Sonochemia to efekt kawitacji ultradźwiękowej na systemach chemicznych. Ze względu na ekstremalne warunki, które występują w kawitacyjne “hot spot”USG energii jest bardzo skuteczny sposób do poprawy przebiegu reakcji (wyższe plony, wyższa jakość), przekształcenie i czasu trwania reakcji chemicznej. Niektóre zmiany chemiczne można uzyskać tylko pod ultradźwiękami, na przykład jako nanowymiarowej cyny powłoce z tytanu lub aluminium.

Poniżej wyborem cząstek i cieczy i związanych z nimi zaleceń sposób obróbki materiału w celu młynie rozproszonej rozdrabniania lub modyfikowania cząsteczki stosując ultradźwiękowy homogenizator.

Poniżej znajdują się niektóre protokoły sonikacyjnego do udanych reakcji sonochemicznych!

W porządku alfabetycznym:

α-epoksyketony – reakcja otwarcia pierścienia

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Otwarcie pierścienia katalityczna alfa-epoxyketones prowadzi się przy użyciu kombinacji metod ultradźwiękowych i fotochemicznych. tetrafluoroboran 1-benzylo-2,4,6-triphenylpyridinium (NBTPT) stosowano jako fotokatalizatora. Dzięki połączeniu działania ultradźwiękami (Sonochemia) i fotochemicznych tych związków, w obecności NBTPT, otwarcie pierścienia epoksydu został osiągnięty. Wykazano, że zastosowanie ultradźwięków zwiększyć szybkość reakcji zdjęć indukowane znacząco. Ultradźwięki może poważnie wpływać fotokatalityczną otwarcie pierścienia a-epoxyketones głównie ze względu na efektywne przenoszenie masy reagentów i wzbudzonego stanu NBTPT. Ponadto transfer elektronów między aktywnych związków, w tym homogennym układzie odbywa się za pomocą sonikacji
szybciej niż system bez ultradźwięków. Wyższe wydajności i krótszy czas reakcji, to zalety tego sposobu.

Fotokatalityczne otwarcie pierścienia α-epoksyketonów wspomagane ultradźwiękami (badanie i grafika: ©Memarian et al 2007)

Protokół ultradźwiękami:
α-epoksyketony 1a-f i tetrafluoroboran 1-benzylo-2,4,6-trifenylopirydyniowy 2 przygotowano zgodnie z podanymi procedurami. Metanol został zakupiony od firmy Merck i destylowany przed użyciem. Zastosowanym urządzeniem ultradźwiękowym była sonda ultradźwiękowa UP400S firmy Hielscher Ultrasonics GmbH. Ultradźwiękowy róg zanurzeniowy S3 (znany również jako sonda lub sonotroda) emitujący ultradźwięki o częstotliwości 24 kHz przy poziomach intensywności dostrajanych do maksymalnej gęstości mocy akustycznej 460 Wcm.^-2 użyto. Sonikację prowadzi się przy 100% (maksymalna 210μm amplituda). S3 sonotroda (głębokość maksymalna Zanurzyć 90 mm) zanurzano bezpośrednio w mieszaninie reakcyjnej. Naświetlanie UV przeprowadzono przy użyciu 400W wysokociśnieniową lampę rtęciową z Narva chłodzenia próbek w Duran szkła. ¹H NMR mieszaniny fotoproduktów mierzono CDCI₃ Roztwory zawierające tetrametylosilanu (TMS) jako wzorca wewnętrznego na spektrometrze Bruker DRX-500 (500 MHz). preparatywnej chromatografii cienkowarstwowej (PLC), przeprowadzono na 20 x 20 cm² Płytki pokryto 1 mm warstwie żelu krzemionkowego Merck PF₂₅₄ wytwarza się stosując krzemionkę w postaci zawiesiny i wysuszeniu na powietrzu. Wszystkie produkty są znane i ich dane spektralne donoszono wcześniej.
Zalecenie Urządzenie:
UP400S z ultradźwiękowym S3
Referencje / Badania papieru:
Memarian Hamid R .; Saffar-Teluri, A. (2007): Photosonochemical otwarcie pierścienia katalityczna alfa-epoxyketones. Beilstein Journal Chemii Organicznej 3/2 2007.

Glinu katalizatora / nikiel Nano-strukturę stopu Al / Ni

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Cząstki Al / Ni może być modyfikowana przez sonochemically nano struktury wstępnej stopu Al / Ni. wytwarza się Therbey, skutecznym katalizatorem uwodorniania acetofenonu.
Ultradźwiękowy Wytwarzanie katalizatora Al / Ni:
5 g komercyjnego stopu Al/Ni zdyspergowano w oczyszczonej wodzie (50 ml) i poddano działaniu ultradźwięków do 50 minut za pomocą sonikatora ultradźwiękowego UIP1000hd (1 kW, 20 kHz) wyposażonego w róg ultradźwiękowy BS2d22 (powierzchnia głowicy 3,8 cm).²) I B2-1.8 przypominającą. Maksymalne natężenie obliczony na 140 wcm^-2 przy mechanicznym amplitudy 106μm. W celu uniknięcia wzrostu temperatury w ultradźwiękami Doświadczenie prowadzono w termostatowanej komórki. Po sonifikacji, próbki wysuszono pod próżnią za pomocą opalarki.
Zalecenie Urządzenie:
UIP1000hd z sonotrody BS2d22 i przypominającej klaksonu B2-1.2
Referencje / Badania papieru:
Dulle, Jana; Nemeth, Silke; Skorb, Ekaterina V.; Irrgang, Torsten; Senker, Jürgen; Kempe, Rhett; Fery, Andreas; Andreeva, Daria V. (2012): Aktywacja sonochemiczna katalizatora uwodornienia Al/Ni. Zaawansowane materiały funkcjonalne 2012. Data urodzenia: 10.1002/adfm.201200437

