxidéierende Spezies wéi •OH, •HO2 an •I zougeschriwwen.₂ iwwer Waasserstoffbindungen Spaltung a Rekombinatioun vun Radikalen.
Device Recommendation:
UP400S
Referenz / Fuerschungspapier:
Rokhina, EV; Lahtinen, M .; Nolte, MCM; Virkutyte, J. (2009): Ultraschall-assistéiert heterogene Ruthenium-katalyséiert wäisser Peroxid-Oxidatioun vu Phenol. Applicéiert Catalysis B: Ëmwelt 87, 2009. 162 - 170.

PLA-beschichtete Ag / ZnO-Partikel

Ultraschall Applikatioun:
PLA Beschichtung vun Ag / ZnO Partikelen: Mikro- an Submikro-Partikel vun Ag / ZnO Beschichtete mat PLA goufen duerch d'Ueleg-an-Waasser Emulsioun Léisungsmëttelverdampungstechnik virbereet. Dës Method gouf op déi folgend Manéier duerchgefouert. Als éischt goufen déi 400 mg Polymer a 4 ml Chloroform opgeléist. Déi resultéierend Konzentratioun vu Polymer am Chloroform war 100 mg / ml. Zweetens gouf d'Polymerléisung a Waasserléisung vu verschiddene Surfaktantsystemer (Emulgéiermëttel, PVA 8-88) ënner kontinuéierlech Rühren mat Homogenisator bei enger Rührgeschwindegkeet vun 24.000 RPM emulgéiert. D'Mëschung gouf fir 5 min gerührt. a während dëser Period gouf d'Formend Emulsioun mat Äis ofgekillt. D'Verhältnis tëscht Waasser Léisung vun surfactant an chloroform Léisung vun PLA war identesch an all Experimenter (4: 1). Duerno gouf déi kritt Emulsioun ultrasonicéiert vun engem Ultraschall Sonde-Typ Apparat UP400S (400W, 24kHz) fir 5 min. am Zyklus 0,5 an Amplituden 35%. Schlussendlech gouf d'preparéiert Emulsioun an d'Erlenmeyer-Kolbe transferéiert, gerührt, an den organesche Léisungsmëttel gouf aus der Emulsioun ënner reduzéierter Drock verdampft, wat schlussendlech zu der Bildung vu Partikelsuspension féiert. Nom Léisungsmëttelentfernung gouf d'Suspension dräimol centrifugéiert fir den Emulgator ze entfernen.
Device Recommendation:
UP400S
Referenz / Fuerschungspapier:
Kucharczyk, P .; Sedlarik, V.; Stloukal, P .; Bazant, P .; Koutny, M .; Gregorova, A .; Kreuh, D .; Kuritka, I. (2011): Poly (L-Lactic Acid) beschichtete Microwave Synthesize Hybridantibakterielle Partikel. Nanocon 2011.

Polyanilin composit

Ultraschall Applikatioun:
Virbereedung vum Waasser-baséiert selwer-doped Nano-Polyanilin (SPAni) Composite (Sc-WB)
Fir de Waasserbaséierten SPAni Komposit ze preparéieren, 0.3 gr SPAni, synthetiséiert mat der In-situ Polymeriséierung am ScCO2 Medium, gouf mat Waasser verdünnt an 2 Minuten sonicéiert vun engem 1000W Ultraschallhomogenisator UIP1000hd. Duerno gouf d'Suspensionprodukt homogeniséiert andeems 125 g Waasserbaséiert Härter Matrix fir 15 min derbäigesat gouf. an déi lescht Sonikatioun gouf bei Ëmfeldtemperatur fir 5 min duerchgefouert.
Device Recommendation:
UIP1000hd
Referenz / Fuerschungspapier:
Bagherzadeh, MR; Mousavinejad, T .; Akbarinezhad, E .; Ghanbarzadeh, A. (2013): Protective Performance vun der Waasserbasis Epoxybeschichtung, déi ScCO2 synthetiséierter selwerdoped Nanopolyanilin enthält. 2013.

Polycyclesch Aromatesch Kohlenwasserstoff: Sonochemical Degradatioun vun Naphthalin, Acenaphthylen a Phenanthrene

