Hielscher ultralydteknologi

Sonokjemi: Application Notes

Sonokemi er effekten av ultralydkavitasjon på kjemiske systemer. På grunn av de ekstreme forholdene som oppstår i cavitational “Aktiveringspunktet”, ultralyd er en svært effektiv metode for å forbedre reaksjonsresultatet (høyere utbytte, bedre kvalitet), konvertering og varighet av en kjemisk reaksjon. Noen kjemiske endringer kan bare oppnås under lydbehandling, for eksempel tannbelegg av nanostørrelse av titan eller aluminium.

Finn under et utvalg av partikler og væsker med relaterte anbefalinger, hvordan du behandler materialet for å mølle, dispergere, deagglomerere eller modifisere partiklene ved hjelp av en ultralyd homogenisator.

Finn under noen sonikasjonsprotokoller for vellykkede sonokemiske reaksjoner!

I alfabetisk rekkefølge:

α-epoksyketoner – Ring-åpning reaksjon

Ultralyd applikasjon:
Den katalytiske ringåpningen av a-epoksyketoner ble gjennomført ved bruk av en kombinasjon av ultralyd og fotokjemiske metoder. 1-benzyl-2,4,6-trifenylpyridiniumtetrafluorborat (NBTPT) ble anvendt som fotokatalysator. Ved kombinasjonen av sonikering (sonokemi) og fotokjemi av disse forbindelsene i nærvær av NBTPT ble åpningen av epoksydring oppnådd. Det ble påvist at bruk av ultralyd økte hastigheten på den foto-induserte reaksjonen betydelig. Ultralyd kan på alvor påvirke fotokatalytisk ringåpning av a-epoksyketoner hovedsakelig på grunn av effektiv masseoverføring av reaktantene og den oppblåste tilstanden til NBTPT. Også elektronoverføringen mellom den aktive arten i dette homogene systemet ved bruk av sonikering skjer
raskere enn systemet uten lydbehandling. De høyere utbytter og kortere reaksjonstider er fordeler med denne metoden.

Kombinasjonen av ultralyd og fotokjemi resulterer i en forbedret ringåpningsreaksjon av a-epoksyketoner

Ultralyd-assistert fotokatalytisk ringåpning av a-epoksyketoner (Memarian et al 2007)

Sonication protokoll:
a-epoksyketoner la-f og 1-benzyl-2,4,6-trifenylpyridiniumtetrafluorborat 2 ble fremstilt i henhold til de rapporterte prosedyrene. Metanol ble kjøpt fra Merck og destillert før bruk. Ultralydsenheten som ble brukt var en UP400S ultralyd sonde-enhet fra Hielscher Ultrasonics GmbH. En S3 ultralyd nedsenking horn (også kjent som sonde eller sonotrode) sender ut ultralyd på 24 kHz ved intensitetsnivåer som kan justeres opp til maksimal lydstyrke på 460Wcm-2 var brukt. Sonikering ble utført ved 100% (maksimal amplitude 210μm). Sonotroden S3 (maksimal dybde på 90 mm) ble nedsenket direkte inn i reaksjonsblandingen. UV-bestråling ble utført ved bruk av en 400W høytrykks kvikksølvlampe fra Narva med avkjøling av prøver i Duran-glass. De 11H NMR spektra av blandingen av fotoprodukter ble målt i CDCl3 Oppløsninger som inneholder tetrametylsilan (TMS) som intern standard på Bruker drx-500 (500 MHz). Preparativ lagskromatografi (PLC) ble utført på 20 x 20 cm2 plater belagt med 1 mm lag av Merck silikagel PF254 for alle fremstilt ved å påføre silisiumdioksyd som en oppslemming og tørking i luft. Alle produkter er kjent og deres spektraldata er tidligere rapportert.
Enhetsanbefaling:
UP400S med ultralydhorn S3
Referanse / Forskningspapir:
Memarian, Hamid R .; Saffar-Teluri, A. (2007): Fotosonokemisk katalytisk ringåpning av a-epoksyketoner. Beilstein Journal of Organic Chemistry 3/2, 2007.

Hielscher Ultrasonics' SonoStation er en lett-å-bruke ultralyd oppsett for produksjon skala. (Klikk for å forstørre!)

SonoStation – Hielscher ' s ultralydsystem med 2x 2kW ultralydmaskiner, rørt tank og pumpe – er et brukervennlig system for ultralydbehandling.

