Sonoelectrochemistry iestatīšana – 2000 vatu ultraskaņa
Sonoelectrochemistry apvieno elektroķīmijas priekšrocības ar sonochemistry. Šo metožu lielākā priekšrocība ir to vienkāršība, zemās izmaksas, reproducējamība un mērogojamība. Hielscher Ultrasonics piedāvā pilnīgu sonoelectrochemical iestatīšanu partijas un inline lietošanai. Tas sastāv no:
- uzlabots ultraskaņas ģenerators (2000 vati) ar automātisko regulēšanu, amplitūdas kontroli un sarežģītu datu reģistrēšanu,
- spēcīgs devējs ar ultraskaņas ragu (rūpnieciskā kvalitāte, 2000 vati, 20kHz),
- elektriskais izolators, kas nesamazina ultraskaņas vibrācijas
- Ultraskaņas pastiprinātāja ragi amplitūdas palielināšanai vai samazināšanai
- dažādi sonotrode modeļi (Sonotrode ir elektrods. Katods vai anods.)
- plūsmas šūnu reaktors ar maināmām šūnu sienām (alumīnijs, nerūsējošais tērauds, tērauds, varš, …)
Jums nav jātērē laiks, izstrādājot savu iestatījumu, lai jūs varētu apvienot ultraskaņu ar elektroķīmiju. Jums nav nepieciešams veikt elektriskas modifikācijas standarta ultraskaņas iekārtās. Iegūstiet šo rūpniecisko sonoelectrochemistry iestatījumu un koncentrējiet savus centienus un laiku uz ķīmisko izpēti un procesu optimizāciju!
Gatavs lietošanai Sonoelectrochemistry iestatīšana
Hielscher Ultrasonics piedāvā viegli lietojamu sonoelectrochemical iestatījumu ar pielāgojamu, elastīgu konfigurāciju. Šis iestatījums ir piemērots vispārējai izpētei un izstrādei un procesu optimizācijai, kā arī vidēja apjoma ražošanai. Sonotrode pie UIP2000hdT (2000 vati, 20kHz) var tikt izmantots kā elektrods partijas iestatījumos vai vienā līnijā ar plūsmas šūnu. Tam ir unikāls elektriskās izolācijas dizains. Sonoelectrochemical devēja jauninājums nesamazina ultraskaņas jaudu.
Standarta sonotrode/elektrods ir 5. klases titāns un ir paredzēts, lai optimizētu ultraskaņas intensitātes viendabīgumu gar sāniem. Ir pieejami citi modeļi un citi materiāli, piemēram, alumīnijs, tērauds vai nerūsējošais tērauds. Šīs konstrukcijas īpašajam plūsmas šūnu reaktoram ir alumīnija korpuss, kas ir elektriski izolēts ar plastmasas savienojumiem abos galos. Alumīnija profilu var izmantot kā zemu izmaksu upurēšanas elektrodu, un to var viegli aizstāt ar citiem materiāliem, piemēram, tēraudu, nerūsējošo tēraudu vai varu. Ir pieejami citi šūnu diametri vai modeļi. Zīmējuma šūnai ir apmēram 2-4 mm atstarpe starp ultraskaņas elektrodu un šūnu korpusu. Tāpēc ultraskaņas viļņi izraisa akustisko straumēšanu un kavitāciju arī uz šūnu ķermeņa. Visas šī dizaina standarta preces ir pieejamas mūsu noliktavās Vācijā un ASV. Protams, jūs varat izmantot to pašu iestatījumu visiem citiem neelektriskiem ultraskaņas un sonochemical procesiem. Šis iestatījums darbojas arī ultraskaņas atbalstītiem procesiem ar augstiem elektriskajiem impulsiem (HEP).
Uzlabotas rūpnieciskās kvalitātes komponenti
UIP2000hdT izmanto daudzi klienti, lai pārvarētu plaisu starp stenda testēšanu un ražošanu. Visi Hielscher instrumenti ir veidoti nepārtrauktai darbībai – 24h/7d/365d. UIP2000hdT ir aprīkots ar skārienekrānu, Ethernet interfeisu, 24/7 Excel saderīgu CSV protokolēšanu SD kartē un termopāri temperatūras uzraudzībai. Jūs varat kontrolēt UIP2000hdT, izmantojot pārlūkprogrammu. Ir pieejams digitālais spiediena sensors, kas savienojas ar UIP2000hdT. UIP2000hdT var parādīt faktisko neto jaudu pie elektroda. Tā ir neto mehāniskā ultraskaņas jauda šķidrumā. Tas ļauj jums uzraudzīt un pārbaudīt katru ultraskaņas sekundi, piemēram, procesa kontrolei vai optimizācijai. Hielscher ultraskaņas ierīces nodrošina ļoti reproducējamus un atkārtojamus rezultātus. Jūs varat mērogot savus rezultātus lineāri atbilstoši ražošanas līmenim. Protams, Hielscher tehniskā komanda atbalstīs jūs pareizo eksperimentu izveidē, un Hielscher sadarbosies ar jums, lai jūsu process darbotos.

Ultraskaņas procesoru zondes UIP2000hdT (2000 vati, 20 kHz) darbojas kā katods un anods elektrolītiskā šūnā
Ja esat jaunpienācējs šajā ķīmijas nozarē, zemāk atradīsit vairāk informācijas par sonochemistry, elektroķīmiju un sonoelectrochemistry.
