Sonochemistry ir ultraskaņas kavitāciju ietekme uz ķīmiskajām sistēmām. Sakarā ar ekstremāliem apstākļiem, kas rodas KAVITĀCIJAS “Karstvietas”, jauda Ultraskaņa ir ļoti efektīva metode, lai uzlabotu reakcijas iznākumu (augstāku ražu, labāku kvalitāti), pārveidošanu un ķīmiskās reakcijas ilgumu. Dažas ķīmiskās izmaiņas var sasniegt ar ultraskaņu tikai, piemēram, nano-sized alvas pārklājumu titāna vai alumīnija.

Zemāk redzamajā daļiņu un šķidrumu izvēlē, ar to saistītiem ieteikumiem, kā apstrādāt materiālu, lai izspietu, disperģētu, deaglomerē vai mainītu daļiņas, izmantojot ultraskaņas homogenizatoru.

Atrast zem dažas ultraskaņu protokoli veiksmīgai SONOCHEMICAL reakcijas!

Alfabētiskā secībā:

α-epoxyketoni – gredzenu atvēršanas reakcija

Ultraskaņas pielietojums:
Katalītiskā gredzena atverē α-epoksiketoniem tika veikta ar ultraskaņas un fotoķīmisko metožu kombināciju. 1-benzil-2, 4, 6-trifenilpiridīnija tetrafluoroborāts (NBTPT) tika izmantoti kā fotokatalizators. Ar ultraskaņas ultraskaņu (Sonochemistry) un fotoķīmija šo savienojumu klātbūtnē NBTPT, atvēršanu epoksīda gredzens tika sasniegts. Tika pierādīts, ka ultraskaņas lietošana palielināja fotogrāfiju izraisītas reakcijas ātrumu ievērojami. Ultraskaņa var nopietni ietekmēt fotokatalītisko gredzenu atvēršanu α-epoksiketoniem galvenokārt tāpēc, ka efektīvu masu nodošanu reaģenti un satraukti stāvokli nbtpt. Arī elektronu pārnešana starp aktīvajām sugām šajā homogēnā sistēmā, izmantojot ultraskaņu notiek
ātrāka nekā sistēma bez apstrādes ar ultraskaņu. Lielākas ražas un īsāks reakcijas laiks ir šīs metodes priekšrocības.

Ultraskaņas-Assisted fotokatalītisko gredzenu atvēršanu α-epoxyketoni (Memarian et al 2007)

Sonication protokols:
α-Epoxyketoni 1a-f un 1-benzil-2, 4, 6-trifenilpiridīnija tetrafluborāts 2 tika sagatavoti saskaņā ar ziņoto procedūru. Metanols tika iegādāts no Merck un destilēts pirms lietošanas. Izmantotā ultraskaņas ierīce bija UP400S Ultraskaņas zonde-ierīce no hielscher ultrasonics GmbH. S3 ultraskaņas iegremdēšanas rags (pazīstams arī kā zonde vai sonotrodes), kas izstaro 24 kHz ultraskaņu pie intensitātes līmeni Noskaņojamie līdz maksimālajai skaņas jaudas blīvumu 460wcm^-2 izmantots. Sonication tika veikts 100% (maksimālā amplitūda 210 μm). Sonotrode S3 (maksimālais iegremdēt dziļums 90mm) tika iegremdēts tieši reakcijas maisījumu. UV starojuma izstarojumi tika veikti, izmantojot 400W augstspiediena dzīvsudraba lampu no Narvas ar paraugu dzesēšanu Duran glāzē. Uz ¹Fotoizstrādājumu maisījuma H NMR spektri tika mērīti CDCl₃ šķīdumi, kas satur tetrametilsilānu (TMS) kā iekšējo standartu Bruker drx-500 (500 MHz). Preparatīvā slāņa hromatogrāfija (PLC) tika veikta 20 × 20cm² plāksnes, kas pārklātas ar Merck silikagēla PF 1 mm slāni_254. silikagēls, ko gatavo, izmantojot silīcija dioksīdu un žāvējot gaisā. Ir zināmi visi produkti, un to spektrālie dati ir paziņoti agrāk.
Ierīces ieteikums:
UP400S ar ultraskaņas ragu S3
Atsauces/pētniecības dokuments:
Memarian, Hamid R.; Saffar-Teluri, A. (2007): Fotosonoķīmiskā katalītiskā gredzena atvere α-epoksiketoniem. Beilšteinas Journal organiskās ķīmijas 3/2, 2007.

Alumīnija/niķeļa katalizators: Al/ni sakausējuma Nanostrukturēšana

Ultraskaņas pielietojums:
Al/ni daļiņas var sonoķīmiski modificēt, izmantojot sākotnējo Al/ni sakausējuma Nano-strukturējumu. Therbey, tiek ražots efektīvs katalizators acetofenona hidrogenācijai.
Al/ni katalizatora ultraskaņas sagatavošana:
5g komerciālā Al/ni sakausējuma daļa tika izkliedēta attīrītos ūdeņos (50mL) un ar ultraskaņu līdz 50 min. ar ultraskaņas zondes tipa ierīci UIP1000hd (1kW, 20kHz), kas aprīkoti ar ultraskaņas ragu BS2d22 (galvas laukums ar 3,8 cm²) un pastiprinātājs B2-1.8. Maksimālā intensitāte tika aprēķināta, lai būtu 140 WCM^{− 2} pie mehāniskas amplitūdas 106 μm. Lai novērstu temperatūras paaugstināšanos ultraskaņas apstrādes laikā, izmēģinājums tika veikts termostatiskā šūnā. Pēc apstrādes ar ultraskaņu paraugu žāvē vakuumā ar siltuma pistoli.
Ierīces ieteikums:
UIP1000hd ar sonotrode BS2d22 un pastiprinātājs Horn B2-1.2
Atsauces/pētniecības dokuments:
Dulle, Jana; Nemeth, Silke; Skorb, Ekaterina V.; Irrgang, Torsten; Senker, Jürgen; Kempe, Rhett; Fery, Andreas; Andreeva, Daria V. (2012): Al/ni hidrogenēšanas katalizatora Sonoķīmiskā aktivācija. Advanced funkcionālās materiāli 2012. DOI: 10.1002/ADFM. 201200437