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


Aluminium / Nikkelkatalysator: Nano-strukturering av Al / Ni-legering

Ultralyd applikasjon:
Al / Ni partikler kan sonokemisk modifiseres ved nano-strukturering av innledende Al / Ni legering. Therbey, produseres en effektiv katalysator for hydrogenering av acetofenon.
Ultralyd forberedelse av Al / Ni katalysator:
5 g av den kommersielle Al / Ni-legeringen ble dispergert i renset vann (50 ml) og sonikert opp til 50 minutter. med ultralyd sonde-type enhet UIP1000hd (1kW, 20kHz) utstyrt med ultralyd horn BS2d22 (hodet område på 3,8 cm2) og booster B2-1.8. Maksimal intensitet ble beregnet til 140 Wcm-2 ved mekanisk amplitude på 106 pm. For å unngå temperaturøkningen under sonikering ble eksperimentet utført i en termostatisk celle. Etter sonikering ble prøven tørket under vakuum med en varmepistol.
Enhetsanbefaling:
UIP1000hd med sonotrode BS2d22 og booster horn B2-1.2
Referanse / Forskningspapir:
Dulle, Jana; Nemeth, silke; Skorb, Ekaterina V.; Irrgang, Torsten; Senker, Jürgen; Kempe, Rhett; Fery, Andreas; Andreeva, Daria V. (2012): Sonokemiske aktivisering av Al/ni hydrogenering Catalyst. Avanserte funksjonelle materialer 2012. DOI: 10.1002/adfm. 201200437

Biodiesel Transesterifisering ved hjelp av MgO katalysator

Ultralyd applikasjon:
Transesterifiseringsreaksjonen ble studert under konstant ultralydblanding med en UP200S for forskjellige parametere som katalysatormengde, molforholdet mellom metanol og olje, reaksjonstemperatur og reaksjonsvarighet. Batchforsøkene ble utført i en hardglassreaktor (300 ml, 7 cm innerdiameter) med tohalsjordet lokk. En hals var forbundet med titan sonotrode S7 (spissdiameter 7 mm) av ultralydsprosessoren UP200S (200W, 24kHz). Ultralydamplituden ble satt til 50% med 1 syklus per sekund. Reaksjonsblandingen ble sonikert gjennom reaksjonstiden. Den andre halsen til reaktorkammeret ble utstyrt med en tilpasset, vannkjølt, rustfritt stålkondensor for å refludere den fordampede metanol. Hele apparatet ble plassert i et oljebad med konstant temperatur styrt av en proporsjonal integrert derivat temperatur regulator. Temperaturen kan heves opp til 65 ° C med en nøyaktighet på ± 1 ° C. Avfall olje, 99,9% ren metanol ble brukt som materiale for biodiesel transesterifisering. Røykdeponert nanostørrelse MgO (magnesiumbånd) ble anvendt som katalysator.
Et utmerket resultat av omdannelse ble oppnådd ved 1,5 vekt% katalysator; 5: 1 metanololje molforhold ved 55 ° C ble en omdannelse på 98,7% oppnådd etter 45 minutter.
Enhetsanbefaling:
UP200S med ultralyd sonotrode S7
Referanse / Forskningspapir:
Sivakumar, P .; Sankaranarayanan, S .; Renganathan, S .; Sivakumar, P. (): Studier av Sono-Kjemisk Biodieselproduksjon ved hjelp av Røk Deponert Nano MgO Katalysator. Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Katalyse 8/2, 2013. 89 – i 96.

Kadmium (II) -tioacetamid nanokompositt syntese

Ultralyd applikasjon:
Kadmium (II) -tioacetamid nanokompositter ble syntetisert i nærvær og fravær av polyvinylalkohol via sonokemisk rute. For sonokemisk syntese (sonosyntese) ble 0,532 g kadmium (II) acetatdihydrat (Cd (CH3COO) 2,2H20), 0,148 g tioacetamid (TAA, CH3CSNH2) og 0,664 g kaliumjodid (KI) oppløst i 20 ml dobbelt destillert avionisert vann. Denne løsningen ble sonikert med en ultralydkondensator med høy effekt UP400S (24 kHz, 400 W) ved romtemperatur i 1 time. Under sonikering av reaksjonsblandingen økte temperaturen til 70-80 ° C målt ved et jern-konstant-termoelement. Etter en time dannet et lyst gult bunnfall. Den ble isolert ved sentrifugering (4000 rpm, 15 min), vasket med dobbeltdestillert vann og deretter med absolutt etanol for å fjerne rester av urenheter og til slutt tørket i luft (utbytte: 0,915 g, 68%). Des., 200 ° C. For å fremstille polymerisk nanokompositt ble 1,992 g polyvinylalkohol oppløst i 20 ml dobbeltdestillert avionisert vann og deretter tilsatt i den ovennevnte løsning. Denne blandingen ble bestrålet ultralyd med UP400S i 1 time da et lyst oransje produkt ble dannet.
SEM-resultatene viste at i nærvær av PVA reduserte størrelsene av partiklene fra ca. 38 nm til 25 nm. Da syntetiserte vi sekskantede CdS nanopartikler med sfærisk morfologi fra termisk dekomponering av polymernitokompositt, kadmium (II) -tioacetamid / PVA som forløper. Størrelsen på CdS nanopartikler ble målt både av XRD og SEM, og resultatene var i meget god avtale med hverandre.
Ranjbar et al. (2013) fant også at det polymere Cd (II) nanokomposittet er en egnet forløper for fremstilling av kadmiumsulfid nanopartikler med interessante morfologier. Alle resultater viste at ultralydssyntese kan brukes som en enkel, effektiv, billig, miljøvennlig og svært lovende metode for syntese av nanoskala materialer uten behov for spesielle forhold, for eksempel høy temperatur, lange reaksjonstider og høyt trykk .
Enhetsanbefaling:
UP400S
Referanse / Forskningspapir:
Ranjbar, M .; Mostafa Yousefi, M .; Nozari, R .; Sheshmani, S. (2013): Syntese og karakterisering av kadmium-tioacetamid nanokompositter. Int. J. Nanosci. Nanotechnol. 9/4, 2013. 203-212.