Sonochemistry + Elektroķīmija = Sonoelectrochemistry
Sonoelectrochemistry ir elektroķīmijas un sonoķīmijas kombinācija.
elektroķīmija
Elektroķīmija pievieno elektrību fizikālajai ķīmijai. Tas ir uzlabots līdzeklis reaģentu vai reaģentu aktivizēšanai, pārnesot elektronus. Tas nodrošina mērķtiecīgas, selektīvas ķīmiskās pārvērtības. Elektroķīmija ir virsmas parādība.
Sonochemistry
Sonochemistry pievieno akustisko un kavitācijas plūsmu un aktivācijas enerģiju ķīmiskajām reakcijām. Svarīgākais sonoķīmijas mehānisms ir kavitācija. Kavitācijas burbuļu sabrukums ultraskaņas laukā rada lokalizētus karstos punktus ar ekstremāliem apstākļiem, piemēram, temperatūru, kas pārsniedz 5000 Kelvinu, spiedienu līdz 1000 atmosfērām un šķidruma strūklu līdz 1000 kilometriem stundā. Tas uzlabo elektroķīmiskās reakcijas uz elektrodu virsmas.
Sonoelectrochemistry
Sonoelectrochemistry apvieno abas iepriekš minētās metodes, piemērojot ultrasonication elektroķīmiskajai iestatīšanai. Ultraskaņa ietekmē svarīgus elektroķīmiskos parametrus un ķīmisko procesu efektivitāti. Elektroķīmisko šķīdumu vai elektroanalīta hidrodinamiku elektroķīmiskajā šūnā ievērojami uzlabo ultraskaņas klātbūtne. Elektroda savienošanai ar ultraskaņas ragu ir pozitīva ietekme uz elektrodu virsmas aktivitāti un elektroanalīta sugu koncentrācijas profilu visā šūnā. Sonomehāniskā iedarbība uzlabo elektroķīmisko sugu masveida transportēšanu no beztaras šķīduma uz elektroaktīvo virsmu. Ultraskaņas elektrods samazina difūzijas slāņa biezumu pie elektroda virsmas, palielina elektrodu nogulsnēšanas/galvanizācijas biezumu, palielina elektroķīmisko ātrumu, ražu un efektivitāti, palielina elektrodu nogulsnēšanas porainību un cietību, uzlabo gāzes noņemšanu no elektroķīmiskajiem šķīdumiem; attīra un reaktivē elektrodu virsmu, samazina elektrodu pārpotenciālus, veicot metāla depasivāciju un gāzes burbuļu noņemšanu uz elektroda virsmas (ko izraisa kavitācija un akustiskā plūsma), un nomāc elektrodu piesārņojumu. Sonoelectrochemistry pielietojumi ietver elektropolimerizāciju, elektrokagulāciju, organisko elektrosintēzi, materiālu elektroķīmiju, vides elektroķīmiju, elektroanalītisko ķīmiju, ūdeņraža ražošanu un elektrodu nogulsnēšanu.
Sonoelectrochemistry plūsmas ķīmijas lietojumos
Ja plūsmas iestatījumos veicat sonoelectroķīmiskos procesus, varat pielāgot sonoelectrochemical reakciju rezidences laiku, mainot plūsmas ātrumu. Jūs varat recirkulēt atkārtotai iedarbībai vai vienu reizi sūknēt caur šūnu. Recirkulācija var būt izdevīga temperatūras kontrolei, piemēram, plūstot caur siltummaini dzesēšanai vai sildīšanai.
Ja sono-elektroķīmisko šūnu reaktora izejā izmantojat pretspiediena vārstu, varat palielināt spiedienu šūnas iekšienē. Spiediens šūnas iekšienē ir ļoti svarīgs parametrs, lai pastiprinātu ultraskaņu un ietekmētu gāzes fāžu ražošanu. Tas ir svarīgi arī, strādājot ar reaģentiem vai produktiem ar zemu viršanas temperatūru.
Darbība caurplūdes režīmā ļauj nepārtraukti darboties un tādējādi ražot lielākus apjomus.
Ja materiāls plūst starp diviem elektrodiem, piemēram, sonotrode un šūnu sienu, jūs varat samazināt attālumu starp elektrodiem. Tas ļauj labāk kontrolēt pārsūtīto elektronu skaitu un labāku reakcijas selektivitāti. Tas var uzlabot produktu precizitāti, izplatīšanu un ražu.
Kopumā sonoelektroķīmiskās reakcijas plūsmas šūnu reaktora izkārtojumā var būt daudz ātrākas nekā analogā reakcija partijas procesā. Reakcijas, kas var ilgt vairākas stundas, var pabeigt vairākās minūtēs, radot labāku produktu.
Literatūra? Atsauces
- 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.
- Md Hujjatul Islam; Michael T.Y. Paul; Odne S. Burheim; Bruno G. Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 59, 2019.
- 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.
- M.D. Esclapez, V. Sáez, D. Milán-Yáñez, I. Tudela, O. Louisnard, J. González-García (2010): Sonoelectrochemical treatment of water polluted with trichloroacetic acid: From sonovoltammetry to pre-pilot plant scale. Ultrasonics Sonochemistry Volume 17, Issue 6, 2010. 1010-1020.
- L. Cabrera, S. Gutiérrez, P. Herrasti, D. Reyman (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia Volume 3, Issue 1, 2010. 89-94.