Síntesis ne funcionalización zeolitas ir nge ya sonicación

Ya zeolitas, incluidas ya nano — zeolitas ne ya derivados ar zeolita, ar xi sintetizar, funcionalizar ne desaglomerar ar bí nt'ot'e xi hño ne ya confiable utilizando ultrasonidos mar hñets'i ar rendimiento. Ar síntesis ne ar nt'ot'e ultrasónicos ar zeolita sobresalen síntesis hidrotermal convencional ir nge ar eficacia, ar simplicidad, ne ar escalabilidad linear simple ma producción ar dätä. Ya zeolitas sintetizadas ya ultrasonidos muestran hño cristalinidad, pureza, nja'bu ngu 'nar mar hñets'i 'mui funcionalidad nu'bya ar porosidad ne ar desaglomeración.

Mfädi Asistida ya Ultrasonido Zeolitas

Ya zeolitas ya aluminosilicatos hidratados cristalinos microporosos ko propiedades absorbentes ne catalíticas.
Ár nt'ot'e ultrasonido mar hñets'i rendimiento influye ar tamaño ne ar morfología ya cristales ar zeolita sintetizados ya ultrasonidos ne mejora ár cristalinidad. 'Nehe, pa cristalización ar reduce drásticamente utilizando 'nar ruta síntesis sonoquímica. Ya rutas ar síntesis zeolita asistidas ya ultrasonidos ar probaron ne desarrollaron pa numerosos xingu ya zeolita. Ar nt'ot'e mbo síntesis ultrasónica zeolita ar basa jar transferencia masa mejorada da resulta 'nar dätä tasa crecimiento ar xito. Nuna aumento ar tasa crecimiento ar xito 'mefa conduce ja 'nar dätä tasa nucleación. 'Nehe, ar sonicación ts'oni equilibrio despolimerización-polimerización a través de 'nar aumento ar concentración especies solubles, da requiere pa ar formación zeolita.
Da general, varios nsadi nthoni ne configuraciones producción escala piloto xi demostrado da síntesis zeolita ultrasónica ar altamente nt'ot'e xi hño, kwati ar pa ne ar costos.

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Ultrasonicator UIP2000hdT with sonochemical inline reactor for highly efficient zeolite synthesis

ultrasonicador UIP2000hdT ko reactor sonoquímico jar 'ñu pa 'nar síntesis zeolita altamente nt'ot'e xi hño.

Síntesis convencional vs Síntesis ultrasónica zeolitas

¿Temu̲ ar sintetiza ar zeolita convencionalmente?

Síntesis convencional zeolita ge 'nar proceso hidrotermal da consume xingu ya pa, nä'ä to requerir tiempos reacción ndunthe ya ora da varios ya pa. Ar ruta ar hidrotermal xí normalmente 'nar proceso ya lotes, hogem'bu̲ ya zeolitas ar sintetizan a partir de ya 'mui mbo amorfas wa solubles hä ne ar. 'Nar etapa inicial envejecimiento, ar gel reactivo xi compuesto ja 'nar agente orientador ar estructura (SDA) ne ya 'mui mbo aluminio ne sílice ar envejecen da xí hñets'i'i mpat'i. Nxoge nuna ndu̲i bi thogi ar ar envejecimiento, ar o̲t'e ya llamados núcleos. Nuya núcleos ya he̲'mi partida a partir de nuna jar Xtí ar proceso ar cristalización crecen ya cristales zeolita. Ko ar inicio ar cristalización, ar eleva ar mpat'i ar gel. Nuna ar síntesis hidrotermal ar lleva da t'ot'e xi hño nu'bu̲ da nthe̲hu̲ 'ra ja ya reactores ya lotes. Wat'i, ya procesos ya lotes ba ko inconveniente 'nar operación intensa da mano ar obra.

¿Temu̲ ar sintetiza zeolita jár sonicación?