Biodiesel pāresterificēšanu izmantojot MgO katalizators

Ultraskaņas pielietojums:
Pāresterificēšanas reakcija tika pētīta ar nemainīgu ultraskaņas sajaukšanu ar UP200S dažādiem parametriem, tādiem kā katalizatora daudzums, metanola un eļļas molārā attiecība, reakcijas temperatūra un reakcijas ilgums. Partijas eksperimentus veica cietā stikla reaktorā (300 ml, 7 cm iekšējais diametrs) ar diviem ar kaklu iezemētu vāku. Viens kakls bija saistīts ar titāna sonotrode S7 (tip diametrs 7 mm) ultraskaņas procesors UP200S (200W, 24 kHz). Ultraskaņas amplitūda tika noteikta 50% ar 1 ciklu sekundē. Reakcijas maisījums bija apstrādāt ultraskaņu visā reakcijas laikā. Otrs reaktora kakla kakliņš bija aprīkots ar pielāgotu, ar ūdeni dzesētu, nerūsējoša tērauda kondensatoru, lai atviļņa iztvaicēto metanolu. Visa aparāts tika ievietots nemainīgā temperatūras eļļas vannā, ko kontrolē proporcionāls integrālis atvasinājums temperatūras kontrolieris. Temperatūru var paaugstināt līdz 65 ° c ar precizitāti ± 1 ° c. Atkritumeļļa, 99,9% tīrs metanols tika izmantoti kā materiāls biodīzeļdegvielas pāresterificēšanu. Kūpināšanas glabāšanā Nano-sized MgO (magnija lente) tika izmantots kā katalizators.
Lielisks rezultāts konversijas tika iegūts pie 1,5 WT% katalizators; 5:1 metanola eļļas molārā attiecība pie 55 ° c, 98,7% pārveidošana tika sasniegta pēc 45 min.
Ierīces ieteikums:
UP200S ar ultraskaņas sonotrode S7
Atsauces/pētniecības dokuments:
Sivakumar, P.; Sankaranarayanan, S.; Renganathan, S.; Sivakumar, P. (): pētījumi par Sono-Chemical biodīzeļdegvielas ražošana izmantojot dūmu deponēti Nano MgO katalizators. Biļetens ķīmisko reakciju inženierzinātnēs & Katalīze 8/ 2, 2013. 89. – 96.

Kadmija (II)-tioacetamīda nanokompozīta sintēze

Ultraskaņas pielietojums:
Kadmijs (II)-tioacetamīda nanokompozīti tika sintezēts polivinilspirta klātbūtnē un bez tā, izmantojot sonoķīmisko trasi. SONOCHEMICAL sintēze (Sono-sintēze), 0,532 g kadmija (II) acetāta dihidrāta (CD (CH3COO) 2,2 H2O), 0,148 g tioacetamīda (TAA, CH3CSNH2) un 0,664 g kālija jodīda (KI) izšķīdina 20 ml divkāršā destilēta dejonizēta ūdens. Šis risinājums bija ultraskaņas ar lieljaudas zondes tipa ultraskaņotājs UP400S (24 kHz, 400W) istabas temperatūrā 1 h. Reakcijas maisījuma ultraskaņas laikā temperatūra pieauga līdz 70-80degC, mērot ar dzelzi – Constantin termopāri. Pēc vienas stundas veidojas spilgti dzeltenas nogulsnes. To izolēja centrifugējot (4 000 apgr./min., 15 min.), mazgā ar dubultu destilētu ūdeni un pēc tam ar absolūtu etanolu, lai atdalītu atlikušos piemaisījumus un, visbeidzot, žāvētos gaisā (raža: 0,915 g, 68%). Dec. p. 200 ° c. Lai sagatavotu polimēra nanokompozītmateriālu, 1,992 g polivinilspirta izšķīdina 20 mL dubulta destilēta dejonizēta ūdens un pēc tam pievieno iepriekš minētajam šķīdumam. Šis maisījums ir apstarots ar ultraskaņu ar UP400S 1 h, kad veidojas spilgti oranžs izstrādājums.
SEM rezultāti parādīja, ka PVA klātbūtnē daļiņu izmēri samazinājās no aptuveni 38 nm līdz 25 nm. Tad mēs sintezēta sešstūra CdS nanodaļiņas ar sfērisku morfoloģiju no termiskās sadalīšanās polimēra nanokompozīta, kadmija (II)-tioacetamīds/PVA kā prekursors. CD izmēra nanodaļiņas izmērīja gan XRD, gan SEM, un rezultāti bija ļoti labi savstarpēji vienojoties.
Ranjbar et al. (2013) arī konstatēts, ka polimēra CD (II) nanokompozītmateriāli ir piemērots prekursors, lai sagatavotu kadmija sulfīda nanodaļiņas ar interesantu morfoloģiju. Visi rezultāti atklāja, ka ultraskaņas sintēzi var veiksmīgi nodarbināt kā vienkāršu, efektīvu, zemu izmaksu, videi draudzīgu un ļoti daudzsološu metodi nanomēroga materiālu sintēzei bez nepieciešamības pēc īpašiem nosacījumiem, piemēram, augsta temperatūru, ilgu reakcijas laiku un augstu spiedienu.
Ierīces ieteikums:
UP400S
Atsauces/pētniecības dokuments:
Ranjbar, M.; Mostafa Yousefi, M.; Nozari, R.; Sheshmani, S. (2013): kadmija-tioacetamīda Nanokompozītu sintēze un raksturojums. Int. J. Nanosci. Nanotehnol. 9/4, 2013. 203-212.