Caco3 ultrasonisk belagt med stearinsyre

Ultralyd applikasjon:
Ultralydbelegg av nano-utfelt CaCO3 (NPCC) med stearinsyre for å forbedre dispersjonen i polymer og for å redusere agglomerering. 2g ubelagt nano-utfelt CaCO3 (NPCC) har blitt sonicated med en UP400S i 30 ml etanol. 9 vektprosent stearinsyre er oppløst i etanol. Etanol med stearinsyre ble deretter blandet med den sonifiserte suspensjonen.
Enhetsanbefaling:
UP400S med 22 mm diameter sonotrode (H22D) og strømningscelle med kjølekappe
Referanse / Forskningspapir:
Kow, KW; Abdullah, EC; Aziz, AR (2009): Effekt av ultralyd i belegg nano-utfelt CaCO3 med stearinsyre. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering 4/5, 2009. 807-813.

Ceriumnitrat dopet silan

Ultralyd applikasjon:
Kaldvalsede karbonstålplater (6,5 cm, 6,5 cm, 0,3 cm, kjemisk rengjort og mekanisk polert) ble brukt som metalliske substrat. Før beleggingsapplikasjonen ble panelene rengjort ultralydt med aceton og deretter renset med en alkalisk oppløsning (0,3 mol L1 NaOH-oppløsning) ved 60 ° C i 10 minutter. For bruk som en primer ble en typisk formulering inkludert 50 deler y-glycidoxypropyltrimetoksysilan (y-GPS) fortynnet med ca. 950 deler metanol i pH 4,5 (justert med eddiksyre) og tillatt for hydrolyse av silan. Fremgangsmåte for fremstilling av dopet silan med ceriumnitratpigmenter var det samme, bortsett fra at 1, 2, 3 vekt% ceriumnitrat ble tilsatt til metanolløsningen før (y-GPS) tilsetning, deretter ble denne løsningen blandet med en propellomrører ved 1600 rpm i 30 min. i romtemperatur. Derefter soniseres de ceriumnitratholdige dispersjoner i 30 minutter ved 40 ° C med et eksternt kjølebad. Ultralydprosessen ble utført med ultralydapparatet UIP1000hd (1000W, 20 kHz) med en innløps ultralydseffekt på rundt 1 W / mL. Forbehandling av substrat ble utført ved skylning av hvert panel i 100 sek. med riktig silanløsning. Etter behandling fikk platene tørke ved romtemperatur i 24 timer, deretter ble de forbehandlede paneler belagt med en to-pack aminherdet epoksy. (Epon 828, shell Co) for å lage 90 μm våt filmtykkelse. Epoksybelagte paneler fikk lov til å herdes i 1 time ved 115 ° C etter herding av epoksybelegg; tørrfilmtykkelsen var ca. 60 pm.
Enhetsanbefaling:
UIP1000hd
Referanse / Forskningspapir:
Zaferani, SH; Peikari, M .; Zaarei, D .; Danaei, I. (2013): Elektrokemiske virkninger av silanbehandlinger som inneholder ceriumnitrat på katodisk disbindende egenskaper av epoksybelagt stål. Journal of Adhesion Science and Technology 27/22, 2013. 2411-2420.

Ultralyd homogenisatorer er kraftige blandingsverktøy for å spre, deagglomerate og møllepartikler til submikron- og nano-størrelse

ultralyd UP200S for sonokemi

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


Hielscher leverer kraftige ultralyd enheter fra lab til industriell skala (Klikk for å forstørre!)

Ultralyd prosesser: Fra Lab til Industri

Kobber-Aluminium Rammer: Syntese av porøse Cu-Al-rammer

Ultralyd applikasjon:
Porøs kobber-aluminium stabilisert av metalloksid er en lovende ny alternativ katalysator for propan dehydrogenering som er fri for edle eller farlige metaller. Strukturen av den oksiderte porøse Cu-Al-legeringen (metallsvamp) ligner på metaller av Raney-typen. High-power ultralyd er et grønt kjemiverktøy for syntese av porøse kobber-aluminiumsrammer stabilisert av metalloksyd. De er billige (produksjonskostnad på ca 3 EUR / liter), og metoden kan lett skaleres opp. Disse nye porøse materialene (eller "metallsvamper") har en legeringsvolum og en oksidert overflate, og kan katalysere propandehydrogenering ved lave temperaturer.
Fremgangsmåte for ultralydkatalysatorpreparasjonen:
Fem gram Al-Cu legeringspulver ble dispergert i ultratvann (50 ml) og sonikert i 60 minutter med Hielscher s UIP1000hd ultralydapparat (20kHz, maks. utgangseffekt 1000W). Ultralyd sonde-type enheten ble utstyrt med en sonotrode BS2d22 (spissområde 3,8 cm2) og boosterhornet B2-1.2. Maksimal intensitet ble beregnet til å være 57 W / cm2 ved en mekanisk amplitude på 81 μm. Under behandlingen ble prøven avkjølt i et isbad. Etter behandlingen ble prøven tørket ved 120 ° C i 24 timer.
Enhetsanbefaling:
UIP1000hd med sonotrode BS2d22 og booster horn B2-1.2
Referanse / Forskningspapir:
Schäferhans, Jana; Gómez-Quero, Santiago; Andreeva, Daria V .; Rothenberg, Gadi (2011): Nye og effektive kobber-aluminium-propan-dehydrogeneringskatalysatorer. Chem. Eur. J. 2011, 17, 12254-12256.