Transestryfikację z użyciem katalizatora biodiesel MgO

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Reakcję transestryfikacji badano przy stałym mieszaniu ultradźwiękowym za pomocą sonikatora UP200S dla różnych parametrów, takich jak ilość katalizatora, stosunek molowy metanolu i oleju, temperatura reakcji i czas trwania reakcji. Eksperymenty wsadowe przeprowadzono w reaktorze z twardego szkła (300 ml, średnica wewnętrzna 7 cm) z dwiema szyjkami z uziemioną pokrywą. Jedna szyjka była połączona z tytanową sonotrodą S7 (średnica końcówki 7 mm) procesora ultradźwiękowego UP200S (200 W, 24 kHz). Amplituda ultradźwięków została ustawiona na 50% z 1 cyklem na sekundę. Mieszaninę reakcyjną sonikowano przez cały czas reakcji. Druga szyjka komory reaktora została wyposażona w niestandardowy, chłodzony wodą skraplacz ze stali nierdzewnej do refluksu odparowanego metanolu. Cała aparatura została umieszczona w łaźni olejowej o stałej temperaturze kontrolowanej przez proporcjonalny pochodny regulator temperatury. Temperaturę można podnieść do 65°C z dokładnością ±1°C. Jako materiał do transestryfikacji biodiesla wykorzystano olej odpadowy i 99,9% czysty metanol. Jako katalizator zastosowano osadzony w dymie nanorozmiar MgO (wstęga magnezu).
Doskonały wynik konwersji uzyskano przy 1,5% wagowych katalizatora; Stosunku molowym 5: 1 metanol oleju w temperaturze 55 ° C, stopień przemiany 98,7%, uzyskano po 45 minutach.
Zalecenie Urządzenie:
UP200S z ultradźwiękowe sonotrody S7
Referencje / Badania papieru:
Sivakumar, P .; Sankaranarayanan, S .; Renganathan, S .; Sivakumar, P. (): Badania nad Sono-chemiczne produkcji biodiesla Korzystanie Smoke Złożone Nano MgO katalizatora. Biuletyn reakcji chemicznej Inżynierii & Kataliza 8/2 2013. 89 – 96.

Kadmu (II) Synteza nanokompozyt -thioacetamide

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Nanokompozyty kadm(II)-tioacetamid zsyntetyzowano w obecności i nieobecności alkoholu poliwinylowego na drodze sonochemicznej. Do syntezy sonochemicznej (sono-synteza), 0,532 g dwuwodnego octanu kadmu (II) (Cd(CH3COO)2.2H2O), 0,148 g tioacetamidu (TAA, CH3CSNH2) i 0,664 g jodku potasu (KI) rozpuszczono w 20 ml podwójnie destylowanej wody dejonizowanej. Roztwór ten poddano działaniu ultradźwięków za pomocą ultrasonografu UP400S z sondą o dużej mocy (24 kHz, 400 W) w temperaturze pokojowej przez 1 h. Podczas sonikacji mieszaniny reakcyjnej temperatura wzrosła do 70-80 ° C, mierzona za pomocą termopary żelazowo-stałej. Po godzinie utworzył się jasnożółty osad. Wyizolowano go przez odwirowanie (4000 obr./min, 15 min), przemyto podwójnie destylowaną wodą, a następnie absolutnym etanolem w celu usunięcia resztkowych zanieczyszczeń i ostatecznie wysuszono na powietrzu (wydajność: 0,915 g, 68%). Dec. p.200°C. Aby przygotować nanokompozyt polimerowy, 1,992 g alkoholu poliwinylowego rozpuszczono w 20 ml podwójnie destylowanej wody dejonizowanej, a następnie dodano do powyższego roztworu. Mieszaninę tę poddano działaniu ultradźwięków za pomocą sondy ultradźwiękowej UP400S przez 1 godzinę, gdy powstał jasnopomarańczowy produkt.
Wyniki SEM wykazała, że ​​w obecności PVA rozmiary cząstek zmniejszyła się od około 38 nm do 25 nm. Następnie zsyntetyzowano sześciokątne CdS nanocząstki o morfologii sferycznej z rozkładu termicznego polimerowego nanokompozytu, kadmu (II), -thioacetamide / PVA jako prekursora. Wielkość nanocząstek CDS mierzono zarówno XRD i SEM, a wyniki były bardzo dobrą zgodność ze sobą.
Ranjbar i in. (2013) stwierdzili, że polimerowy Cd (II), nanokompozytowy prekursor odpowiednią do wytwarzania nanocząstek siarczku kadmu z interesujących cech morfologicznych. Wyniki wykazały, że synteza ultradźwiękowe mogą być z powodzeniem stosowane jako proste, skuteczne, tanie, przyjazne dla środowiska i metodą bardzo obiecującą do syntezy materiałów nanoskali, bez konieczności stosowania specjalnych warunkach, takich jak wysoka temperatura, długich czasów reakcji i wysokie ciśnienie ,
Zalecenie Urządzenie:
UP400S
Referencje / Badania papieru:
Ranjbar, M .; Mostafa Yousefi, M .; Nozari R .; Sheshmani, S. (2013): Synteza i charakterystyka kadmowe tioacetamidu nanokompozytów. Int. J. NanoSci. Nanotechnol. 9/4, 2013. 203-212.