CaCO₃ ultrasoniski pārklātas ar stearīnskābi

Ultraskaņas pielietojums:
Ultraskaņas pārklājums nanonogulsnētiem CaCO₃ (NPCC) ar stearīnskābi, lai uzlabotu tās dispersiju polimērā un samazinātu aglomerāciju. 2G nepārklāts Nano-nogulsnēts CaCO₃ (NPCC) ir ar ultraskaņu UP400S 30 ml etanola. 9 svara% Stearīnskābes Izšķīdina etanolā. Etilspirtu ar stearīnskābi pēc tam sajauc ar sonificēto suspensiju.
Ierīces ieteikums:
UP400S ar 22 mm diametru sonotrode (H22D) un plūsmas šūna ar dzesēšanas apvalku
Atsauces/pētniecības dokuments:
Kow, K. v.; Abdullah, E. C.; Aziz, A. R. (2009): ar ultraskaņu pārklātas Nano-nogulsnēta CaCO3 iedarbība ar stearīnskābi. Asia-Pacific Journal ķīmiskās inženierijas 4/5, 2009. 807-813.

Cerium nitrāts silāna

Ultraskaņas pielietojums:
Auksti velmēti oglekļa tērauda paneļi (6,5 cm, 6,5 cm, 0,3 cm, ķīmiski iztīrīti un mehāniski pulēti) tika izmantoti kā metāliskie substrāti. Pirms pārklājuma uzklāšanas paneļi tika ultrasoniski iztīrīti ar acetonu un pēc tam iztīrīti ar sārma šķīdumu (0,3 mol L1 NaOH šķīdums) pie 60 ° c 10 minūtes. Lai izmantotu kā primer pirms substrāta iepriekšējas apstrādes, tipiska zāļu forma, tai skaitā 50 γ-glikcidoksipropiltrimetoksilāna (γ-GPS) daļas, tika atšķaidīta ar aptuveni 950 metanola daļām, pH 4,5 (koriģējot ar etiķskābi) un ļāva hidrolīzei silāna. Dozēja silāna sagatavošanas procedūra ar cerija nitrāta pigmentiem bija tāda pati, izņemot to, ka metanola šķīdumam pirms (γ-GPS) pievienošanas ar 1, 2, 3 WT% no cerijs nitrāta, tad šo šķīdumu sajauc ar propellera maisītāju pie 1600 rpm uz 30 min. istabas Temperatūra. Tad cerija nitrāts, kas satur dispersijas, ir apstrādāt ultraskaņu 30 min 40 ° c temperatūrā ar ārēju dzesēšanas vannu. Ultrasonication process tika veikts ar ultrasonikatoru UIP1000hd (1000W, 20 kHz) ar ieplūdes ultraskaņas jaudu aptuveni 1 W/mL. Substrāts pirmapstrāde tika veikta, skalojot katru paneli 100 SEK. ar atbilstošu silāna šķīdumu. Pēc apstrādes, paneļi bija atļauts žūt istabas temperatūrā 24 h, tad iepriekš apstrādāti paneļi tika pārklāti ar divu Pack amīnu kaltēta epoksīdsveķu. (Epon 828, Shell co.) lai padarītu 90 μm mitru plēves biezumu. Epoksīda pārklājumu paneļi bija atļauts izārstēt 1h pie 115 ° c, pēc konservēšanas epoksīdsveķu pārklājumu; sausās plēves biezums bija aptuveni 60 μm.
Ierīces ieteikums:
UIP1000hd
Atsauces/pētniecības dokuments:
Zaferani, S.H.; Peikari, M.; Saarei, D.; Danaei, I. (2013): silāna pirmapstrādes, kas satur cerijs nitrātu, elektroķīmiskās sekas uz katoda saturoša tērauda ar epoksīdsveķu pārklājumu. Journal saķeres zinātne un tehnoloģijas 27/22, 2013. 2411-2420.