Kobberfathlocyanin nedbrytning

Ultralyd applikasjon:
Dekolorisering og destruksjon av metalloftalocyaniner
Kobberfathlocyanin soniciseres med vann og organiske løsningsmidler ved omgivelsestemperatur og atmosfæretrykk i nærvær av katalytisk mengde oksidasjonsmiddel ved bruk av 500W ultralydapparatet UIP500hd med brettkammer ved et strømnivå på 37-59 W / cm2: 5 ml prøve (100 mg / l), 50 D / D vann med choloform og pyridin ved 60% ultralydamplitude. Reaksjonstemperatur: 20 ° C.
Enhetsanbefaling:
UIP500hd

Gull: Morfologisk modifikasjon av gull nanopartikler

Ultralyd applikasjon:
Gullnanopartikler ble morfologisk modifisert under intens ultralydbestråling. For å smelte gull nanopartikler inn i en dumbbell-lignende struktur, en ultralydbehandling på 20 min. i rent vann og i nærvær av overflateaktive midler ble funnet tilstrekkelig. Etter 60 min. av sonikering, får gull nanopartikler en ormlignende eller ringaktig struktur i vann. Fuserte nanopartikler med sfæriske eller ovale former ble dannet ultralyd i nærvær av natriumdodecylsulfat- eller dodecylaminoppløsninger.
Protokoll for ultralydbehandling:
For ultralydmodifikasjonen ble den kolloidale gulloppløsningen, bestående av preformerte citratbeskyttede gullnanopartikler med en gjennomsnittlig diameter på 25 nm (± 7 nm), sonikert i et lukket reaktorkammer (ca. 50 ml volum). Den kolloidale gulloppløsningen (0,97 mmoll-1) ble bestrålet ultralyd ved høy intensitet (40 W / cm-2) ved hjelp av en Hielscher UIP1000hd ultralydapparat (20kHz, 1000W) utstyrt med en titanlegering sonotrode BS2d18 (0,7 tommers diameter), som ble nedsenket ca. 2 cm under overflaten av den sonikerte løsningen. Kolloidalt gull ble gasset med argon (O2 < 2 ppmv, luftvæske) 20 min. før og under sonikering med en hastighet på 200 ml · min-1 å eliminere oksygen i løsningen. En 35 ml del av hver overflateaktivt middeloppløsning uten tilsetning av trinatriumcitratdihydrat ble tilsatt med 15 ml preformert kolloidalt gull, boblet med en argongas 20 minutter. før og under ultralydbehandling.
Enhetsanbefaling:
UIP1000hd med sonotrode BS2d18 og strømningscellereaktor
Referanse / Forskningspapir:
Radziuk, D .; Grigoriev, D .; Zhang, W .; Su, D .; Möhwald, H .; Shchukin, D. (2010): Ultralyd-Assisted Fusion av Preformed Gold Nanoparticles. Journal of Physical Chemistry C 114, 2010. 1835-1843.

Uorganisk gjødsel – utvasking av Cu, CD og Pb for analyse

Ultralyd applikasjon:
Ekstraksjon av Cu, Cd og Pb fra uorganisk gjødsel for analytisk formål:
For ultralydsekstraksjon av kobber, bly og kadmium soniseres prøver som inneholder en blanding av gjødsel og løsningsmiddel med en ultralydsenhet som VialTweeter (indirekte sonikering). Gjødselprøvene ble sonikert i nærvær av 2 ml 50% (v / v) HNO3 i glassrør i 3 minutter. Utdragene av Cu, Cd og Pb kan bestemmes ved flammedelabsorbsjonsspektrometri (FAAS).
Enhetsanbefaling:
VialTweeter
Referanse / Forskningspapir:
Lima, AF; Richter, EM; Muñoz, RAA (2011): Alternativ analytisk metode for metallbestemmelse i uorganiske gjødsel basert på ultralydassistert ekstraksjon. Journal of the Brazilian Chemical Society 22 / 8. 2011. 1519-1524.