Síntesis ultrasónica zeolita ge 'nar nt'ot'e rápido pa sintetizar zeolita homogénea jar nkohi suaves. Ngu, ya cristales zeolita 50nm da sintetizaron ya vía sonoquímica jar mpat'i ambiente. Mente da reacción convencional síntesis zeolita to tardar asta varios ya pa, ar ruta sonoquímica reduce ar duración ar síntesis ma 'ra ya tx'u̲tho ya ora, nä'ä reduce significativamente ar pa reacción.
Cristalización ultrasónica ar zeolita ar to da t'ot'e komongu procesos ya lotes wa continuos, nä'ä mi thogi ne ár nt'ot'e da hingi hembi da adaptable ar entorno ne ya 'befi ar proceso. Nu'bya ar escalabilidad lineal, ya síntesis ultrasónicas zeolita ar xi transferir ar bí confiable ndezu̲ ar proceso ya lotes inicial da procesamiento jar 'ñu. Procesamiento ultrasónico – lote ne jar 'ñu – permite 'nar dätä nt'ot'e bojä mäs xi ngu, control ya hño ne flexibilidad operativa.

Ventajas síntesis ultrasónica zeolita

  • Cristalización significativamente acelerada
  • Aumento ar nucleación
  • Zeolita pura
  • Morfología homogénea
  • Zeolita altamente funcional (microporosidad)
  • Xí hñets'i'i mpat'i (nt'udi, mpat'i ambiente)
  • Aumento ar cinética reacción
  • Cristales desaglomerados
  • Proceso lotes wa jar 'ñu
  • Rentabilidad mäs xi ngu
Ultrasonic synthesis of zeolite is a rapid crystallization process that gives pure, high-quality nano-sized zeolite.

Micrografía FESEM ar zeolita Bikitaite da contiene litio, thoki ir nge (a) sonicación pa 3 h, (b) EDAX correspondiente, (c) sonicación seguida ya nt'ot'e hidrotermal ma 100 °C Nxoge 24 h, (d) EDAX correspondiente.
(estudio ne ya tsita Roy ne Das, 2017)

Ultrasonic synthesis is a highly efficient technique to produce SAPO-34 nanocrystals (silicoaluminophosphate molecular sieves, a class of zeolites).

Imágenes SEM ar cristales SAPO — 34 sintetizados ya ultrasonidos (SONO — SAPO — 34) ko ar ultrasonicador UP200S jár 'na'ño ya nkohi.
('Yot'e clic pa ntu̲ngi! Estudio ne ya tsita: Askari ne Halladj, 2012)

Rutas síntesis sonoquímica varios xingu ya zeolita

Ja ar Xtí sección, presentamos ndunthe vías sonoquímicas, ne bí xi utilizado ko éxito pa sintetizar Bu̲i xingu ya zeolita. Ya resultados ár nthoni subrayan constantemente ya superioridad síntesis ultrasónica zeolita.