CaCO3 – ultradźwiękami pokrytego kwasem stearynowym

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Powłoka ultradźwiękowy nano wytrąca CaCO₃ (NPCC), kwas stearynowy, aby poprawić jego dyspersji polimeru, w celu zmniejszenia zbrylania. 2 g niepowlekanego nano wytrąca CaCO₃ (NPCC) został poddany sonikacji za pomocą sonikatora UP400S w 30 ml etanolu. 9% wagowych kwasu stearynowego rozpuszczono w etanolu. Etanol z kwasem stearynowym został następnie zmieszany z sonifikowaną zawiesiną.
Zalecenie Urządzenie:
UP400S o 22 mm średnicy sonotrody (H22D) oraz komórkę przepływu z płaszczem chłodzącym
Referencje / Badania papieru:
Kow, K. W .; Abdullah E. C .; Aziz, A. R. (2009): wpływ ultradźwięków metalizacją nano wytrąca CaCO3 z kwasem stearynowym. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering 4/5, 2009. 807-813.

azotan ceru domieszkowanego silan

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Jako podłoże metaliczne zastosowano walcowane na zimno panele ze stali węglowej (6,5 cm, 6,5 cm, 0,3 cm; oczyszczone chemicznie i wypolerowane mechanicznie). Przed nałożeniem powłoki panele zostały oczyszczone ultradźwiękowo acetonem, a następnie oczyszczone roztworem alkalicznym (0,3 mol L1 NaOH) w temperaturze 60°C przez 10 minut. W celu użycia jako podkładu, przed wstępną obróbką podłoża, typowy preparat zawierający 50 części γ-glicydoksypropylotrimetoksysilanu (γ-GPS) rozcieńczono około 950 częściami metanolu, w pH 4,5 (skorygowanym kwasem octowym) i pozostawiono do hydrolizy silanu. Procedura przygotowania domieszkowanego silanu z pigmentami azotanu ceru była taka sama, z wyjątkiem tego, że 1, 2, 3% wag. azotanu ceru dodano do roztworu metanolu przed dodaniem (γ-GPS), a następnie roztwór mieszano mieszadłem śmigłowym przy 1600 obr / min przez 30 minut w temperaturze pokojowej. Następnie dyspersje zawierające azotan ceru poddano działaniu ultradźwięków przez 30 minut w temperaturze 40°C z zewnętrzną kąpielą chłodzącą. Proces ultradźwiękowy przeprowadzono za pomocą ultrasonografu UIP1000hd (1000 W, 20 kHz) z wlotową mocą ultradźwiękową około 1 W / ml. Obróbkę wstępną podłoża przeprowadzono przez płukanie każdego panelu przez 100 sekund odpowiednim roztworem silanu. Po obróbce panele pozostawiono do wyschnięcia w temperaturze pokojowej przez 24 godziny, a następnie wstępnie obrobione panele pokryto dwuskładnikową żywicą epoksydową utwardzaną aminą. (Epon 828, shell Co.), aby uzyskać grubość mokrej powłoki 90 μm. Panele pokryte żywicą epoksydową pozostawiono do utwardzenia na 1 godzinę w temperaturze 115°C, po utwardzeniu powłok epoksydowych; grubość suchej powłoki wynosiła około 60 μm.
Zalecenie Urządzenie:
UIP1000hd
Referencje / Badania papieru:
Zaferani, S.H .; Peikari, M .; Zaarei, D .; Danaei, I. (2013): elektrochemiczne wpływ obróbki wstępnej silanów zawierających azotan ceru na katodowej właściwości disbonding epoksydowej blachy stalowej. Journal przyczepności Staszica 27/22, 2013. 2411-2420.

Miedź z aluminium Konstrukcje: Synteza porowatych struktur Cu-Al

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Porowata miedzi, glinu stabilizowany tlenek metalu stanowi obiecującą alternatywę katalizatorem odwodornienia propanem, który jest wolny od metali szlachetnych lub niebezpiecznych. Strukturę porowatą utleniony ze stopu Cu-Al (metal gąbki) jest podobna do metale Raneya typu. ultradźwiękowej wysokiej mocy jest zielony chemiczne narzędzie dla syntezy porowatych struktur miedzi, glinu stabilizowanego tlenkiem metalu. Są tanie (koszt produkcji ok. 3 EUR / litr) i metoda może być łatwo skalowany w górę. Te nowe materiały porowate (lub gąbki „metal”) mają objętość stopu i utlenionej powierzchni i mogą katalizować propan odwodornieniu w niskich temperaturach.
Procedura ultradźwiękowego wytwarzania katalizatora:
Pięć gramów proszku stopu Al-Cu zdyspergowano w ultraczystej wodzie (50 ml) i poddano działaniu ultradźwięków przez 60 minut za pomocą sonikatora Hielschera UIP1000hd (20 kHz, maksymalna moc wyjściowa 1000 W). Urządzenie typu sondy ultradźwiękowej zostało wyposażone w sonotrodę BS2d22 (powierzchnia końcówki 3,8 cm).²) I B2-1.2 róg przypominającą. Maksymalne natężenie obliczono na 57 W / cm² przy mechanicznym amplitudy 81μm. Podczas obróbki próbki ochłodzono w łaźni lodowej. Po obróbce próbkę wysuszono w temperaturze 120 ° C przez 24 godziny.
Zalecenie Urządzenie:
UIP1000hd z sonotrody BS2d22 i przypominającej klaksonu B2-1.2
Referencje / Badania papieru:
Schäferhans, Jana; Gomez-Quero Santiago; Andreeva Daria V .; Rothenberg, Gadi (2011): nową i skuteczną miedziano-aluminiowe propan odwodornienia katalizatorów. Chem. Eur. J. 2011, 17, 12254-12256.