Latex-syntese

Ultralyd applikasjon:
Fremstilling av P (St-BA) latex
Poly (styren-r-butylakrylat) P (St-BA) latexpartikler ble syntetisert ved emulsjonspolymerisering i nærvær av overflateaktive DBSA. 1 g DBSA ble først oppløst i 100 ml vann i en trehalset kolbe og pH-verdien av løsningen ble justert til 2,0. Blandede monomerer av 2,80 g St og 8,40 g BA med initiatoren AIBN (0,168 g) ble helt i DBSA-oppløsningen. O / W-emulsjonen ble fremstilt via magnetisk omrøring i 1 time etterfulgt av sonikering med en UIP1000hd utstyrt med ultralyd horn (probe / sonotrode) i ytterligere 30 min. i isbadet. Til slutt ble polymerisasjonen utført ved 90 ° C i et oljebad i 2 timer under en nitrogenatmosfære.
Enhetsanbefaling:
UIP1000hd
Referanse / Forskningspapir:
Fremstilling av fleksible ledende filmer avledet fra poly (3,4-etylendioxytiofen) epoly (styrensulfonsyre) (PEDOT: PSS) på substratet for uvevet stoff. Materialkjemi og fysikk 143, 2013. 143-148.
Klikk her for å lese mer om sono-syntese av latex!

Fjerning av kundeemne (Sono-utvasking)

Ultralyd applikasjon:
Ultralydutvasking av bly fra forurenset jord:
Ultralydutvaskingsforsøkene ble utført med en ultralydanordning UP400S med en titan sonic probe (diameter 14mm), som opererer med en frekvens på 20kHz. Ultralydsonden (sonotroden) ble kalorimetrisk kalibrert med ultralydintensiteten satt til 51 ± 0,4 W cm-2 for alle sono-leaching eksperimenter. Sono-utlutingsforsøkene ble termostatert ved bruk av en flatbunnsjiktet glasscelle ved 25 ± 1 ° C. Tre systemer ble ansatt som jordlekkingsløsninger (0,1 liter) under sonikering: 6 ml 0,3 mol L-2 eddiksyreoppløsning (pH 3,24), 3% (v / v) salpetersyreoppløsning (pH 0,17) og en buffer av eddiksyre / acetat (pH 4,79) fremstilt ved å blande 60 ml 0f 0,3 mol L-1 eddiksyre med 19 ml 0,5 mol L-1 NaOH. Etter sono-utlutingsprosessen ble prøver filtrert med filterpapir for å separere leakatoppløsningen fra jord etterfulgt av blyelektrodeposisjon av perkolatoppløsningen og fordøyelse av jord etter anvendelse av ultralyd.
Ultralyd har vist seg å være et verdifullt verktøy for å styrke leachatet av bly fra forurenset jord. Ultralyd er også en effektiv metode for nesten total fjerning av leachable bly fra jord som resulterer i en mye mindre farlig jord.
Enhetsanbefaling:
UP400S med sonotrode H14
Referanse / Forskningspapir:
Sandoval-González, A .; Silva-Martínez, S .; Blass-Amador, G. (2007): Ultralydlakking og elektrokemisk behandling kombinert for blybortskaffelse. Journal of New Materials for Electrochemical Systems 10, 2007. 195-199.

Pbs – Bly sulfid nanopartikkel syntese

Ultralyd applikasjon:
Ved romtemperatur ble 0,151 g blyacetat (Pb (CH3COO) 2.3 H2O) og 0,03 g TAA (CH3CSNH2) ble lagt til 5 ml av ioniske væsken, [EMIM] [EtSO4] og 15mL av dobbelt destillert vann i et 50 ml beger, pålagt ultralydbestråling med en UP200S i 7 min. Spissen av ultralydssonden / sonotroden S1 ble nedsenket direkte i reaksjonsløsningen. Den dannede mørkebrune fargesuspensjonen ble sentrifugert for å få utfellingen ut og vasket to ganger med henholdsvis dobbeltdestillert vann og etanol for å fjerne de uomsatte reagensene. For å undersøke effekten av ultralyd på egenskapene til produktene ble en ytterligere komparativ prøve fremstilt, idet reaksjonsparametrene ble holdt konstant, bortsett fra at produktet ble fremstilt ved kontinuerlig omrøring i 24 timer uten hjelp av ultralydbestråling.
Ultrasonisk assistert syntese i vandig ionisk væske ved romtemperatur ble foreslått for fremstilling av PbS nanopartikler. Denne romtemperatur og miljøvennlige grønne metoden er rask og malfri, noe som forkorter syntesetiden bemerkelsesverdig og unngår kompliserte syntetiske prosedyrer. De så forberedte nanoklustrene viser et enormt blått skift på 3,86 eV som kan tilskrives svært liten partikkelstørrelse og kvantekonfigurasjonseffekt.
Enhetsanbefaling:
UP200S
Referanse / Forskningspapir:
Behboudnia, M .; Habibi-Yangjeh, A .; Jafari-Tarzanag, Y .; Khodayari, A. (2008): Facile og romtemperaturforberedelse og karakterisering av PbS nanopartikler i vandig [EMIM] [EtSO4] ionisk væske ved bruk av ultralydbestråling. Bulletin of Korean Chemical Society 29/1, 2008. 53-56.