Vara-alumīnija ietvari: porainu Cu-Al sistēmu sintēze

Ultraskaņas pielietojums:
Porains varš – alumīnijs, kas stabilizēts ar metālu oksīdu, ir daudzsološs jauns propāna dehidrogenācijas katalizators, kas nesatur cēlos vai bīstamos metālus. Oksidētā porainā Cu-Al sakausējuma (metāla sūkļa) struktūra ir līdzīga Raney tipa metāliem. Lieljaudas Ultraskaņa ir zaļš ķīmisks rīks porainu vara sintēzei – alumīnija ietvari, ko stabilizē metāla oksīds. Tie ir lēti (ražošanas izmaksas aptuveni 3 EUR/liter), un metodi var viegli mērogots-up. Šie jaunie porains materiāli (vai "metāla sūkļi") ir sakausējuma taras un oksidēts virsmas, un var katalizēt propāna dehidrogenēšana zemā temperatūrā.
Ultraskaņas katalizatora preparāta procedūra:
Pieci grami Al-Cu sakausējuma pulvera tika izkliedēti ar ultratīru ūdeni (50ml) un apstrādāt ultraskaņu par 60 min ar Hielscher ' s UIP1000hd ultrasonikators (20kHz, Maks. izejas jauda 1000W). Ultraskaņas zondes tipa ierīce bija aprīkota ar sonotrode BS2d22 (tip platība 3.8 cm²) un pastiprinātājs rags B2 – 1.2. Maksimālā intensitāte tika aprēķināta, lai būtu 57 W/cm² pie mehāniskas amplitūdas 81 μm. Apstrādes laikā paraugu atdzesēja ledus vannā. Pēc apstrādes paraugu žāvē 120 ° c temperatūrā 24 stundas.
Ierīces ieteikums:
UIP1000hd ar sonotrode BS2d22 un pastiprinātājs Horn B2-1.2
Atsauces/pētniecības dokuments:
Schäferhans, Jana; Gķmez-quero, Santiago; Andreeva, Daria V.; Rothenberg, gadi (2011): Novatorīgi un efektīvi vara – alumīnija propāna Dehidrogenēšanas katalizatori. Chem. J. 2011, 17, 12254-12256.

Vara phathlocyanine degradācija

Ultraskaņas pielietojums:
Metalofocianīnu atkrāsošana un iznīcināšana
Vara phathlocyanine ir ultraskaņas iekārta ar ūdeni un organiskiem šķīdinātājiem apkārtējās vides temperatūrā un atmosfēras spiedienā, kas ir oksidētāja katalītiskā daudzuma klātbūtnē, izmantojot 500W ultrasonikatoru. UIP500hd ar salokāmām apakšiedobē ar jaudas līmeni 37 – 59 W/cm²: 5 mL parauga (100 mg/L), 50 D/D ūdens ar choloform un piridīnu 60% ultraskaņas amplitūdas. Reakcijas temperatūra: 20 ° c.
Ierīces ieteikums:
UIP500hd

Zelts: morfoloģiskā modifikācija zelta nanodaļiņas

Ultraskaņas pielietojums:
Zelta nano daļiņas bija morfoloģiski pārveidotas saskaņā ar intensīvu ultraskaņas apstarošana. Lai savienotu zelta nanodaļiņas par hantele līdzīga struktūra ultraskaņas apstrāde 20 min. tīrā ūdenī un virsmaktīvo vielu klātbūtnē tika konstatēta pietiekama. Pēc 60 min. ultraskaņas, zelta nanodaļiņas iegūt tārps līdzīgu vai gredzenu līdzīgu struktūru ūdenī. Flietotas nanodaļiņas ar sfēriskām vai ovālas formas formām bija ultrasoniski izveidotas nātrija dodecilsulfāta vai dodecilamīna šķīdumu klātbūtnē.
Protokols ultraskaņas apstrādei:
Ultraskaņas modifikācijai koloidālais zelta šķīdums, kas sastāv no iepriekš izveidotām citrāta aizsargātajām zelta nanodaļiņām ar vidējo diametru 25nm (± 7nm), tika ultrasonicated slēgtā reaktora kamerā (apm. 50 ml tilpuma). Koloidālais zelta šķīdums (0,97 mmol · L^-1) bija ultrasoniski apstarots ar augstu intensitāti (40 W/cm^-2), izmantojot Hielscher UIP1000hd ultraskaņotājs (20kHz, 1000W) aprīkots ar titāna sakausējuma sonotrode BS2d18 (0,7 collas tip diametrs), kas bija iegrimis apmēram 2 cm zem virsmas apstrādāt ultraskaņu risinājumu. Koloidālais zelts tika aizgāzts ar argonu (O₂ < 2 ppmv, Air Liquid) 20 min, pirms un ultraskaņas apstrādes laikā ar ātrumu 200 mL · min^-1 lai likvidētu skābekļa šķīdumā. Katras virsmaktīvās vielas 35-mL daļu, nepievienojot trinātrija citrāta dihidrātu, pievienoja 15 mL iepriekš izveidota koloidālā zelta, burbuļojot ar argona gāzi 20 min. pirms un ultraskaņas apstrādes laikā.
Ierīces ieteikums:
UIP1000hd ar sonotrode BS2d18 un plūsmas šūnu reaktoru
Atsauces/pētniecības dokuments:
Radziuk, D.; Grigorjevs, D.; Zhang, a. Es, D.; , H.; Shchukin, D. (2010): ultraskaņas-Assisted kodolsintēzes par nanodaļiņām. Fizikālā ķīmijas žurnāls C 114, 2010. 1835. – 1843. gadā.

Neorganiskais mēslojums – izskalošanās no Cu, CD un PB analīzei

Ultraskaņas pielietojums:
Cu, CD un PB ieguve no neorganiskiem mēslošanas līdzekļiem analītiskiem mērķiem:
Vara, svina un kadmija ultraskaņas ekstrakcijā, paraugi, kas satur minerālmēslu un šķīdinātāja maisījumu, ir ar ultraskaņu ultraskaņas ierīce, piemēram, VialTweeter (netieša ultraskaņas apstrāde). Mēslošanas līdzekļu paraugi tika ultraskaņas, klātesot 2mL 50% (v/v) HNO₃ stikla caurulītēs 3 minūtes. Cu, CD un PB ekstraktus var noteikt ar liesmas atomu absorbcijas spektrometriju (FAAS).
Ierīces ieteikums:
VialTweeter
Atsauces/pētniecības dokuments:
Lima, A. F.; Rihters, E. M.; Muņoz, R. A. a. (2011): alternatīva Analītiskā metode metālu noteikšanai neorganiskajos mēslošanas līdzekļos, pamatojoties uz ekstrakciju, kas palīdz ultraskaņu. Vēstnesis Brazīlijas ķīmijas Society 22/8. 2011.1519-1524.

