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Ultrassons de potência para o tratamento de partículas: notas de aplicação

Para manifestarem plenamente as suas características, as partículas têm de ser desaglomeradas e uniformemente dispersas, de modo que a sua superfície fique disponível. As forças dos ultrassons de potência são conhecidas como ferramentas fiáveis de dispersão e moagem que reduzem as partículas a dimensões submicrométricas e nanométricas. Além disso, a sonicação permite modificar e funcionalizar partículas, por exemplo, revestindo nanopartículas com uma camada metálica.

Encontra abaixo uma seleção de partículas e líquidos com recomendações sobre como tratar o material para moer, dispersar, desaglomerar ou modificar as partículas utilizando um homogeneizador ultrassónico.

Como preparar os seus pós e partículas por sonicação de potência.

Por ordem alfabética:

Aerosil

Aplicação ultrassónica:
Foram preparadas dispersões de partículas de sílica Aerosil OX50 em água Millipore (pH 6), dispersando 5,0 g de pó em 500 mL de água com um processador ultrassónico de alta intensidade UP200S (200W; 24kHz). As dispersões de sílica foram preparadas em solução aquosa de água destilada (pH = 6), sob irradiação ultrassónica com o UP200S durante 15 min., seguida de agitação vigorosa durante 1 h. Foi utilizado HCl para ajustar o pH. O teor de sólidos nas dispersões era de 0,1% (w/v).
Equipamento recomendado:
UP200S
Referência/Artigo de investigação:
Licea-Claverie, A.; Schwarz, S.; Steinbach, Ch.; Ponce-Vargas, S. M.; Genest, S. (2013): Combinação de polímeros naturais e termossensíveis na floculação de dispersões finas de sílica. International Journal of Carbohydrate Chemistry 2013.

Nanofluidos de Al2O3–água

Aplicação ultrassónica:
Os nanofluidos de Al2O3–água podem ser preparados através dos seguintes passos: primeiro, pese a massa de nanopartículas de Al2O3 numa balança eletrónica digital. Depois, adicione gradualmente as nanopartículas de Al2O3 à água destilada previamente pesada e agite a mistura de Al2O3–água. Submeta a mistura a sonicação contínua durante 1h com um equipamento ultrassónico de tipo sonda UP400S (400W, 24kHz) para produzir uma dispersão uniforme de nanopartículas em água destilada.
Os nanofluidos podem ser preparados com diferentes frações (0,1%, 0,5% e 1%). Não são necessários tensioativos nem alterações de pH.
Equipamento recomendado:
UP400S
Referência/Artigo de investigação:
Isfahani, A. H. M.; Heyhat, M. M. (2013): Estudo experimental do escoamento de nanofluidos num micromodelo como meio poroso. International Journal of Nanoscience and Nanotechnology 9/2, 2013. 77–84.

Sonicador de tipo sonda UP400St para dispersão de nanopartículas numa suspensão aquosa estável.

Sonicador UP400St para a preparação de dispersões de nanopartículas

Pedido de informações



O óxido de alumínio é disperso em lubrificantes por sonicação de potência.

A dispersão ultrassónica de óxido de alumínio (Al2O3) resulta numa redução significativa do tamanho das partículas e numa dispersão uniforme.

Partículas de sílica revestidas com Bohemite

Aplicação ultrassónica:
As partículas de sílica são revestidas com uma camada de boehmite: para obter uma superfície perfeitamente limpa, sem compostos orgânicos, as partículas são aquecidas a 450°C. Depois de moer as partículas para desfazer os aglomerados, prepara-se uma suspensão aquosa a 6 vol% (≈70 ml), que é estabilizada a um pH de 9 mediante a adição de três gotas de solução de amónio. A suspensão é então desaglomerada por sonicação com um UP200S a uma amplitude de 100% (200 W) durante 5 min. Depois de aquecer a solução acima de 85°C, foram adicionados 12,5 g de sec-butóxido de alumínio. A temperatura é mantida a 85–90°C durante 90 min., e a suspensão é agitada com um agitador magnético durante todo o procedimento. Seguidamente, a suspensão é mantida sob agitação contínua até arrefecer para menos de 40°C. Depois, o valor de pH foi ajustado para 3 mediante a adição de ácido clorídrico. Imediatamente a seguir, a suspensão é submetida a sonicação num banho de gelo. O pó é lavado por diluição e posterior centrifugação. Após a remoção do sobrenadante, as partículas são secas numa estufa de secagem a 120°C. Finalmente, as partículas são submetidas a um tratamento térmico a 300°C durante 3 horas.
Equipamento recomendado:
UP200S
Referência/Artigo de investigação:
Wyss, H. M. (2003): Microestrutura e comportamento mecânico de géis concentrados de partículas. Dissertação, Swiss Federal Institute of Technology 2003. p.71.