Fenol nedbrytning

Ultralyd applikasjon:
Rokhina et al. (2013) brukte kombinasjonen av pereddiksyre (PAA) og heterogen katalysator (MnO2) for nedbrytning av fenol i en vandig løsning under ultralydbestråling. Ultralyding ble utført ved bruk av en ultralydapparat på 400 W sonde-type UP400S, som er i stand til å sonikere enten kontinuerlig eller i pulsmodus (dvs. 4 sek. på og 2 sek. av) ved en fast frekvens på 24 kHz. Den beregnede totale effektinngang, effektdensitet og effektintensitet som ble utløst til systemet var 20 W, 9,5×10-2 W / cm-3, og 14,3 W / cm-2, henholdsvis. Den faste kraften har blitt brukt gjennom hele forsøkene. Immersjons sirkulatorenhet ble brukt til å kontrollere temperaturen inne i reaktoren. Den faktiske sonikeringstiden var 4 timer, selv om den virkelige reaksjonstiden var 6 timer på grunn av operasjonen i pulserende modus. I et typisk eksperiment ble glassreaktoren fylt med 100 ml fenoloppløsning (1,05 mM) og passende doser av katalysatoren MnO2 og PAA (2%), som varierer mellom 0-2 g L-1 og henholdsvis 0-150 ppm. Alle reaksjoner ble utført ved omkrets nøytral pH, atmosfærisk trykk og en romtemperatur (22 ± 1 ° C).
Ved ultralydbehandling ble overflatearealet av katalysatoren økt, noe som resulterte i en fire ganger større overflateareal uten endring i det strukturelle. Omsetningsfrekvensene (TOF) ble økt fra 7 x 10-3 til 12,2 x 10-3 Min-1, i forhold til den stille prosessen. I tillegg ble ingen signifikant utvasking av katalysatoren påvist. Den isotermiske oksydasjon av fenol ved relativt lave konsentrasjoner av reagenser viste høye fjerningshastigheter av fenol (opptil 89%) ved milde forhold. Generelt økte ultralyd oksydasjonsprosessen i løpet av de første 60 min. (70% av fenolfjerning vs. 40% under stille behandling).
Enhetsanbefaling:
UP400S
Referanse / Forskningspapir:
Rokhina, EV; Makarova, K .; Lahtinen, M .; Golovina, EA; Van As, H .; Virkutyte, J. (2013): Ultralyd-assistert MnO2 katalysert homolyse av pereddiksyre for fenoldegradering: Vurdering av prosesskjemi og kinetikk. Chemical Engineering Journal 221, 2013. 476-486.

Fenol: Oksidasjon av fenol ved bruk av RuI3 som katalysator

Ultralyd applikasjon:
Heterogen vandig oksydasjon av fenol over RuI3 med hydrogenperoksid (H2O2): Den katalytiske oksidasjonen av fenol (100 ppm) over RuI3 som en katalysator ble studert i en 100 ml glassreaktor utstyrt med en magnetomrører og en temperaturregulator. Reaksjonsblandingen ble omrørt ved en hastighet på 800 rpm i 1-6 timer for å gi en komplett blanding for jevn fordeling og full suspensjon av katalysatorpartikler. Ingen mekanisk omrøring av løsningen ble utført under sonikering på grunn av forstyrrelsen forårsaket av kavitasjonsboblingsoscillasjon og sammenbrudd, noe som gir seg en ekstremt effektiv blanding. Ultralydbestråling av løsningen ble utført med en ultralydstransduser UP400S utstyrt med ultralyd (såkalt sonde-type sonikator), som kan operere enten kontinuerlig eller i pulsmodus med en fast frekvens på 24 kHz og en maksimal effekt på 400 W.
For forsøket, ubehandlet RuI3 som katalysator (0,5-2 gL-1) ble introdusert som en suspensjon til reaksjonsmediet med følgende H2O2 (30%, konsentrasjon i området 200-1200 ppm) tillegg.
Rokhina et al. fant i studien at ultralydsbestråling spilte en fremtredende rolle i modifikasjonen av katalysatorens teksturelle egenskaper, og produserte den mikroporøse strukturen med høyere overflateareal som et resultat av fragmentering av katalysatorpartiklene. Videre hadde den en markedsføringseffekt, som forhindrer agglomerering av katalysatorpartiklene og forbedrer tilgjengeligheten av fenol og hydrogenperoksid til de aktive steder i katalysatoren.
Den tofoldige økning i ultralydstøttet prosess effektivitet i forhold til den stille oksidasjonsprosessen ble tilskrevet katalysatorens forbedrede katalytiske oppførsel og dannelse av oksiderende arter som • OH, • HO2 og jeg2 via hydrogenbindinger spaltning og rekombination av radikaler.
UP400S
Referanse / Forskningspapir:
Rokhina, EV; Lahtinen, M .; Nolte, MCM; Virkutyte, J. (2009): Ultralyd-Assisted Heterogen Ruthenium Katalysert Våt Peroksid Oksidasjon av Fenol. Anvendt katalyse B: Miljø 87, 2009. 162-170.