Lateksa sintēze

Ultraskaņas pielietojums:
P (ST-BA) lateksa sagatavošana
Poli (stirola-r-butilakrilāta) P (ST-BA) lateksa daļiņas sintezētas emulsijas polimerizācijas virsmaktīvo DBSA klātbūtnē. 1 g DBSA pirmo reizi izšķīdināja 100mL ūdens kolbā ar trim kaklu un pH vērtību noregulē līdz 2,0. Jaukts monomēri no 2,80 g St un 8.40 g BA ar iniciatoru AIBN (0.168 g) tika ieliet DBSA šķīdumā. O/W emulsija tika sagatavota ar magnētisko maisīšanu 1 h, kam seko ultraskaņas apstrāde ar UIP1000hd aprīkots ar ultraskaņas ragu (zondi/sonotrode) vēl 30 min. ledus vannā. Visbeidzot, polimerizācijas tika veikta pie 90degC ar eļļu vannā ar 2h ar slāpekļa atmosfēru.
Ierīces ieteikums:
UIP1000hd
Atsauces/pētniecības dokuments:
Tādu elastīgu vadošs filmu izgatavošana, kas iegūtas no poli (3, 4-etilēndiamīnskābes) epoli (styrenesulfonskābe) (PEDOT: PSS) uz neaustiem audumiem substrāta. Materiāli ķīmija un fizika 143, 2013. 143-148.
Uzklikšķināt šeit, lai uzzinātu vairāk par Sono-sintēze lateksa!

Svina noņemšana (Sono-Leaching)

Ultraskaņas pielietojums:
Ultraskaņas izskalošanās svina no piesārņotas augsnes:
Ultraskaņas izskalošanas eksperimenti tika veikti ar ultraskaņas ierīci UP400S ar titāna skaņas zondi (diametrs 14mm), kas darbojas ar frekvenci 20kHz. Ultraskaņas zondi (sonotrode) bija kalorimetriski kalibrēts ar ultraskaņas intensitāti, kas noteikta 51 ± 0,4 W cm^-2 par visiem izmēģinājumiem ar Sono-izskalošanai. Ar Sono-izskalošanas eksperimenti tika sakausēti, izmantojot plakanu dibena apvalkā stikla šūnu pie 25 ± 1 ° c. Par augsnes izskalošanas šķīdumiem (0,1 L) saskaņā ar ultraskaņas sistēmu tika izmantotas trīs sistēmas: 6 mL 0,3 mol L.^-2 etiķskābes šķīduma (pH 3,24), 3% (v/v) slāpekļskābes šķīduma (pH 0,17) un etiķskābes/acetāta (pH 4,79) buferšķīdumu, ko gatavo, sajaucot 60mL 0f 0,3 mol L^-1 etiķskābe ar 19 mL 0,5 mol L^-1 Naoh. Pēc Sono-leaching procesa paraugi tika filtrēti ar filtrpapīru, lai atdalītu izskaloto šķīdumu no augsnes, kam sekoja svina elektronogulsnēšanās no izskalotā šķīduma un augsnes sagremošana pēc ultraskaņas izmantošanas.
Ultraskaņa ir izrādījusies vērtīgs līdzeklis, lai uzlabotu izskalināt svina no piesārņot augsni. Ultraskaņa ir arī efektīvs veids, lai gandrīz pilnīgu izņemšanu no leachable svina no augsnes rezultātā daudz mazāk bīstamas augsnē.
Ierīces ieteikums:
UP400S ar sonotrode H14
Atsauces/pētniecības dokuments:
Sandoval-González, A.; Silva-MARTÍNEZ, S.; Blass-Amador, G. (2007): ultraskaņas izskalošanās un Elektroķīmiskā apstrāde kopā svina noņemšanas augsnē. Journal jaunu materiālu elektroķīmijas Systems 10, 2007. 195-199.

Pbs – Svina sulfīda nanodaļiņu sintēze

Ultraskaņas pielietojums:
Istabas temperatūrā 0,151 g svina acetāta (PB (CH₃COO) 2,3 H₂O) un 0,03 g no TAA (CH₃C. CSNH₂) pievienoja 5 ml jonu šķidruma 5mL, [EMIM] [EtSO₄), un 15mL dubultā destilēta ūdens 50mL vārglāzē, ko uzliek ultraskaņas apstarošanai ar UP200S 7 min. Ultraskaņas zondes/sonotrode S1 gals tika iegremdēts tieši reakcijas šķīdumā. Veidotā tumši brūnā suspensija tika centrifugēta, lai iegūtu nogulsnes, kas mazgātas divas reizes ar divkāršu destilētu ūdeni un etanolu, attiecīgi lai likvidētu nereaģējušos reaģentus. Lai izpētītu ultraskaņas ietekmi uz produktu īpašībām, tika sagatavots vēl viens salīdzinošs paraugs, pastāvīgi saglabājot reakcijas parametrus, izņemot to, ka produkts ir sagatavots nepārtrauktā maisīšanas režīmā 24 stundas bez ultraskaņas palīdzības Apstarošanas.
Ar ultraskaņas palīdzību sintēzi ūdens jonu šķidrumā istabas temperatūrā tika ierosināts sagatavot PbS nanodaļiņas. Šī telpa-temperatūra un videi labdabīgi zaļa metode ir ātra un bez veidnes, kas saīsina sintēzes laiku ievērojami un novērš sarežģītas sintētiskās procedūras. Kā sagatavoti nanokopas rāda milzīgu zilu nobīdi 3,86 eV, ko var attiecināt uz ļoti mazu daļiņu izmēru un kvantu hermetizācijas efektu.
Ierīces ieteikums:
UP200S
Atsauces/pētniecības dokuments:
DOF, M.; Habibi-Yangjeh, A.; Jafari-Tarzanag, Y.; Khodayari, A. (2008): facile un telpas temperatūras sagatavošana un raksturojums PbS nanodaļiņas ūdens [EMIM] [EtSO4] jonu šķidrums, izmantojot ultraskaņas apstarošana. Biļetenā Korejas Chemical Society 29/1, 2008. 53-56.