Degradacja phathlocyanine miedzi

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Odbarwianie i niszczenie metaloftalocyjanin
Patlocyjanina miedzi jest sonikowana wodą i rozpuszczalnikami organicznymi w temperaturze otoczenia i pod ciśnieniem atmosferycznym w obecności katalitycznej ilości utleniacza przy użyciu ultrasonografu UIP500hd o mocy 500 W z komorą składaną na poziomie mocy 37-59 W/cm.²: 5 ml próbki (100 mg / l), 50 d / D Woda choloform i pirydyny w 60% amplitudy ultradźwięków. Temperatura reakcji: 20 ° C.
Zalecenie Urządzenie:
UIP500hd

Złoto: morfologiczne modyfikacja nanocząstek złota

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Nanocząstki złota zostały zmodyfikowane morfologicznie trakcie intensywnego ultradźwięków. Bezpiecznik nanocząstki złota w strukturze podobny do hantli ultradźwięków w czasie 20 minut. w czystej wodzie i w obecności środków powierzchniowo czynnych stwierdzono wystarczająca. Po 60 min. ultradźwiękami nanocząstki złota uzyskać strukturę robaka lub pierścienia, jak w wodzie. Skondensowane nanocząsteczki kulistych lub owalne kształty ultradźwiękowe tworzą w obecności siarczanu dodecylu sodu lub roztwory amin dodecyl.
Protokół obróbki ultradźwiękowej:
Do ultradźwiękowego modyfikacji, roztworu koloidalnego złota, polegający na wstępnie uformowane cytrynianowe chronione złotymi nanocząstkami o średniej średnicy 25 nm (± 7nM), poddano działaniu ultradźwięków w zamkniętej komorze reaktora (ok. 50 ml objętości). Koloidalny roztwór złota (0,97 mmol·L^-1) Ultradźwiękami napromienione przy dużym natężeniu (40 W / cm^-2) przy użyciu ultrasonografu Hielscher UIP1000hdT (20 kHz, 1000 W) wyposażonego w sonotrodę BS2d18 ze stopu tytanu (średnica końcówki 0,7 cala), którą zanurzono około 2 cm pod powierzchnią sonikowanego roztworu. Koloidalne złoto było gazowane argonem (O₂ < 2 ppm objętościowo, ciekłe powietrze) 20 min. Przed i podczas działania ultradźwiękami, z szybkością 200 ml-min^-1 wyeliminowanie tlenu w roztworze. 35-ml porcję z każdego roztworu środka powierzchniowo czynnego bez dodatków dwuwodnego cytrynianu trójsodowego dodano do 15 ml wstępnie uformowanego złota koloidalnego, barbotowano z argonem 20 min. przed iw trakcie leczenia ultradźwiękami.
Zalecenie Urządzenie:
UIP1000hd z sonotrody BS2d18 reaktora i komorze przepływowej
Referencje / Badania papieru:
Radziuk, D .; Grigoriew, D .; Zhang, W .; Ni, D .; Möhwald, H .; Shchukin, D. (2010): Ultrasound-Assisted Fusion wstępnie uformowanych nanocząstek złota. Journal of Physical Chemistry C 114, 2010. 1835/43.

Nawóz nieorganiczny – wymywanie Cu, Cd i Pb do analizy.

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Ekstrakcja Cu i Pb, Cd z nawozów sztucznych do celów analitycznych:
W przypadku ekstrakcji ultradźwiękowej miedzi, ołowiu i kadmu, próbki zawierające mieszaninę nawozu i rozpuszczalnika są sonikowane za pomocą urządzenia ultradźwiękowego, takiego jak sonikator VialTweeter do sonikacji pośredniej. Próbki nawozu poddano sonikacji w obecności 2 ml 50% (v/v) HNO₃ w probówkach szklanych w ciągu 3 minut. Ekstrakty Cu, Pb, Cd i może być określona przez płomień atomowej spektroskopii absorpcyjnej (FAAS).
Zalecenie Urządzenie:
VialTweeter
Referencje / Badania papieru:
Lima, A. F .; Richter, E. M .; Muñoz, R. A. A. (2011): Alternatywny sposób analityczny do oznaczania metali w nawozów nieorganicznych oparciu o Ultrasound-Assisted ekstrakcji. Journal of Chemical Society brazylijski 22 / 8. 2011. 1519-1524.