PLA-belagte Ag / ZnO-partikler

Ultralyd applikasjon:
PLA-belegg av Ag / ZnO-partikler: Mikro- og submikropartikler av Ag / ZnO belagt med PLA ble fremstilt ved olje-i-vann-emulsjonsløsningsmiddel-fordampningsteknikken. Denne metoden ble utført på følgende måte. For det første ble 400 mg polymer oppløst i 4 ml kloroform. Den resulterende konsentrasjon av polymer i kloroform var 100 mg / ml. For det andre ble polymeroppløsningen emulgert i vannoppløsning av forskjellige overflateaktive systemer (emulgeringsmiddel, PVA 8-88) under kontinuerlig omrøring med homogenisator ved omrøringshastighet på 24.000 rpm. Blandingen ble omrørt i 5 minutter. og i denne perioden ble formingsemulsjonen avkjølt med is. Forholdet mellom vannoppløsning av overflateaktivt middel og kloroformoppløsning av PLA var identisk i alle eksperimenter (4: 1). Deretter ble den oppnådde emulsjon ultralydet ved hjelp av en ultralyd sonde-type anordning UP400S (400W, 24kHz) i 5 min. ved syklus 0,5 og amplitude 35%. Til slutt ble den fremstilte emulsjon overført til Erlenmeyer-kolben, omrørt, og det organiske løsningsmiddel ble fordampet fra emulsjonen under redusert trykk som til slutt fører til dannelsen av partikkel-suspensjon. Etter fjerning av løsningsmiddel ble suspensjonen sentrifugert tre ganger for å fjerne emulgatoren.
Enhetsanbefaling:
UP400S
Referanse / Forskningspapir:
Kucharczyk, P .; Sedlarik, V .; Stloukal, P .; Bazant, P .; Koutny, M .; Gregorova, A .; Kreuh, D .; Kuritka, I. (2011): Poly (L-melkesyre) Coated Microwave Synthesized Hybrid Antibacterial Particles. Nanocon 2011.

Polyanilin kompositt

Ultralyd applikasjon:
Fremstilling av vannbasert selvdopet kompositt med nanopolyanilin (SPA) (Sc-WB)
For å forberede det vannbaserte SPAni-komposittet, 0,3 gr SPAni, syntetisert ved bruk av in situ polymerisering i ScCO2 medium, ble fortynnet med vann og sonikert i 2 minutter ved en 1000 W ultralyd homogenisator UIP1000hd. Deretter ble suspensjonsproduktet homogenisert ved å tilsette 125 g vannbasert herdermatrise i 15 minutter. og den endelige sonikering ble utført ved omgivelsestemperatur i 5 minutter.
Enhetsanbefaling:
UIP1000hd
Referanse / Forskningspapir:
Bagherzadeh, MR; Mousavinejad, T .; Akbarinezhad, E .; Ghanbarzadeh, A. (2013): Beskyttende ytelse av vannbasert epoksybelegg som inneholder ScCO2 syntetisert selvdopet Nanopolyanilin. 2013.

Polycykliske aromatiske hydrokarboner: Sonokemisk nedbrytning av naftalen, acenaftylen og fenantren

Ultralyd applikasjon:
For sonokemisk nedbrytning av polycykliske aromatiske hydrokarboner (PAH) nafta-len, acenaftylen og fenantren i vann, ble prøveblandinger sonikert ved 20 ° C og 50 μg / l av hvert mål PAH (150 μg / l av den totale innledende konsentrasjon). Ultralydbehandling ble påført av en UP400S Horn-type ultralydapparat (400W, 24kHz), som kan operere enten i kontinuerlig eller i pulsmodus. Ultralydsenheten UP400S ble utstyrt med en titansonde H7 med 7 mm diameter spiss. Reaksjonene ble utført i en 200 ml sylindrisk glassreaktjonskart med titanhorn montert på toppen av reaksjonsbeholderen og forseglet ved bruk av O-ringer og en Teflon-ventil. Reaksjonsbeholderen ble plassert i et vannbad for å kontrollere prosess temperatur. For å unngå fotokjemiske reaksjoner ble karet dekket av aluminiumsfolie.
Analyseresultatene viste at omdannelsen av PAH øker med økende sonikasjonsvarighet.
For nafthalen økte den ultralydassisterte konvertering (ultralydkraft satt til 150W) fra 77,6% oppnådd etter 30 min. sonikering til 84,4% etter 60 min. lydbehandling.
For acenaphthylen økte den ultralydsbestemte konvertering (ultralyd effekt satt til 150W) fra 77,6% oppnådd etter 30 minutter. sonikering med 150W ultralydseffekt til 84,4% etter 60 min. sonikering med 150 W ultralyd økte fra 80,7% oppnådd etter 30 min. sonikering med 150W ultralydseffekt til 96,6% etter 60 min. lydbehandling.
For fenantren, økte ultralydassistert konvertering (ultralydseffekt til 150W) fra 73,8% oppnådd etter 30 min. sonikering til 83,0% etter 60 min. lydbehandling.
For å øke nedbrytningseffektiviteten kan hydrogenperoksid utnyttes mer effektivt når jernholdig ion blir tilsatt. Tilsetningen av jernholdig ion har vist seg å ha synergetiske effekter som simulerer en Fenton-lignende reaksjon.
Enhetsanbefaling:
UP400S med H7
Referanse / Forskningspapir:
Psillakis, E .; Goula, G .; Kalogerakis, N .; Mantzavinos, D. (2004): Nedbrytning av polycykliske aromatiske hydrokarboner i vandige løsninger ved ultralydbestråling. Journal of Hazardous Materials B108, 2004. 95-102.