Fenola degradācija

Ultraskaņas pielietojums:
Rokhina et al. (2013) lietoja peretiķskābes (PAA) un heterogēna katalizatora (MnO₂) fenola sadalīšanās ūdens šķīdumā ar ultraskaņas apstarošanu. Ultrasonication tika veikta, izmantojot 400W zondes tipa ultraskaņotājs UP400S, kas var apstrādāt vai nu nepārtraukti, vai impulsu režīmā (t. i., 4 sek. un 2 sek.) ar nemainīgu frekvenci 24 kHz. Aprēķinātā kopējā ieejas jauda, jaudas blīvums un jaudas intensitāte izkliedētu uz sistēmu bija 20 W, 9,5×10^-2 W/cm^-3un 14,3 W/cm^-2Attiecīgi. Eksperimentos tika izmantots fiksētais spēks. Lai kontrolētu temperatūru reaktora iekšienē, tika izmantota iegremdēšanas cirkulatora ierīce. Faktiskais ultraskaņas laiks bija 4 stundas, lai gan reālā reakcija laiks bija 6 h sakarā ar darbību impulsa režīmā. Tipiskā eksperimentā stikla reaktors tika piepildīts ar 100mL fenola šķīduma (1,05 mM), un tā katalizatora MnO atbilstošas devas₂ un PAA (2%), robežās no 0 līdz 2 g L^-1 un attiecīgi 0 – 150 ppm. Visas reakcijas tika veiktas pie neitrālā pH līmeņa, atmosfēras spiediena un istabas temperatūras (22 ± 1 ° c).
Ultrasonication, katalizatora virsmas laukums palielinājās, izraisot 4 reizes lielāku virsmas laukumu bez izmaiņām strukturālā. Apgrozījuma biežums (TOF) palielinājās no 7 x 10^-3 līdz 12,2 x 10^-3 Vismaz^-1, salīdzinot ar kluso procesu. Turklāt netika atklāta ievērojama katalizatora izskalošanās. Ar relatīvi zemām reaģentu koncentrācijām fenola Izotermisko oksidāciju pierādīja augstu fenola atdalīšanas līmeni (līdz 89%). mēreniem apstākļiem. Kopumā ultraskaņa paātrināja oksidācijas procesu pirmā 60 min. (70% no fenola izņemšanas salīdzinājumā ar 40% pasīvās ārstēšanas laikā).
Ierīces ieteikums:
UP400S
Atsauces/pētniecības dokuments:
Rokhina, E. V.; Dobe, a.; Lazene, M.; Golovina, E. A.; Van as, H.; Virkutyte, J. (2013): ultraskaņas-Assisted MnO₂ katalizēts ar peretiķskābes homolīzi fenola degradācija: procesa ķīmijas un kinētikas novērtēšana. Ķīmijas inženierijas žurnāls 221, 2013. 476 – 486.

Fenols: oksidēšanās fenola, izmantojot RuI₃ kā katalizators

Ultraskaņas pielietojums:
Heterogēnā fenola ūdens oksidēšanās virs RuI₃ ar ūdeņraža peroksīdu (H₂O₂): Fenola (100 ppm) katalītiskā oksidēšanās virs RuI₃ kā katalizatoru pētīja 100 mL stikla reaktorā, kas aprīkots ar magnētisko maisītāju un temperatūras regulatoru. Reakcijas maisījums tika maisīts ar ātrumu 800 rpm uz 1-6 stundas, lai nodrošinātu pilnīgu sajaukšanu vienmērīgas izplatīšanas un pilnu suspensiju katalizatoru daļiņas. Nav mehāniska maisīšanas risinājuma laikā tika veikta ultraskaņas apstrādes sakarā ar traucējumiem, ko izraisa kavitāciju burbulis svārstības un sabrukums, nodrošinot sev ļoti efektīvu sajaukšanu. Ultraskaņas apstarošana risinājuma tika veikta ar ultraskaņas pārveidotāju UP400S aprīkots ar ultraskaņas (tā saukto zondi-tipa sonicator), kas spēj darboties nepārtraukti vai impulsu režīmā ar nemainīgu frekvenci 24 kHz un maksimālo izejas jaudu 400W.
Par eksperimentu neapstrādātas RuI₃ kā katalizators (0.5-2 gL^-1) tika ieviesti kā suspensija reakcijas vidē ar šādām H₂O₂ (30%, koncentrācija diapazonā no 200-1200 ppm) papildus.
Rokhina et al. atrast savā pētījumā, ka ultraskaņas apstarošana spēlēja svarīgu lomu modifikācija katalizatora textural īpašības, kas ražo mikroporainu struktūru ar augstāku virsmas laukums, kā rezultātā sadrumstalotību katalizatora daļiņas. Turklāt tai bija reklāmas efekts, kas novērš katalizatora daļiņu aglomerāciju un uzlabo fenola un ūdeņraža peroksīda pieejamību aktīvajām katalizatora vietām.
Divkāršās ultraskaņas – atbalstāmās procesa efektivitātes, salīdzinot ar pasīvās oksidēšanās procesu, pastiprinā-tika attiecināta uz uzlaboto katalītiskās uzvedības katalizatoru un oksidētājsugu radīšanu, piemēram, • OH, • HO₂ un • I₂ izmantojot ūdeņraža saites, un radikāļu atkārtota apvienošana.
UP400S
Atsauces/pētniecības dokuments:
Rokhina, E. V.; Lazene, M.; Nolams, M.. Virkutyte, J. (2009): ultraskaņas Assisted heterogēns Rutenijs katalizē Wet peroksīds oksidācija fenols. Lietišķās Catalysis B: vides 87, 2009. 162 – 170.