Ultraschall Applikatioun:
Fir déi sonochemesch Degradatioun vu polycycleschen aromatesche Kuelewaasserstoffer (PAHs) Naphthalen, Acenaphthylen a Phenanthren am Waasser, goufen Probemëschungen bei 20◦C an 50 µg / l vun all Zil-PAH (150 µg / l vun der totaler initialer Konzentratioun) sonicated. Ultrasonication gouf vun engem UP400S Horn-Typ Ultrasonicator (400W, 24kHz) applizéiert, deen fäeg ass entweder am kontinuéierlechen oder am Pulsmodus ze bedreiwen. De Sonicator UP400S war mat enger Titan Sonde H7 mat 7 mm Duerchmiesser Tipp ausgestatt. D'Reaktiounen goufen an engem 200 ml zylindresche Glasreaktiounsbehälter mat dem Titanhorn op der Spëtzt vum Reaktiounsbehälter montéiert a versiegelt mat O-Réng an engem Teflon-Ventil. D'Reaktiounsbehälter gouf an e Waasserbad plazéiert fir d'Prozesstemperatur ze kontrolléieren. Fir all photochemesch Reaktiounen ze vermeiden, gouf d'Behälter mat Aluminiumfolie bedeckt.
D'Analyseerfuerderungen weisen datt d'Konversioun vu PAH's mat der Erhéijung vun der Oprouzung ëmsetzt.
Fir Naphthalin huet de Ultraschall assistéiert Konversioun (Ultraschallséift op 150W) vu 77,6% erhéicht wéi 30 min. D'Sonikatioun op 84,4% no 60 Minutten. sonication.
Fir Acenaphthylen ass d'Ultrasonically assistéiert Konversioun (Ultraschallkraaft op 150W gesat) eropgaang vun 77,6% erreecht no 30 min. sonication mat 150W Ultraschall Muecht op 84,4% no 60 min. sonication mat 150W Ultraschall erhéicht vun 80,7% erreecht no 30 min. sonication mat 150W Ultraschall Muecht op 96,6% no 60 min. sonication.
Fir Phenanthren huet d'Ultrasonically assistéiert Konversioun (Ultraschallkraaft op 150W gesat) eropgaang vun 73,8% erreecht no 30 min. sonication zu 83,0% no 60 min. sonication.
Fir d'Degradéierungseffizienz ze verbesseren, kann Waasserstoffperoxid méi effizient genotzt ginn wann ferro Ion derbäi gëtt. D'Zousatz vun de ferro-Ionen ass gewisen datt et synergesch Effekter hunn, déi eng Fenton-ähnlech Reaktioun simuléieren.
Device Recommendation:
UP400S mam H7
Referenz / Fuerschungspapier:
Psillakis, E.; Goula, G .; Kalogerakis, N.; Mantzavinos, D. (2004): Degradatioun vu polyzyklesch aromatesche Kuelewaasserstoff an Waasserléisungen duerch Ultrasonic Bestrahlung. Journal vu geféierleche Materialien B108, 2004. 95–102.

Oxid Layer Entfernung vu Substraten

Ultraschall Applikatioun:
Fir de Substrat virzebereeden, ier CuO Nanowirren op Cu-Substrater wuesse, gouf déi intrinsesch Oxidschicht op der Cu-Uewerfläch geläscht andeems d'Probe an 0,7 M Salzsäure fir 2 min ultrasonicéiert gouf. mat engem Hielscher UP200S. D'Probe war ultrasonically gebotzt an Aceton fir 5 min. fir organesch Kontaminanten ze entfernen, grëndlech mat deioniséiertem (DI) Waasser gereinegt an a kompriméierter Loft getrocknt.
Device Recommendation:
UP200S oder UP200St
Referenz / Fuerschungspapier:
Mashock, M.; Yu, K.; Cui, S.; Mao, S.; Lu, G .; Chen, J. (2012): Moduléiere vu Gas Sensing Eegeschafte vu CuO Nanowiren duerch Schafe vun Diskret Nanosiséierter p − n Kreuzungen op hir Fläch. ACS ugemellt Materialien & Schnëttplazen 4, 2012. 4192−4199.

Voltammetrie Experimenter

Ultraschall Applikatioun:
Fir Ultraschall-verstäerkte Voltammetrie Experimenter gouf en Hielscher 200 Watt Ultrasonicator UP200S ausgestatt mat Glashorn (13-mm Duerchmiesser Tipp) benotzt. Den Ultraschall gouf mat enger Intensitéit vun 8 W / cm applizéiert^–2.
Wéinst dem luesen Tempo vun der Diffusioun vun Nanopartikelen an wässerleche Léisungen an der héijer Zuel vu Redoxzentren pro Nanopartikel gëtt déi direkt Léisungsphase Voltammetrie vun Nanopartikele dominéiert duerch Adsorptiounseffekter. Fir Nanopartikelen ze entdecken ouni Akkumulation wéinst Adsorption muss eng experimentell Approche gewielt ginn mat (i) eng genuch héich Konzentratioun vun Nanopartikelen, (ii) kleng Elektroden fir de Signal-zum-Réck-Buedem-Verhältnis ze verbesseren, oder (iii) ganz séier Massentransport.
Dofir huet McKenzie et al. (2012) beschäftegt Kraaft Ultraschall fir drastesch de Tempo vum Massentransport vun Nanopartikelen Richtung Elektrode Uewerfläch ze verbesseren. An hirer experimenteller Opstellung ass d'Elektrode direkt mat héijer Intensitéit Ultraschall mat 5 mm Elektrode-bis-Horn Distanz an 8 W / cm ausgesat^–2 sonication Intensitéit resultéiert zu Agitatioun an cavitational Botzen. En Test Redox System, d'One-Elektron Reduktioun vu Ru(NH3)₆³⁺ am Waasser 0,1 M KCl, gouf agesat fir den Taux vum Massentransport, deen ënner dëse Bedingungen erreecht gouf, ze kalibréieren.
Device Recommendation:
UP200S oder UP200St
Referenz / Fuerschungspapier:
McKenzie, KJ; Marken, F. (2001): Direkt Elektrochemie vun der Nanopartikulatioun vu Fe2O3 a wässerlecher Léisung an adsorbéiert op tind dotéiert Indiumoxid. Pur Applied Chemistry, 73/12, 2001. 1885–1894.

Sonicators fir sonochemesch Reaktiounen vu Labo op Industrieskala

Hielscher bitt déi ganz Palette vun Ultraschaller aus dem Handheld Labo Homogenisator bis zu voller industrielle Sonicatoren fir héich Volumen Streams. All Resultater am klenge Skala während Testen erreecht, R&D and optimization of an ultrasonic process, can be >linearly scaled up to full commercial production. Hielscher Sonicators sinn zouverlässeg, robust a gebaut fir 24/7 Operatioun.
Frot eis, wéi Dir Äre Prozess bewäert, optimiséiert a skaléiert hutt! Mir si frou Iech bei all Etappen ze hëllefen – vun éischten Tester a Prozessoptimiséierung bis Installatioun an Ärer industrieller Produktiounslinn!