Síntesis ultrasónica ar zeolita Bikitaite da contiene Li

Ultrasonicator-sonochemical-zeolite-synthesisRoy ne Das (2017) sintetizaron cristales ar Bikitaita zeolita da contienen litio 50nm mpat'i ambiente utilizando ar UIP1500hdT (20 ar kHz, 1,5 kW) ar ultrasonicador ja 'nar configuración lote. Ar formación sonoquímica exitosa ar zeolita bikitaita mpat'i ambiente bí confirmada ir nge ar zeolita Bikitaite da contiene litio sintetizada ko ya éxito ya análisis XRD ne MA.
Nu'bu̲ ar combinó ar nt'ot'e sonoquímico ko ar nt'ot'e hidrotermal convencional, bí logró ar formación fase cristales zeolita 'nar mpat'i xingu zu'we (100ºC) jar comparación ko ya 300ºC Nxoge 5 pa, ne ya valores wa ya nza̲those̲ pa ar vía hidrotermal convencional. Sonicación gi 'ñudi efectos significativos ar pa ar cristalización ne ar formación fase zeolita. Pa evaluar ar funcionalidad ar zeolita bikitaita sintetizada ya ultrasonidos, bí investigó jár mfeni almacenamiento hidrógeno. Volumen almacenamiento aumenta ko ar aumento ar contenido Li ar zeolita.
Formación zeolita sonoquímica: Análisis XRD ne MA mostró da formación zeolita pura, nanocristalina Bikitaite comenzó 'mefa xta 3 h ultrasonication ne 72 h ar envejecimiento. Ar zeolita Bikitaite cristalina tamaño nanodimensionado ko picos prominentes ar obtuvieron 'mefa xta 6 h ya pa sonicación 250 ar W.
Ventajas: Ruta síntesis sonoquímica ar bikitaita zeolita da contiene litio ofrece hingi ho̲ntho ar ventaja ar simple producción nanocristales puros, ho̲ntho mi 'nehe presenta 'nar técnica ngut'a ne ya rentable. Costos ya equipos ar ultrasónicos ne ar energía requerida ya xi bajos jar comparación ko ya procesos. 'Nehe, ar duración ar proceso síntesis ar na corta, nä'ä proceso sonoquímico nu'u̲ t'uni komongu 'nar nt'ot'e beneficioso pa aplicaciones energía 'Beni.
(cf. Roy et jar ar. 2017)

Nt'ot'e mordenita zeolita jár ultrasonidos

Ar mordenita obtenida ko ár nt'ot'e ar pretratamiento ultrasónico (MOR-U) mostró 'nar morfología mäs homogénea pellets intercrecimientos 10 × 5 μm2 ne hinda signos formaciones fibrosas wa similares da agujas. Ar nt'ot'e asistido ya ultrasonido umbi lugar ma 'nar hñei características texturales mejoradas, da particular, ar volumen ar microporos accesible pa moléculas nitrógeno ja ar as — made. Ts'ut'ubi nu'bu ar mordenita pretratada ya ultrasonidos, bí observó 'nar nt'ot'e cristalina alterada ne 'nar morfología mäs homogénea.
Jar resumen, ar estudio nu'bya demostró da pretratamiento ultrasónico gel síntesis afectaba ja ya 'na'ño propiedades ar mordenita obtenida, nä'ä resultaba jar

  1. tamaño ne morfología cristales mäs homogéneos, ausencia cristales indeseables similares fibras ne agujas;
  2. menos defectos estructurales;
  3. accesibilidad significativa microporos ja ar muestra ar mordenita tal nu'u̲ fabrica (ja ar comparación ko ya microporos bloqueados materiales preparados ir nge ar nt'ot'e clásico agitación, 'be̲tho ar nt'ot'e post-sintético);
  4. diferente Hmunts'i ja ma ar, supuestamente resultando ja ya 'na'ño posiciones cationes ar Na + (ar factor xí influyente da ts'oni ya propiedades sorción ya materiales komongu — hechos).

Reducción defectos estructurales ya pretratamiento ultrasónico gel síntesis to da 'nar dets'e factible resolver ar hñäki hne ngatho ar estructura "hingi ideal" jar mordenitas sintéticas. 'Nehe, 'nar dätä mfeni sorción jar xí estructura ndi dähä ar ir nge 'nar nt'ot'e ultrasónico hei ne ya nt'ot'e xi hño 'yot'e ar Ts'ut'ubi 'be̲tho ar síntesis, hinda 'nar nt'ot'e postsintético pa Mahä'mu̲ mi consuma ya pa ne recursos (da, ir nge ar contrario, conduce jar ar) generación ar defectos estructurales). 'Nehe, zu'we hñuts'i ya Hmunts'i silanol to contribuir ja 'nar nzaki útil catalítica mäs xi maki ar ar mordenita hñoki.
(cf. Kornas et jar el. 2021)

