Hielscher Ultrasonics
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Síntesis perovskita ya ultrasonidos

Ya reacciones inducidas ne intensificadas ya ultrasonidos ofrecen 'nar nt'ot'e síntesis sencillo, controlable ko ya precisión ne versátil pa ar producción materiales activados ir nge ar tsibi, nä'ä da menudo hingi ar xi hoki ir nge ya técnicas convencionales.
Ar cristalización ne ar precipitación ultrasónica cristales perovskita ge 'nar técnica xi na hño ne ya bojä, da permite producir nanocristales perovskita escala industrial pa ár producción ja ya serie.

Síntesis ultrasónica nanocristales perovskita

Ya perovskitas haluro plomo orgánico-inorgánico exhiben propiedades optoelectrónicas excepcionales, komongu 'nar mextha absorción ar tsibi, 'nar nzaki útil xi maki nzaki ja ar portador, 'nar longitud difusión jar portador ne 'nar mextha movilidad ar portador, nä'ä mi thogi ke ya compuestos perovskita 'bu̲hu̲ 'nar hñei funcional mäs xi ngu pa aplicaciones mar hñets'i rendimiento jar paneles solares, LED, fotodetectores, láseres, etcétera.
Ar ultrasonicación ge 'na ya nt'ot'e físicos da acelerar ya 'na'ño reacciones orgánicas. Proceso cristalización xi influenciado ne controlado ir nge ar nt'ot'e ultrasónico, nä'ä xta komongu ar nt'uni ya propiedades ar tamaño controlables ja ya nanopartículas perovskita monocristalina.

Tsita TEM ar nanocristales ar perovskita sintetizados ya ultrasonidos

Imágenes TEM pa CH3Nh3PbBr3 QDs (a) ko ne (b) 'ñotho ar nt'ot'e ultrasónico.

UIP2000hdT — 'nar ultrasonido mar hñets'i rendimiento 2000W pa molienda industrial nanopartículas.

UIP2000hdT ko reactor celda flujo presurizable

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Casos estudio síntesis ultrasónica perovskita

Ár nthoni xi llevado da t'ot'e xi hño múltiples xingu ya crecimiento cristales perovskita asistido ya ultrasonidos. Da general, ya cristales perovskita ar preparan ko ar nt'ot'e crecimiento líquido. Pa precipitar cristales perovskita, ár solubilidad ja ya muestras objetivo ar reduce lenta ne controladamente ja 'nar njäts'i precursora. Precipitación ultrasónica nanocristales perovskita ar basa principalmente ja 'nar enfriamiento antidisolventes.

Cristalización ultrasónica nanocristales perovskita

Jang et jar ar. (2016) informan ar éxito síntesis asistida ya ultrasonidos nanocristales perovskita haluro plomo. Ya ultrasonido, APbX ndu3 nanocristales de perovskita con una amplia gama de composiciones, donde A = CH3Nh3, Cs o HN=CHNH3 (formamidinio), y X = Cl, Br o I, fueron precipitados. Ar ultrasonicación acelera proceso disolución ya precursores (AX ne PbX2) jar tolueno, ne ar velocidad disolución determina ar tasa crecimiento ya nanocristales. 'Mefa, equipo nthoni fabricó fotodetectores mextha sensibilidad ir nge ar recubrimiento homogéneo ya nanocristales tamaño uniforme jar sustratos óxido silicio Nar dätä hño ar superficie.

NTHEGE ultrasónica cristales perovskita

Distribuciones tamaño partícula CH3NH3PbBr3 (a) ko ne (b) 'ñotho ar nt'ot'e ultrasónico.
Chen et jar ar. 2017

Ya cristalización asimétrica ar ultrasónica ar perovskita

Peng et jar ar. (2016) desarrollaron 'nar 'ra'yo nt'ot'e crecimiento basado 'nar cristalización asimétrica (CTAC) activada ya cavitación, da promueve ar nucleación heterogénea ja ar proporcionar xingu ya energía pa superar ar barrera nucleación. Nsa̲di, introdujeron pulsos ultrasónicos xi cortos (≈ 1 mfe̲tsi) jar ár njäts'i nu'bu alcanzó 'nar za̲ ár nthe̲ supersaturación hñets'i'i ko difusión vapor antisolvente. Ar pulso ar ultrasónico bí introduce bí altos ar niveles supersaturación, ho ar cavitación desencadena eventos ar nucleación excesivos ne, ir crecimiento 'nar Nar dätä hño yá 'bede ya cristales diminutos. Prometedoramente, MAPbBr3 Ya películas monocristalinas crecieron jar superficie varios sustratos ja ya tx'u̲tho ora ar nt'ot'e ya ultrasonidos cíclico.