Synteza lateks

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Wytwarzanie P (St-BA), lateks
Cząstki lateksu poli(akrylanu styrenu-r-butylu) P(St-BA) zsyntetyzowano metodą polimeryzacji emulsyjnej w obecności środka powierzchniowo czynnego DBSA. 1 g DBSA rozpuszczono najpierw w 100 ml wody w kolbie trójszyjnej, a wartość pH roztworu dostosowano do 2,0. Do roztworu DBSA wlano zmieszane monomery 2,80 g St i 8,40 g BA z inicjatorem AIBN (0,168 g). Emulsję O / W przygotowano przez mieszanie magnetyczne przez 1 godzinę, a następnie sonikację sonikatorem UIP1000hd wyposażonym w róg ultradźwiękowy (sonda / sonotroda) przez kolejne 30 minut w łaźni lodowej. Na koniec polimeryzację przeprowadzono w temperaturze 90 ° C w łaźni olejowej przez 2 godziny w atmosferze azotu.
Zalecenie Urządzenie:
UIP1000hd
Referencje / Badania papieru:
Wytwarzanie elastycznych folii przewodzących otrzymywane z poli (3,4-etylenodioksytiofen) epoly (kwas styrenosulfonowy) (PEDOT: PSS) na włókninowe podłoże. Chemia i fizyka materiały 143, 2013. 143-148.
Kliknij tutaj, aby przeczytać więcej o sono-syntezy lateksu!

Po usunięciu ołowiu (Sono-Ługowanie)

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Ultradźwiękowy ługowania ołowiu z zanieczyszczonej gleby:
Eksperymenty ługowania ultradźwiękowego przeprowadzono za pomocą homogenizatora ultradźwiękowego UP400S z tytanową sondą soniczną (średnica 14 mm), która działa z częstotliwością 20 kHz. Sonda ultradźwiękowa (sonotroda) została skalibrowana kalorymetrycznie z intensywnością ultradźwięków ustawioną na 51 ± 0,4 W cm.^-2 dla wszystkich doświadczeniach sono-ługowania. Eksperymenty sono-wymywania były termostatowany za pomocą płaskiego dna komory z płaszczem szkła w temperaturze 25 ± 1 ° C. Trzy systemy były stosowane jako roztwory do wymywania gleby (0,1L) pod ultradźwiękami 6 ml 0,3 mol L^-2 roztworu kwasu octowego (pH 3,24), 3% (v / v) roztworu kwasu azotowego (pH = 0,17) i bufor kwas octowy / octan (pH 4.79) wytwarza się przez zmieszanie 60 ml 0f 0,3 mola L^-1 kwasu octowego w 19 ml 0,5 molowego L^-1 NaOH. Po procesie ługowania sono-, próbki przesączono przez bibułę filtracyjną w celu oddzielenia rozwiązania odcieku z gleby, a następnie prowadzić elektrolitycznego roztworu odcieku i trawienia glebie po zastosowaniu ultradźwięków.
USG okazał się być cennym narzędziem wzmacniania odcieków ołowiu z zanieczyszczać gleby. Ultradźwięki są także skuteczna metoda niemal całkowite usunięcie wymywaniu ołowiu z gleby, w wyniku znacznie mniej niebezpiecznymi gleby.
Zalecenie Urządzenie:
UP400S z sonotrody H14
Referencje / Badania papieru:
Sandoval-Gonzalez, A .; Silva-Martinez, S .; Blass-Amador, G. (2007): USG ługowanie i elektrochemiczne leczenia skojarzonego dla odprowadzeń Usunięcie zabrudzenia. Czasopismo Nowych Materiałów dla systemów elektrochemiczne 10, 2007 195-199.

PbS – Synteza nanocząsteczek siarczku ołowiu Synteza nanocząsteczek ołowiu

Ultradźwiękowy zastosowanie:
W temperaturze pokojowej 0,151 g octanu ołowiu (Pb (CH₃COO)2.3H₂O) i 0,03 g TAA (CH₃CSNH₂) dodano do 5 ml cieczy jonowej, [EMIM] [EtSO].₄] i 15 ml podwójnie destylowanej wody w zlewce o pojemności 50 ml nałożonej na napromieniowanie ultradźwiękowe za pomocą sonikatora Hielscher UP200S przez 7 minut. Końcówkę sondy ultradźwiękowej / sonotrody S1 zanurzono bezpośrednio w roztworze reakcyjnym. Utworzoną ciemnobrązową zawiesinę odwirowano w celu usunięcia osadu i przemyto dwukrotnie podwójnie destylowaną wodą i etanolem w celu usunięcia nieprzereagowanych odczynników. Aby zbadać wpływ ultradźwięków na właściwości produktów, przygotowano jeszcze jedną próbkę porównawczą, utrzymując stałe parametry reakcji, z wyjątkiem tego, że produkt jest przygotowywany przy ciągłym mieszaniu przez 24 godziny bez pomocy promieniowania ultradźwiękowego.
Ultradźwiękowy synteza w cieczy jonowej w środowisku wodnym w temperaturze pokojowej zaproponowano do wytwarzania nanocząstek PBS. To o temperaturze pokojowej i przyjazny dla środowiska sposób zieleń jest szybkie i szablon wolne, co znacznie skraca czas syntezy i pozwala uniknąć skomplikowanych procedur syntetycznych. Do tak przygotowanych nanoklastry pokazują ogromny niebieskiego przesunięcie 3.86 eV, które mogą być przypisane do bardzo mały rozmiar cząstek i kwantowej efektu ograniczającego.
Zalecenie Urządzenie:
UP200S
Referencje / Badania papieru:
Behboudnia, M .; Habibi-Yangjeh, A .; Jafari-Tarzanag, Y .; Khodayari, A. (2008): Facile i przygotowywania temperatury i charakteryzacja PBS nanocząstek w wodnym [EMIM] [EtSO4] ciecz jonową za pomocą ultradźwięków. Biuletyn koreańskim Chemical Society 29/1 2008. 53-56.