PLA pārklāts AG/ZnO daļiņas

Ultraskaņas pielietojums:
PLA pārklājums AG/ZnO daļiņas: Micro-un submicro-daļiņas AG/ZnO pārklāts ar PLA tika sagatavoti ar eļļas-ūdens emulsijas šķīdinātāja iztvaikošanas tehnika. Šī metode tika veikta šādā veidā. Pirmkārt, 400 mg polimēra tika izšķīdināts 4 ml hloroforma. Iegūtā polimēra koncentrācija hloroformā bija 100 mg/ml. Otrkārt, polimēru šķīdums bija emulģēts dažādu virsmaktīvo sistēmu (emulgācijas līdzeklis, PVA 8-88) ūdens šķīdumā, nepārtraukti maisot ar homogenizētāju maisīšanas ātrumā 24 000 rpm. Maisījumu maisa 5 min. un šajā periodā formēšanas emulsija tika atdzesēta ar ledu. Attiecība starp ūdens šķīduma virsmaktīvo vielu un hloroforma šķīdumu PLA bija identiska visos eksperimentos (4:1). Pēc tam iegūto emulsiju ieguva ultrasonicated ar ultraskaņas zondes ierīci UP400S (400W, 24kHz) 5 min. ciklā 0,5 un amplitūda 35%. Visbeidzot, sagatavoto emulsiju pārnes Erlenmeijera kolbā, maisa un organisko šķīdinātāju iztvaicē no emulsijas zem samazināta spiediena, kas galu galā noved pie daļiņu suspensijas veidošanās. Pēc šķīdinātāja noņemšanas suspensiju trīs reizes centrifugēja, lai izņemtu emulsiatoru.
Ierīces ieteikums:
UP400S
Atsauces/pētniecības dokuments:
Kucharczyk, P.; Sedlarik, V.; Stloukal, P.; Bazant, P.; Koutny, M.; Gregorova, A.; Kak, D. Kuritka, I. (2011): poli (L-pienskābe) pārklāts mikroviļņu sintezēts hibrīds antibakteriālas daļiņas. Nanocon 2011.

Poljanilīna kompozīta

Ultraskaņas pielietojums:
Uz ūdens bāzes gatavota pašdopēda Nano poljanilīna (SPAni) kompozīta (SC-WB) sagatavošana
Sagatavot ūdens bāzes SPAni kompozītmateriālu, 0,3 gr SPAni, sintezēts, izmantojot in-situ polimerizācijas ScCO₂ ir atšķaidīts ar ūdeni un 2 minūtes ar 1000W ultraskaņas homogenizatoru ar ultrasonicated UIP1000hd. Tad, suspensija produkts tika homogenizēta, pievienojot 125 gr ūdens bāzes cietinātājs matricu 15 min. un gala ultraskaņas apstrāde tika veikta istabas temperatūrā 5 min.
Ierīces ieteikums:
UIP1000hd
Atsauces/pētniecības dokuments:
Bagherzadeh, M.R.; Kalpa, T.; Akbarinezhad, E.; Ghanbarzadeh, A. (2013): aizsardzības rādītāji ūdens bāzes epoksīdsveķu pārklājumu, kas satur ScCO2 sintezēta self-Doped Nanopolyaniline. 2013.

Policikliskie aromātiskie ogļūdeņraži: naftalīna, Acenaftilēna un Fenanthrene SONOCHEMICAL degradācija