Oksidlag fjerning fra substrat

Ultralyd applikasjon:
For å klargjøre substratet før voksende CuO nanotråder på Cu-substrat ble det indre oksidlaget på Cu-overflaten fjernet ved ultralydning av prøven i 0,7 M saltsyre i 2 minutter. med en Hielscher UP200S. Prøven ble rengjort ultralyd i aceton i 5 minutter. for å fjerne organiske forurensninger, skylles grundig med deionisert (DI) vann og tørkes i trykkluft.
Enhetsanbefaling:
UP200S eller UP200St
Referanse / Forskningspapir:
Mashock, M .; Yu, K .; Cui, S .; Mao, S .; Lu, G .; Chen, J. (2012): Modulerende Gass Sensing Egenskaper av CuO Nanotires gjennom Creation of Discrete Nanosized P-n Junctions på deres overflater. ACS Anvendte Materialer & Grensesnitt 4, 2012. 4192-4199.

Voltammetry eksperimenter

Ultralyd applikasjon:
For ultralyd-forbedrede voltammetri eksperimenter, en Hielscher 200 watt ultrasonicator UP200S utstyrt med glasshorn (13 mm diameter spiss) ble benyttet. Ultralydet ble påført med en intensitet på 8 W / cm-2.
På grunn av den langsomme frekvensen av diffusjon av nanopartikler i vandige løsninger og det høye antallet redox-sentre per nanopartikkel domineres den direkte løsningsfase-voltammetri av nanopartikler, ved adsorpsjonseffekter. For å oppdage nanopartikler uten akkumulering på grunn av adsorpsjon, må en eksperimentell tilnærming velges med (i) en tilstrekkelig høy konsentrasjon av nanopartikler, (ii) små elektroder for å forbedre signal-til-bakken-forholdet, eller (iii) veldig rask massetransport.
Derfor, McKenzie et al. (2012) utnyttet effekt ultralyd for å drastisk forbedre hastigheten på massetransport av nanopartikler mot elektrodeoverflaten. I deres eksperimentelle oppsett blir elektroden direkte eksponert for ultralyd med høy intensitet med 5 mm elektrode-til-horn-avstand og 8 W / cm-2 sonication intensitet som resulterer i omrøring og cavitational rengjøring. Et test-redoks-system, en-elektronreduksjonen av Ru (NH3)63 + i vandig 0,1 M KCl, ble anvendt for å kalibrere mengden av massetransport oppnådd under disse forholdene.
Enhetsanbefaling:
UP200S eller UP200St
Referanse / Forskningspapir:
McKenzie, KJ; Marken, F. (2001): Direkte elektrokjemi av nanopartikulært Fe2O3 i vandig løsning og adsorbert på tinndopet indiumoksid. Pure Applied Chemistry, 73/12, 2001. 1885-1894

Ultralyd prosesser fra laboratorium til industriell skala

Hielscher tilbyr hele spekteret av ultralydapparater fra håndholdte lab-homogenisator opp til full industrielle systemer for høyvolumstrømmer. Alle resultater oppnådd i liten skala under test, R&D og optimalisering av en ultralydsprosess, kan være lineært oppskalert til full kommersiell produksjon. Hielscher's ultralydsenheter er pålitelige, robuste og bygget for 24/7-drift.
Spør oss, hvordan å evaluere, optimalisere og skala prosessen din! Vi er glade for å hjelpe deg i alle stadier – fra første tester og prosessoptimalisering til installasjon i din industrielle produksjonslinje!

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


Hielscher Ultrasonics produserer høyytelses ultralydmaskiner for sonokemiske applikasjoner.

Ultralydsprosessorer med høy effekt fra laboratorium til pilot og industriell skala.

Kontakt oss / be om mer informasjon

Snakk med oss ​​om dine krav til behandling. Vi vil anbefale de mest egnede oppsett- og behandlingsparametrene for prosjektet ditt.





Vær oppmerksom på at Personvernregler.


Fakta Verdt å vite

Ultralyd vev homogenisatorer brukes for manifold prosesser og næringer. Avhengig av ultralydsprosessorer’ Bruk, er de referert til som sonde-type ultralyd, Sonic lyser, sonolyzer, ultralyd disruptor, ultralyd jeksel, Sono-ruptor, sonifier, Sonic dismembrator, celle forstyrrelses, ultralyd dispergerer eller oppløsningsmiddel. De ulike begrepene peker til det bestemte programmet som er oppfylt ved sonikering.