Síntesis ultrasónica puntos cuánticos perovskita

Chen et jar ar. (2017) presentan ja ir 'be̲fige nthoni 'nar nt'ot'e nt'ot'e xi hño pa ndi hoki puntos cuánticos (QD) ar perovskita jár irradiación ultrasónica. Ar ultrasonicación ar gi japu̲'be̲fi komongu ya nt'ot'e mecánico pa acelerar ar precipitación puntos cuánticos ar perovskita. Proceso cristalización ya puntos cuánticos perovskita ar intensifica ne controla ir nge ar nt'ot'e ultrasónico, nä'ä xta komongu ar nt'uni 'nar tamaño ya nanocristales adaptado ko ya precisión. Ar análisis ar estructura, ar tamaño ar partícula ne ar morfología ya puntos cuánticos perovskita mostró ne ar cristalización ultrasónica proporciona tamaños ar partícula mäs t'olo ne 'nar NTHEGE tamaño partícula mäs uniforme. Utilizando la síntesis ultrasónica (= sonoquímica), 'nehe mar tsa̲ ga producir puntos cuánticos perovskita ko 'na'ño composiciones químicas. Esas 'na'ño composiciones ja ya cristales ar perovskita permitieron picos emisión ne bordes ar adsorción incapaces CH3Nh3Pbx3 (X = Cl, Br e I), nä'ä dio lugar a una gama ya njät'i extremadamente amplia.

Dispersión ultrasónica

Ultrasonicación suspensiones nanopartículas ne tintas ge 'nar técnica fiable da dispersar ya ar nt'ot'e homogénea nu'bu da t'uni ya nanosuspensión dige ar sustratos komongu rejillas wa ya electrodos. (cf. Belchi et jar el. 2019;) Pichler et jar ar. 2018)
Ar dispersión ultrasónica maneja hingi hembi da altas concentraciones sólidos (nt'udi, pastas) ne distribuye ya nanopartículas partículas Nthuts'i dispersas pa producir 'nar suspensión uniforme. 'Me̲hna asegura ke jar nt'ot'e 'mefa ár njäts'i Tange'u, nu'bu̲ bí recubre ar sustrato, hingi xi aglomeraciones komongu aglomerados da perjudiquen ar rendimiento ar recubrimiento.

Hielscher Ultrasonics suministra 'nar potente dispersor ultrasónico pa ndi hoki suspensiones homogéneas nanopartículas, ngu, pa ar producción baterías litio

Ar dispersión ultrasónica gi hoki suspensiones uniformes tamaño nanométrico: ar curva xí – 'Bu̲ 'be̲tho ar sonicación yá Curva nthe̲ni 'mefa xta ar sonicación