Tsita SEM ar zeolita MCM — 22 sintetizada ya ultrasonidos

Tsita SEM ar zeolita MCM — 22 sintetizada ya ultrasonidos
(estudio ne cuadro: Wang ne ma'ra 2008)

Solyman et jar ar. (2013) estudiaron ya efectos ar ultrasonido utilizando ultrasonicador Hielscher UP200S jar zeolitas H-mordita ne H — bet. Bí zo̲ni ár njäts'i nu'bu nä'ä ar sonicación ge 'nar técnica xi hño pa kadu ar H-mordita ne ar H-Beta, da o̲t'e ne ya zeolitas 'bu̲hu̲ mäs apropiadas pa ar producción dimetil éter (DME) a través de ar deshidratación metanol.

Síntesis ultrasónica nanocristales SAPO — 34

Vía ar ruta sonoquímica, SAPO — 34 (tamices moleculares ar ar silicoaluminophosphate, 'nar nsa̲di ar zeolitas) ma sintetizados ko ya éxito ja ya nanocrstalline usando TEAOH komongu agente 'mui ar estructura (SDA). Pa ar sonicación, ar ultrasonicador ar klase sonda Hielscher UP200S (24 ar kHz, 200 vatios) ar utilizó. Tamaño promedio ya xito ar producto final hñoki sonoquímicamente ge ar 50nm, nä'ä ge 'nar tamaño ya xito significativamente menor jar comparación ko ar tamaño ya cristales sintetizados hidrotermalmente. Nu'bu̲ ya cristales SAPO — 34 mi sonoquímicamente jar nkohi hidrotermales, área superficie ar significativamente dätä área superficie cristalina ya cristales SAPO — 34 sintetizados convencionalmente a través de ar técnica hidrotermal estática ko kasu̲ ar xkagentho cristalinidad. Gem'bu̲ ar nt'ot'e hidrotermal convencional tsi tso̲kwa menu 24 h ya pa síntesis jar 'mui da SAPO — 34 totalmente cristalino, a través de ar síntesis hidrotermal asistida ya sonoquímicamente cristalinos sapo — 34 werde obtenido 'mefa xta ho̲ntho 1,5 h ya pa reacción. Nu'bya ar energía ultrasónica altamente intensa, ar cristalización zeolita SAPO — 34 da intensifica ya colapso ya burbujas cavitación ultrasónica. Implosión burbujas cavitación ocurre jar menu ar 'nar nanosegundo, nä'ä resulta localmente jar temperaturas suben ne xi bajan rápidamente, nä'ä impide jar Hmunts'i ne aglomeración partículas ne conduce tamaños ya xito mäs t'olo. Hecho ke ya t'olo cristales SONO — SAPO — 34 pudieran hoki ar ir nge ar nt'ot'e sonoquímico sugiere 'nar mextha densidad nucleación ja ya primeras etapas jar síntesis ne 'nar crecimiento lento ya xito 'mefa xta ar nucleación. Nuya resultados sugieren ke nuna ar nt'ot'e hingi convencional ge 'nar técnica xi útil pa ar síntesis nanocristales SAPO — 34 jar altos rendimientos ma escala producción industrial.
(cf. Askari ne Halladj; 2012)