degradacji fenolu

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Rokhina i in. (2013), stosuje się kombinację kwas nadoctowy (PAA) i heterogenicznego katalizatora (MnO₂) do degradacji fenolu w roztworze wodnym pod wpływem promieniowania ultradźwiękowego. Ultradźwięki przeprowadzono przy użyciu ultrasonografu UP400S o mocy 400 W, który może sonifikować w sposób ciągły lub w trybie impulsowym (tj. 4 s włączony i 2 s wyłączony) przy stałej częstotliwości 24 kHz. Obliczona całkowita moc wejściowa, gęstość mocy i natężenie mocy rozproszonej w systemie wynosiły 20 W, 9,5×10^-2 W/cm^-3I 14,3 W / cm,^-2odpowiednio. Stała moc była używana przez cały czas trwania eksperymentów. Do kontroli temperatury wewnątrz reaktora zastosowano cyrkulator zanurzeniowy. Rzeczywisty czas sonikacji wynosił 4 godziny, chociaż rzeczywisty czas reakcji wynosił 6 godzin ze względu na pracę w trybie pulsacyjnym. W typowym eksperymencie szklany reaktor był wypełniony 100 ml roztworu fenolu (1,05 mM) i odpowiednimi dawkami katalizatora MnO2 i PAA (2%), w zakresie 0-2 g L^-1 i 0-150 ppm, odpowiednio. Wszystkie reakcje przeprowadzono w okrężną neutralnym pH, pod ciśnieniem atmosferycznym i w temperaturze pokojowej (22 ± 1 ° C).
Ultradźwiękami, powierzchnia właściwa katalizatora zwiększano w wyniku 4-krotnie większej powierzchni bez zmiany strukturalnej. Częstotliwości obrotu (TOF) były większe od 7 x 10^-3 12,2 x 10^-3 mnie^-1W porównaniu do cichego procesu. Ponadto nie jest istotne ługowanie katalizatora wykryte. Izotermicznej utleniania fenolu, przy stosunkowo niskich stężeniach reagentów wykazały wysoką wydajność usuwania fenolu (do 89%) w łagodnych warunkach. Na ogół, ultradźwięki przyspieszyć proces utleniania w pierwszym 60 minut. (70% usuwania fenolu vs. 40% w cichym leczenia).
Zalecenie Urządzenie:
UP400S
Referencje / Badania papieru:
Rokhina E. V.; Makarowa, k.; Lahtinen M.; Golovina E. a.; Van W H.; Virkutyte J. (2013): USG wspomagane MnO₂ katalizowanej homolysis kwasu nadoctowego degradacji fenol: Ocena chemizmu reakcji i kinetyki. Chemical Engineering Journal 221, 2013 476-486.

Fenol: Utlenianie fenolu stosując rui₃ jako katalizator

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Heterogeniczne wodny utleniania fenolu na rui₃ nadtlenku wodoru (H₂O₂) Katalityczne utlenianie fenolu (100 ppm) przez rui₃ jako katalizatora badano w szklanym reaktorze o pojemności 100 ml wyposażonym w mieszadło magnetyczne i regulator temperatury. Mieszaninę reakcyjną mieszano z prędkością 800 obrotów na minutę przez 1-6 godzin, aby zapewnić całkowite wymieszanie w celu równomiernego rozprowadzenia i pełnego zawieszenia cząstek katalizatora. Podczas sonikacji nie wykonywano mechanicznego mieszania roztworu ze względu na zakłócenia spowodowane oscylacją i zapadaniem się pęcherzyków kawitacyjnych, co zapewnia niezwykle wydajne mieszanie. Napromieniowanie ultradźwiękowe roztworu przeprowadzono za pomocą przetwornika ultradźwiękowego UP400S wyposażonego w ultradźwięki (tzw. sonikator sondowy), zdolnego do pracy ciągłej lub w trybie impulsowym przy stałej częstotliwości 24 kHz i maksymalnej mocy wyjściowej 400 W.
Dla eksperymentu, nieleczone Rui₃ jako katalizatora (0,5-2 GL^-1) wprowadzono jako zawiesinę do pożywki reakcyjnej z następującym dodatkiem H2O2 (30%, stężenie w zakresie 200-1200 ppm).
Rokhina i in. stwierdzono, że w ich badaniach ultradźwięków odegrało znaczącą rolę w modyfikacji właściwości teksturalnych Catalyst, wytwarzania mikroporowatej struktury o dużej powierzchni, w wyniku rozdrobnienia cząstek katalizatora. Ponadto, miał wpływ promocyjnego zapobiegania aglomeracji cząstek katalizatora i poprawy dostępności fenolu i nadtlenku wodoru do miejsc aktywnych katalizatora.
Dwukrotny wzrost wydajności procesu wspomaganego ultradźwiękami w porównaniu z cichym procesem utleniania przypisano lepszemu zachowaniu katalizatora i wytwarzaniu gatunków utleniających, takich jak -OH, -HO2 i -I₂ przez rozszczepianie wiązania wodorowe i rekombinacji rodników.
Zalecenie Urządzenie:
UP400S
Referencje / Badania papieru:
Rokhina, E. V .; Lahtinen M .; Nolte M. C. M .; Virkutyte J. (2009): USG wspomagania heterogeniczne ruten katalizowane mokro nadtlenkiem fenolu. Applied Catalysis B: Environmental 87, 2009. 162- 170.