Procesadores ultrasónicos pa ar precipitación perovskita

Hielscher Ultrasonics diseña ne fabrica sistemas ultrasónicos mar hñets'i rendimiento pa síntesis sonoquímica cristales perovskita mextha ar hño. Ngu líder jár ta̲i ne ko 'nar maku̲nzaki mfeni jar procesamiento ultrasonidos, Hielscher Ultrasonics asiste ja yá clientes ndezu̲ ar ndui ntsa̲ ar viabilidad asta ar optimización ar proceso ne ar instalación final procesadores ultrasónicos industriales pa ar producción Nar dätä hño ar escala. Ya ar ofrecer nga̲tho ar gama productos, ndezu̲ ultrasonidos laboratorio ne sobremesa asta procesadores ultrasónicos industriales, Hielscher to da mats'i bí dispositivo ideal pa ár proceso ar nanocristales.
FC100L1K — 1S ko insertoMPC48Ga̲tho ya ultrasonidos Hielscher ar xi controlar ko ya precisión ne xi ajustar ar amplitudes ndezu̲ na bajas asta xi altas. Ar amplitud ge 'na ya ndu'mi factores da influyen ar impacto ne ar destructividad ya procesos sonicación. Ultrasonidos de Hielscher’ Ya procesadores ultrasónicos ofrecen 'nar espectro xi nthegi xi hño. ar amplitudes da abarcan ndezu̲ aplicaciones xi leves ne suaves asta xi hmä ne destructivas. Ar nt'ets'i ar za amplitud, ar booster ne ar sonotrodo adecuados permite da t'ot'e ar impacto ultrasónico mahyoni pa ár proceso ar específico. Inserto reactor celda flujo hontho MPC48 ar Hielscher – MultiPhaseCavitator (ga fotografiya ar izquierda) – Permite inyectar ñoho ar fase a través de 48 cánulas komongu 'nar tensión delgada jar ar punto mpa cavitacional, hogem'bu̲ ya ondas ultrasónicas mar hñets'i rendimiento dispersan yoho ya fases ja 'nar mezcla homogénea. Cavitator MultiPhase ar ideal pa da du'mi puntos 'bot'i cristales ne da controlar ar reacción precipitación nanocristales perovskita.
Ya procesadores ultrasónicos industriales ar Hielscher ar xi ofrecer amplitudes extraordinariamente altas. Las amplitudes de hasta 200 μm se pueden ejecutar fácilmente de forma continua en funcionamiento 24/7. Pa amplitudes aún mi pe̲ts'i, mahyoni da 'mui sonotrodos ultrasónicos personalizados. Robustez ya equipos ultrasónicos Hielscher permite 'nar funcionamiento 24 yá 7 jar entornos pesados ne exigentes.
HMUNTS'UJE clientes gi satisfechos ar extraordinaria robustez ne fiabilidad ya sistemas Hielscher Ultrasonic. Instalación jar campos ya nt'ot'e pesada, entornos exigentes ne operación 24 yá 7 garantiza 'nar procesamiento nt'ot'e xi hño ne ya bojä. Ar intensificación ar proceso ya ultrasonidos reduce ar pa procesamiento ne logra mpädi mäs xi resultados, es decir, dätä hño, pe̲ts'i ar rendimientos, productos innovadores.
Xtí tabla bí xta ar 'nar indicación ya mfeni ya procesamiento aproximada ar HMUNTS'UJE ultrasonidos:

Volumen lote Gasto Dispositivos recomendados
0.5 1.5mL n.d. VialTweeter
Ar 1 jar 500 ml Ar 10 200 ml yá min UP100H
Ar 10 da 2000 ml Ar 20 400 ml yá min UP200Ht, UP400St
0.1 da 20L 0.2 4 L yá min UIP2000hdT
Ar 10 da 100L Ar 2 10 l yá min UIP4000hdT
n.d. Ar 10 100 L yá min UIP16000
n.d. Mar dätä Racimo ar UIP16000

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Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos mar hñets'i rendimiento pa ar dispersión, ar emulsificación ne ar extracción celular.

Homogeneizadores ultrasónicos mextha nts'edi ja laboratorio Pa piloto y Escala industrial.