Desaglomeración ultrasónica ne dispersión zeolitas

Ultrasonic disperser UP200St stirring a zeolite suspensionNu'bu̲ ya zeolitas ar utilizan jar aplicaciones industriales, nthoni wa ciencia materiales, ar zeolita seca ar mezcla principalmente ja 'nar fase líquida. Dispersión zeolita requiere 'nar técnica dispersión fiable ne xi hño, da t'uni xingu ya energía da desaglomerar ya partículas zeolita. Ya ultrasonicadores ya hño conocidos ir nge to dispersores potentes ne confiables, ir bí utilizan pa dispersar varios materiales komongu ar nanotubos, grafeno, minerales ne xingu ya materiales ar bí homogénea ja 'nar fase líquida.
'Nar polvo zeolita hingi tratado ya ultrasonido ar aglomera considerablemente ko morfología similar ja 'nar cáscara. Jar contraste, 'nar nt'ot'e ya sonicación 5 min (200 mL muestra sonicada 320 W) mä destruir 'nar dätä xe̲ni ya formas concha, nä'ä resulta ja 'nar polvo final mäs disperso. (cf. Ramírez Medoza et jar ar. 2020)
Ngu, Ramírez Medoza et jar ar. (2020) utilizaron ultrasonicador sonda Hielscher UP200S pa cristalizar ar zeolita NaX (es decir, ar zeolita X sintetizada ja ya sodio (NaX)) jar xí hñets'i'i mpat'i. Sonicación Nxoge ar ndui ora cristalización umbi lugar ma 20% reducción ar pa reacción jar comparación ko 'nar proceso cristalización estándar. 'Nehe, demostraron ne ar sonicación 'nehe tsa̲ da reducir ár 'mui aglomeración ar polvo final ir nge ar nt'ot'e ultrasonido mextha intensidad pa 'nar período ar sonicación mäs ya'bu̲.

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Ultrasonicadores mar hñets'i rendimiento pa ar síntesis zeolita

Sofisticado ar hardware ne ar software inteligente ya ultrasonicadores Hielscher gi 'bu̲hu̲ diseñados pa garantizar 'nar funcionamiento confiable, resultados reproducibles, nja'bu ngu facilidad njapu'befi. Ya ultrasonicadores Hielscher ya robustos ne ya confiables, nä'ä permite da instalados ne operados ja ya 'befi hñei. Ar tsa̲ da acceder ne marcar hingi hembi da ja ya ajustes operativos a través de 'nar menú intuitivo, nä'ä ar tsa̲ da acceder a través de ar pantalla táctil 'bede ya njät'i ne ar control remoto ar navegador. Ir ga̲tho ya nkohi procesamiento, komongu ar energía neta, ar energía Nxoge, ar amplitud, pa, ar presión ne ar mpat'i, bí registran automáticamente 'na jar tarheta SD incorporada. 'Me̲hna bí permite da hnu ne comparar ya ejecuciones ar sonicación bí thogi ne optimizar ar síntesis ar zeolita ne ar proceso dispersión ar mäs mextha dätä nt'ot'e.
Ya sistemas ultrasónicos Hielscher ar utilizan jar nga̲tho ar ximha̲i da procesos ya cristalización ne udi confiables pa ar síntesis zeolitas mextha ar hño ne derivados zeolita. Ya ultrasonicadores industriales Hielscher xi ejecutar hingi hembi da altas amplitudes jar funcionamiento continuo (24 yá 7 yá 365). Amplitudes ga 200 ar μm xi generar hingi hembi da ñäñho ko sonotrodos estándar (sondas ultrasónicas yá cuernos). Pa amplitudes aún mi mäs altas, ya sonotrodos ultrasónicos personalizados gi 'bu̲hu̲ da 'mui. Nu'bya ár robustez ne jár nja, HMUNTS'UJE ultrasonicadores ar instalan comúnmente pa aplicaciones hontho hñei ne entornos exigentes.
Ya procesadores ultrasónicos Hielscher pa síntesis sonoquímica, ar cristalización ne ar desaglomeración ya gi 'bu̲hu̲ instalados jar nga̲tho ar ximha̲i da escala yá 'ma. Ga japi ar jar contacto ko ngekagihe nu'bya pa da mä ár proceso ar fabricación ar zeolita! Ma jä'i xi hño experimentado da encantado ar t'uni mäs ungumfädi dige ar vía síntesis sonoquímica, sistemas ya ultrasónicos ne ya precios!
Ko ár ventaja ar nt'ot'e síntesis ultrasónica, ár producción zeolita sobresaldrá jar dätä nt'ot'e, simplicidad ne hñets'i'i costo jar comparación ko ya procesos síntesis zeolita.