PLA powlekanych cząstek Ag / ZnO

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Powlekanie PLA cząstek Ag/ZnO: Mikro- i submikrocząstki Ag/ZnO pokryte PLA przygotowano techniką odparowania rozpuszczalnika emulsji olej w wodzie. Metoda ta została przeprowadzona w następujący sposób. Najpierw 400 mg polimeru rozpuszczono w 4 ml chloroformu. Otrzymane stężenie polimeru w chloroformie wynosiło 100 mg/ml. Po drugie, roztwór polimeru emulgowano w wodnym roztworze różnych układów środków powierzchniowo czynnych (środek emulgujący, PVA 8-88) przy ciągłym mieszaniu za pomocą homogenizatora przy prędkości mieszania 24 000 obr. Mieszaninę mieszano przez 5 min. i w tym czasie tworzącą się emulsję chłodzono lodem. Stosunek wodnego roztworu surfaktantu do chloroformowego roztworu PLA był identyczny we wszystkich eksperymentach (4:1). Następnie otrzymaną emulsję poddano ultradźwiękowej sondy ultradźwiękowej UP400S (400W, 24kHz) przez 5 min. przy cyklu 0,5 i amplitudzie 35%. Na koniec przygotowaną emulsję przeniesiono do kolby Erlenmeyera, mieszano, a rozpuszczalnik organiczny odparowano z emulsji pod zmniejszonym ciśnieniem, co ostatecznie prowadzi do powstania zawiesiny cząstek. Po usunięciu rozpuszczalnika zawiesinę odwirowano trzykrotnie w celu usunięcia emulgatora.
Zalecenie Urządzenie:
UP400S
Referencje / Badania papieru:
Kucharczyk, P .; Sedlarik, V .; Stloukal, P .; Bazant, P .; Koutny, M .; Gregorova, A .; Kreuh, D .; Kuritka, I. (2011): poli (kwas L-mlekowy) pokrytej mikrofalowa Syntetyzowano hybrydowe przeciwbakteryjnych cząstek. NanoCon 2011.

polianilina kompozytowe

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Preparat na bazie wody siebie domieszkowanej polianiliny nano (Spani) kompozyt (SC-WB)
W celu przygotowania kompozytu SPAni na bazie wody, 0,3 g SPAni, zsyntetyzowanego przy użyciu polimeryzacji in situ w środowisku ScCO2, rozcieńczono wodą i poddano sonikacji przez 2 minuty za pomocą homogenizatora ultradźwiękowego UIP1000hd o mocy 1000 W. Następnie produkt zawiesiny homogenizowano przez dodanie 125 gr matrycy utwardzacza na bazie wody przez 15 minut, a końcową sonikację przeprowadzono w temperaturze otoczenia przez 5 minut.
Zalecenie Urządzenie:
UIP1000hd
Referencje / Badania papieru:
Bagherzadeh, M.R .; Mousavinejad, T .; Akbarinezhad E .; Ghanbarzadeh, A. (2013): Działanie ochronne na bazie wody epoksydowe powłoki zawierającej ScCO2 syntetyzowane Własna domieszką Nanopolyaniline. 2013.

Wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych: sonochemicznych Degradacja naftalen, acenaftylenu i -fenantreno