Ultraskaņas pielietojums:
Policiklisko aromātisko ogļūdeņražu (PAH) naftalīna, acenafetilēna un fenatrēna (PAHs), kā arī ūdens paraugos, to maisījumi ar ultraskaņu ir 20 ◦ C un 50 ģg/l katra mērķa PAH (150 μg/l no kopējās sākotnējās koncentrācijas). Ultrasonication piemēroja UP400S tipa ultrasonikators (400W, 24kHz), kas spēj darboties vai nu nepārtrauktā, vai impulsu režīmā. Ultraskaņas ierīce UP400S bija aprīkots ar titāna zondi H7 ar 7 mm diametru tip. Šīs reakcijas tika veiktas 200 mL cilindriskā stikla reakcijas traukā ar titāna ragu, kas piestiprināts virs reakcijas trauka un aizzīmogots, izmantojot O-gredzenus un Teflon vārstu. Reakcijas trauku ievieto ūdens vannā, lai kontrolētu procesa temperatūru. Lai izvairītos no jebkādām fotoķīmiskajām reakcijām, tvertne pārklāta ar alumīnija foliju.
Analīžu rezultāti parādīja, ka PAO konversija palielinās, palielinoties ultraskaņas apstrādei.
Par naftalīna, ultraskaņas automatizēta pārveidošana (ultraskaņas jauda, kas uzstādīta 150 w) palielinājās no 77,6% sasniegta pēc 30 min. ultraskaņu līdz 84,4% pēc 60 min ultraskaņu.
Par acenaftilēna, ultraskaņas automatizēta konversijas (ultraskaņas jauda, kas uzstādīta uz 150W) palielinājās no 77,6% sasniegta pēc 30 min. ultraskaņu ar 150W ultraskaņas jaudu līdz 84,4% pēc 60 min. ultraskaņas ar 150W ultraskaņu palielinājās no 80,7% sasniegts pēc 30 min. ultraskaņu ar 150W ultraskaņas jaudu līdz 96,6% pēc 60 min. ultraskaņu.
Par fenatrēna, ultraskaņas automatizēta konversija (ultraskaņas jauda 150 w) palielinājās no 73,8%, kas sasniegta pēc 30 min. ultraskaņu līdz 83,0% pēc 60 min ultraskaņu.
Lai uzlabotu degradācijas efektivitāti, ūdeņraža peroksīdu var izmantot efektīvāk, ja melno jonu pievieno. No melnā jonu pievienošanas ir pierādīts, ka sinerģētisko ietekmi imitē Fenton līdzīgu reakciju.
Ierīces ieteikums:
UP400S ar H7
Atsauces/pētniecības dokuments:
Psillakis, E.; Gulaa, G.; Liepa, N.; Mantzavinos, D. (2004): policiklisko aromātisko ogļūdeņražu degradācija ūdens šķīdumā, ultraskaņas apstarošana. Journal bīstamo materiālu B108, 2004. 95 – 102.

Oksīda slāņa izņemšana no substrātiem

Ultraskaņas pielietojums:
Lai sagatavotu substrātu pirms augošo CuO nanovadus uz Cu substrātiem, raksturīgo oksīda slāni uz Cu virsmas noņēma, ultrasonicējot paraugu 0,7 M sālsskābes uz 2 min. ar Hielscher UP200S. Paraugs ir ultrasoniski iztīrīts acetona 5 min., lai atdalītu organiskos piesārņotājus, rūpīgi noskalo ar dejonizētu (DI) ūdeni, un žāvē saspiestā gaisā.
Ierīces ieteikums:
UP200S vai UP200St
Atsauces/pētniecības dokuments:
Maika, M.; , K. Cui, S.; Mao, S.; Lu, G.; Chen, J. (2012): modulējot Gas Sensing rekvizīti no CuO Nanovadi caur diskrēta Nanosized p-n krustojumu uz to virsmām izveide. ACS lietišķās izejvielas & Saskarnes 4, 2012. 4192 − 4199.

Voltammetrijas eksperimenti

Ultraskaņas pielietojums:
Ar ultraskaņu pastiprinātu voltammetrijas eksperimentu gadījumā Hielscher 200 vati ultrasonikators UP200S bija aprīkoti ar stikla ragu (13 mm diametrā). Ultraskaņu piemēroja ar intensitāti 8 W/cm^{– 2.}.
Ņemot vērā nanodaļiņu difūzijas palēnināšanos ūdens šķīdumos un lielo redoksa centru skaitu uz nanodaļiņām, nanodaļiņu tiešās šķīdības fāzes voltammetrijā dominē adsorbcijas efekts. Lai ar adsorbcijas metodi atklātu nanodaļiņas bez uzkrāšanās, ir jāizvēlas eksperimentāla pieeja ar (i) pietiekami augstu nanodaļiņu koncentrāciju, (II) maziem elektrodiem, lai uzlabotu signāla-aizmugures zemējuma attiecību vai III) ļoti ātru transporta nozarē.
Tāpēc, McKenzie et al. (2012) nodarbināts jaudas ultraskaņu, lai krasi uzlabotu ātrumu masveida transportēšana nanodaļiņas pret elektrodu virsmas. To eksperimentālā setup, elektrods ir tieši pakļauta augstas intensitātes ultraskaņu ar 5 mm elektrodu-to-ragu attālumu un 8 W/cm^{– 2.} Ultraskaņas intensitāti, kā rezultātā rodas uzbudinājums un KAVITĀCIJAS tīrīšana. Testa redoksa sistēma, Dzpu vienas elektronu reducēšanās (NH₃)₆^{no 3 līdz} ūdens 0,1 M KCl, tika nodarbināts, lai kalibrētu to masu pārvadāšanas ātrumu, kas sasniegts saskaņā ar šiem nosacījumiem.
Ierīces ieteikums:
UP200S vai UP200St
Atsauces/pētniecības dokuments:
McKenzie, K. Dž.; Marken, F. (2001): tiešā Elektroķīmija nanodaļiņu Fe2O3 ūdens šķīdumā un adsorbēta uz alvas-doped Indija oksīdu. Pure lietišķās ķīmija, 73/12, 2001. 1885. – 1894.

Ultraskaņas procesi no lab līdz industriālais mērogs

Hielscher piedāvā pilnu ultraskaņas aparāti no rokas Lab homogenizators līdz pilnai rūpnieciskās sistēmas liela apjoma plūsmām. Visi rezultāti, kas testa laikā sasniegti mazā mērogā, R&D un optimizāciju ultraskaņas procesā, var būt lineārā mērogota līdz pilnīgai komerciālai ražošanai. Hielscher ultraskaņas ierīces ir uzticamas, robustas un būvētas 24/7 darbībai.
Jautājiet mums, kā novērtēt, optimizēt un mēroga jūsu process! Mēs priecājamies jums palīdzēt visos posmos – no pirmās pārbaudes un procesu optimizācija, lai uzstādīšana jūsu rūpnieciskās ražošanas līnijas!