Xtí tabla bí xta ar 'nar indicación ya mfeni ya procesamiento aproximado HMUNTS'UJE ultrasonicators:

Volumen lote Tasa flujo Dispositivos recomendados
1 jar 500mL 10 200 mL yá min UP100H
10 da 2000mL 20 400 mL yá min. UP200Ht, UP400St
0.1 da 20L 0.2 4 L yá min UIP2000hdT
10 da 100L 2 10 L yá min UIP4000hdT
n.a. 10 100 L yá min UIP16000
n.a. mäs dätä Cluster ar UIP16000

Ja ar contacto ko ngekihe! Yá preguntar ga!

Da 'yadi mäs ungumfädi

Utilice da ku̲hu̲ formulario pa da 'yadi ungumfädi adicional dige ar procesadores ultrasónicos, ar aplicaciones ne ar precio. Estaremos encantados da mä ár proceso ko nu'i ne bí ofrecer 'nar ko ya ultrasónico da cumpla ko yá requisitos!









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Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonidos fabrica homogeneizadores ultrasónicos mar hñets'i rendimiento pa aplicaciones ar mezcla, dispersión, emulsión ne extracción jar laboratorio, ar piloto ne ar escala industrial.

Ot'a yá Referencias



Hechos Bale ar penä ga pädi

zeolitas

Ya zeolitas ya nsa̲di ar aluminosilicato, es decir, AlO2 ne SiO2, jar categoría sólidos microporosos nä'ä mi pädi ngu “tamices moleculares". Ya zeolitas consisten principalmente jar sílice, aluminio, oxígeno ne metales nu'u̲ titanio, estaño, zinc ne ma 'ra ya moléculas ya bo̲jä,. Ar ngäts'i tamiz molecular ar origina a partir de ar ha̲i particular ya zeolitas pa clasificar selectivamente ya moléculas basando ar principalmente ja 'nar proceso exclusión tamaño. Selectividad ya tamices moleculares ar define ir nge ár tamaño ar poro. Dependencia ar tamaño ar poro, ja ya tamices moleculares ar clasifican komongu ar macroporosos, mesoporosos ne ar microporosos. Ya zeolitas ku̲t'i jar nsa̲di materiales microporosos ya ke ár tamaño poro ar <2 nm. Due to their porous structure, zeolites have the ability accommodate a wide variety of cations, such as Na+, K+, Ca2 +Mg2 + ne ma'ra. Nuya iones positivos ar sostienen bastante nthegi ne bí xi intercambiar hingi hembi da t'ot'e ma'ra ja 'nar njäts'i ya contacto. Algunas ya zeolitas minerales mäs pa ngatho ya analcima, chabazita, clinoptilolita, heulandita, natrolita, phillipsita ne ar estilbita. Ge 'nar ejemplo fórmula mineral 'nar zeolita: Na2Ya ar2Hää3Wa 10· H2O, fórmula pa ar natrolita. Gi zeolitas intercambiadas catión poseen diferente acidez ne catalizan ndunthe ya catálisis ácidas.
Nu'bya ár selectividad ne propiedades derivadas ar porosidad, ya zeolitas ar utilizan tso̲kwa menudo komongu ar catalizadores, sorbentes, intercambiadores iones, soluciones ya nt'ot'e ya dehe residuales wa komongu agentes antibacterianos.
Ar zeolita fausita (FAU) ngu ge 'nar dets'e específica zeolitas, da caracterizan ja 'nar marco cavidades 1, 3nm diámetro nä'ä gi 'bu̲hu̲ interconectadas ya poros 0,8 ar nm. Ar zeolita ar klase faujasita (FAU) bí gi japu̲'be̲fi komongu catalizador pa procesos industriales komongu ar craqueo catalítico fluido (FCC), ne komongu adsorbente pa compuestos orgánicos volátiles jar corrientes gas.


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos mar hñets'i rendimiento Laboratorio Pa tamaño industrial.