Ultraskaņas izsmidzināšanas pirolīze

• Ultraskaņas izsmidzināšanas pirolīze (USP) ir viena no nozīmīgām metodēm nanomateriālu sintēzei un substrātu pārklāšanai ar plānkārtiņu pārklājumiem.
• Izsmidzināšana un atomizācija ar ultraskaņu ļauj pilnībā kontrolēt procesu, iegūstot viendabīgu, augstas kvalitātes produktu.
• Ultraskaņas izsmidzināšanas pirolīze pārspēj tradicionālās metodes, piemēram, CVD, ar vienmērīgu sadalījumu un izmaksu efektivitāti.

Ultraskaņas izsmidzināšanas pirolīze

Ultraskaņas izsmidzināšanas pirolīze (USP) ir vienkārša aerosola sintēzes metode, ko plaši izmanto nanomateriālu, piemēram, plāno kārtiņu vai nanodaļiņu, sintēzei. Pateicoties tās vienkāršajai īstenošanai, elastīgumam un izmaksu efektivitātei, USP metode ir nozīmīga alternatīva ķīmiskajai tvaiku nogulsnēšanai (CVD). Ultraskaņas izsmidzināšanas pirolīzes prekursorus bieži sagatavo, izmantojot sola–gela metodi. Sintezēto nanodaļiņu vai kārtiņas sastāvu var viegli mainīt, mainot procesa parametrus. Ultraskaņas izsmidzināšanas pirolīze nodrošina pilnīgu kontroli pār svarīgākajiem procesa parametriem, piemēram:

• ultraskaņas amplitūda
• prekursora šķīdums
• prekursora sastāvs/ viskozitāte
• plūsmas ātrums
• nogulsnēšanas temperatūra
• substrāta temperatūra

Tas padara ultraskaņas izsmidzināšanas pirolīzi par interesantu tehnoloģiju, lai ražotu blīvas un porainas daļiņas un plānkārtiņu pārklājumus.

Ultraskaņas izsmidzināšanas pirolīze nanodaļiņu sintēzei

Sintezējot nanodaļiņas ar ultraskaņas izsmidzināšanas pirolīzi, organiskos un neorganiskos sāļus var izmantot kā prekursorus metālu, oksīdu un kompozītu nanopulveru iegūšanai. Prekursora šķīdumu atomizē ar ultraskaņu, pirms smalko pilienu migla nonāk krāsnī, kur notiek materiāla termiskā sadalīšanās.
Ar USP sintezētos pulverus var iedalīt trīs grupās:

1. Metāli, piemēram, Au, Ag, Co, Cu, Zn, Ni, Fe
2. Oksīdi, piemēram, TiO₂, ZnO, Al₂O₃, RuO₂
3. Kompozītmateriāli ar daļēju kodola–čaulas struktūru, piemēram, CuNi, FeCo, NiCo, RuO₂/TiO₂, La0.6Sr0.4CoO₃, C/LiFePO₄, Au/TiO₂, Ag/TiO₂

Ultraskaņas izsmidzināšanas pirolīze plānkārtiņu pārklājumu iegūšanai

Ar ultraskaņas izsmidzināšanas pirolīzi var iegūt daudzslāņu pārklājumu, kas ir īpaši interesants funkcionāli gradientu kārtiņu izgatavošanai. Mainot prekursora šķīdumu, var viegli un precīzi mainīt plānkārtiņas pārklājuma sastāvu un funkcionālās īpašības.