Ultradźwiękowy zastosowanie:
W celu sonochemicznej degradacji wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) naftalenu, acenaftylenu i fenantrenu w wodzie, mieszaniny próbek sonikowano w temperaturze 20◦C i 50 µg/l każdego docelowego WWA (150 µg/l całkowitego stężenia początkowego). Ultradźwięki zastosowano za pomocą ultrasonografu tubowego UP400S (400W, 24kHz), który może pracować w trybie ciągłym lub impulsowym. Sonikator UP400S był wyposażony w tytanową sondę H7 z końcówką o średnicy 7 mm. Reakcje przeprowadzono w cylindrycznym szklanym naczyniu reakcyjnym o pojemności 200 ml z tytanową tubą zamontowaną na górze naczynia reakcyjnego i uszczelnioną za pomocą O-ringów i zaworu teflonowego. Naczynie reakcyjne umieszczono w łaźni wodnej, aby kontrolować temperaturę procesu. Aby uniknąć reakcji fotochemicznych, naczynie zostało przykryte folią aluminiową.
Wyniki analizy wykazały, że konwersja PAH wzrasta wraz ze wzrostem długości ultradźwięków.
Do naftalenu The wspomagane ultradźwiękami konwersji (ultradźwięków ustawiony na moc 150W) zwiększyła się z 77,6% osiągnięto po 30 min. ultradźwiękowej, 84,4% po 60 min. ultradźwięków.
Dla acenaftylenu The wspomagane ultradźwiękami konwersji (ultradźwięków ustawiony na moc 150W) zwiększyła się z 77,6% osiągnięto po 30 min. sonikacyjnego moc 150W ultradźwięków do 84,4% po 60 min. sonikacyjnego 150W ultradźwięków zwiększyła się z 80,7% osiągnięto po 30 min. sonikacyjnego moc 150W ultradźwięków do 96,6% po 60 min. ultradźwięków.
Dla fenantrenu The wspomagane ultradźwiękami konwersji (ultradźwięków ustawiony na moc 150W) zwiększyła się z 73,8% osiągnięto po 30 min. ultradźwiękowej, 83,0% po 60 min. ultradźwięków.
W celu zwiększenia wydajności rozkładu nadtlenku wodoru, można stosować bardziej efektywne, gdy dodawany jest jon żelaza. Dodawanie jonu żelaza Wykazano, że mają działanie synergiczne symulujące Fentona podobnej reakcji.
Zalecenie Urządzenie:
UP400S z H7
Referencje / Badania papieru:
Psillakis E .; Goula, G .; Kalogerakis, N .; Mantzavinos, D. (2004): Degradacja wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w roztworach wodnych przez ultradźwięki. Journal of Materiałów Niebezpiecznych B108 2004. 95-102.

Usuwanie warstwy tlenku z substratów

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Do przygotowania podłoża przed rośnie nanodrutów CuO podłoży Cu, przy czym wewnętrzna warstwa tlenkowa na powierzchni Cu usunięto przez ultrasonikacji próbkę w 0,7 M kwasie chlorowodorowym przez 2 minuty. z Hielscher UP200S. Próbkę ultradźwiękowo oczyszczony acetonem przez 5 minut. w celu usunięcia zanieczyszczeń organicznych, starannie przepłukano wodą dejonizowaną (DI) i suszono sprężonym powietrzem.
Zalecenie Urządzenie:
UP200S lub UP200St
Referencje / Badania papieru:
Mashock, M .; Yu, K .; Cui, S .; MAO S .; Lu, G .; Chen, J. (2012): modulujące gazu wyczuwania właściwości CuO nanodrutów poprzez tworzenie dyskretnych nanometryczne p-n skrzyżowań na ich powierzchni. ACS Applied Materials & Interfejsy: 4, 2012. 4192-4199.

eksperymenty woltametria

Ultradźwiękowy zastosowanie:
Do eksperymentów woltamperometrii wspomaganej ultradźwiękami zastosowano ultrasonograf UP200S firmy Hielscher o mocy 200 W wyposażony w szklany róg (końcówka o średnicy 13 mm). Ultradźwięki zastosowano z intensywnością 8 W/cm^-2.
Ze względu na małą szybkość dyfuzji nanocząstek w wodnych roztworach oraz wysoką liczbę centrów redoks na nanocząstkach, bezpośrednie woltametria fazie roztworu nanocząstek jest zdominowany przez efekty adsorpcji. W celu wykrycia nanocząstki bez gromadzenia się z powodu adsorpcji podejście eksperymentalne być wybrany z (i) wystarczająco wysokiego stężenia nanocząstek, (ii) małych elektrod w celu poprawy stosunku sygnału do tylnej powierzchni lub (iii) bardzo szybki transport masy.
W związku z tym, McKenzie i in. (2012) ultradźwięki stosuje się do zasilania znacznie poprawić tempo masowego transportu nanocząstek w kierunku powierzchni elektrody. W ich zestawieniu doświadczalnym, elektroda jest bezpośrednio wystawione na działanie wysokiej intensywności ultradźwięków 5 mm elektrod do Horn odległości i 8 W / cm^-2 Intensywność sonikacji powodująca mieszanie i czyszczenie kawitacyjne. Testowy układ redoks, jednoelektronowa redukcja Ru(NH3)₆³⁺ w wodnym roztworze 0,1 M KCI, zastosowano do kalibracji wskaźnik transportu masy uzyskuje się w tych warunkach.
Zalecenie Urządzenie:
UP200S lub UP200St
Referencje / Badania papieru:
McKenzie, K. J .; Marken, F. (2001) bezpośrednie elektrochemii nanocząstek Fe2O3 w roztworze wodnym i zaadsorbowano na cyny z domieszką tlenku indu. Czysty Applied Chemistry, 73/12, 2001 1885-1894.

Sonikatory do reakcji sonochemicznych od skali laboratoryjnej do przemysłowej

Hielscher oferuje pełną gamę ultradźwięków od ręcznego homogenizatora laboratoryjnego do pełnych sonikatorów przemysłowych do strumieni o dużej objętości. Wszystkie wyniki osiągnięte w małej skali podczas testów, R&D and optimization of an ultrasonic process, can be >linearly scaled up to full commercial production. Sonikatory Hielscher są niezawodne, wytrzymałe i przeznaczone do pracy w trybie 24/7.
Zapytaj nas, jak ocenić, optymalizację i skalowanie proces! Cieszymy się, aby pomóc na wszystkich etapach – od pierwszych testów i optymalizacji procesu instalacji w swojej przemysłowej linii produkcyjnej!