Bibliografía yá Referencias



Datos da Bale ar penä ga pädi

perovskita

Perovskita ge 'nar ngäts'i da pede ar mineral Perovskita ('nehe conocido komongu ar óxido titanio cálcico wa titanato calcio, fórmula química CaTiO3), nja'bu̲ komongu 'nar estructura hñei específica. Ir nge xkagentho thuuhu, mineral Perovskita presenta ar estructura perovskita.
Ya compuestos perovskita xi 'ñuse̲ ar estructura cúbica, tetragonal wa ortorrómbica ne pe̲ts'i ar fórmula química ABX3. A ne B ya cationes, mente da X o̲t'e 'nar anión, da une da ambos. Ja ya compuestos perovskita, catión A ar significativamente dätä catión b Ya minerales estructura perovskita ya ar Lopita ne ar Bridgmanita.
Ya perovskitas pe̲ts'i 'nar estructura cristalina ho̲ntho ne jar nuna ar estructura ar xi combinar varios ya xe̲ni químicos. Nu'bya ar estructura cristalina hontho, ya moléculas perovskita xi exhibir ndunthe propiedades valiosas, komongu ar superconductividad, magnetorresistencia xi mextha y/o ferroelectricidad, mi o̲t'e da esos compuestos 'bu̲hu̲ xi interesantes pa aplicaciones industriales. 'Nehe, ar tsa̲ da combinar 'nar Nar dätä hño yá 'bede ya xe̲ni 'na'ño pa formar estructuras perovskita, nä'ä permite combinar, modificar ne intensificar ciertas características ar hñei. Ya investigadores, ar científicos ne ar desarrolladores procesos utilizan esas opciones pa diseñar ne optimizar selectivamente ya características físicas, ópticas ne eléctricas ar perovskita.
Yá propiedades optoelectrónicas o̲t'e da perovskitas ya híbridas 'bu̲hu̲ candidatas ideales pa aplicaciones células solares, ne ya células solares perovskita ge 'nar tecnología prometedora, nä'ä dar tsa̲ da 'BATS'I producir ar dätä cantidades energía 'Beni ne respetuosa ko ar nt'uni mbo jar ximha̲i.
Parámetros optoelectrónicos críticos ar perovskita monocristalina reportados ar ot'a:

MAPbI31,51 eV 821 nm2,5 (SCLC)10−8τs = 22 ns τb = 1032 ns PL2 × 10102–8 μm3,3 × 1010MAPbBr32.18 eV 574 nm24 (SCLC)
τs = 28 ns τb = 300 ns PL
1,3–4,3 μm3 × 1010MAPbI31.51 eV 820 nm67.2 (SCLC)
τs = 18 ns τb = 570 ns PL
1,8–10,0 μm1,4 × 1010MAPbI3850 nm164 ± 25 Movilidad 25 huecos (SCLC) 105 Movilidad agujeros (Hall) 24 ± 6,8 electrones SCLC
82 ± 5 μs TPV 95 ± 8 μs espectroscopía de impedancia (IS)9 × 109 p175 ± 25 μm3.6 × 1010 pa ya hoyos 34.5 × 1010 pa electronMAPbI31.53 eV 784 nm34 Hall

8.8 × 1011 p
1.8 × 109 pa ar hoyo 4.8 × 1010 pa electronMAPbBr31.53 eV 784 nm34 Hall

8.8 × 1011 p
1.8 × 109 pa ar hoyo 4.8 × 1010 pa electronMAPbBr32.24 eV 537 nm4.36 Hall

3.87 × 1012 p
2.6 × 1010 pa ya hoyos 1.1 × 1011 pa electronMAPbCl32.24 eV 537 nm4.36 Hall

3.87 × 1012 p
2.6 × 1010 pa ya hoyos 1.1 × 1011 pa electronMAPbCl32.97 eV 402 nm179 Hall

5.1 × 109 N

MAPbCl32,88 eV 440 nm42 ± 9 (SCLC) 2,7 × 10-8τs = 83 ns τb = 662 ns PL4.0 × 109 p3,0–8,5 μm3,1 × 1010FAPbI31.49 eV 870 nm40 ± 5 Movilidad 5 orificios SCLC1.8 × 10-8
2.8 × 109
1.34 × 1010

Materiales Me̲'bida prohibida wa inicio absorción Movilidad [cm2 V-1 s-1] Conductancia [Ω-1 cm-1] Nzaki útil ne ya nt'ot'e ar transportista Concentración ne klase ar portador [cm-3] (n wa hne) Longitud difusión Densidad ar trampa [cm-3]
MAPbBr3 2.21 eV 570 nm 115 (TOF) 20 — 60 (Hall) 38 (SCLC) τs = 41 ns τb = 457 ns (PL) 5 × 109 ma 5 × 1010 p De 3 a 17 μm 5,8 × 109

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