Síntese de nanocompósitos de cádmio(II)–tioacetamida

Aplicação ultrassónica:
Foram sintetizados nanocompósitos de cádmio(II)–tioacetamida na presença e na ausência de álcool polivinílico por via sonoquímica. Para a síntese sonoquímica (sonossíntese), foram dissolvidos 0,532 g de acetato de cádmio(II) di-hidratado (Cd(CH3COO)2.2H2O), 0,148 g de tioacetamida (TAA, CH3CSNH2) e 0,664 g de iodeto de potássio (KI) em 20mL de água desionizada bidestilada. Esta solução foi submetida a sonicação com um sonicador de tipo sonda de alta potência UP400S (24 kHz, 400W) à temperatura ambiente durante 1 h. Durante a sonicação da mistura reacional, a temperatura aumentou para 70–80degC, conforme medido por um termopar de ferro–constantin. Após uma hora, formou-se um precipitado amarelo vivo. Este foi isolado por centrifugação (4 000 rpm, 15 min), lavado com água bidestilada e depois com etanol absoluto para remover impurezas residuais e, finalmente, seco ao ar (rendimento: 0,915 g, 68%). Ponto de decomposição: 200°C. Para preparar o nanocompósito polimérico, foram dissolvidos 1,992 g de álcool polivinílico em 20 mL de água desionizada bidestilada e depois adicionados à solução acima. Esta mistura foi irradiada ultrassonicamente com o UP400S durante 1 h, formando-se um produto laranja vivo.
Os resultados de SEM demonstraram que, na presença de PVA, o tamanho das partículas diminuiu de cerca de 38 nm para 25 nm. Seguidamente, sintetizámos nanopartículas de CdS hexagonal com morfologia esférica por decomposição térmica do nanocompósito polimérico, utilizando cádmio(II)–tioacetamida/PVA como precursor. O tamanho das nanopartículas de CdS foi medido por XRD e SEM, e os resultados apresentaram uma concordância muito boa entre si.
Ranjbar et al. (2013) também constataram que o nanocompósito polimérico de Cd(II) é um precursor adequado para a preparação de nanopartículas de sulfureto de cádmio com morfologias interessantes. Todos os resultados revelaram que a síntese ultrassónica pode ser utilizada com sucesso como um método simples, eficiente, de baixo custo, amigo do ambiente e muito promissor para a síntese de materiais à escala nanométrica, sem necessidade de condições especiais, como temperaturas elevadas, tempos de reação longos e pressões elevadas.
Equipamento recomendado:
UP400S
Referência/Artigo de investigação:
Ranjbar, M.; Mostafa Yousefi, M.; Nozari, R.; Sheshmani, S. (2013): Síntese e caracterização de nanocompósitos de cádmio–tioacetamida. Int. J. Nanosci. Nanotechnol. 9/4, 2013. 203–212.

CaCO3

Aplicação ultrassónica:
Foi efetuado o revestimento ultrassónico de CaCO3 nanoprecipitado (NPCC) com ácido esteárico para melhorar a sua dispersão no polímero e reduzir a aglomeração. 2g de CaCO3 nanoprecipitado (NPCC) sem revestimento foram submetidos a sonicação com um UP400S em 30ml de etanol. Foram dissolvidos 9 wt% de ácido esteárico em etanol. O etanol com ácido staeric foi então misturado com a suspensão sonicada.
Equipamento recomendado:
UP400S com sonotrodo de 22mm de diâmetro (H22D) e célula de fluxo com camisa de arrefecimento
Referência/Artigo de investigação:
Kow, K. W.; Abdullah, E. C.; Aziz, A. R. (2009): Efeitos dos ultrassons no revestimento de CaCO3 nanoprecipitado com ácido esteárico. Asia‐Pacific Journal of Chemical Engineering 4/5, 2009. 807–813.

Nanocristais de celulose

Aplicação ultrassónica:
Nanocristais de celulose (CNC) preparados a partir de celulose de eucalipto, CNCs: os nanocristais de celulose preparados a partir de celulose de eucalipto foram modificados por reação com cloreto de metil adipoílo, CNCm, ou com uma mistura de ácido acético e ácido sulfúrico, CNCa. Para tal, os CNCs, CNCm e CNCa liofilizados foram redispersos em solventes puros (EA, THF ou DMF) a 0,1 wt%, por agitação magnética durante a noite a 24 ± 1 degC, seguida de 20 min. de sonicação com o sonicador de tipo sonda UP100H. A sonicação foi efetuada com uma intensidade de 130 W/cm2 a 24 ± 1 degC. Depois, foi adicionado CAB à dispersão de CNC, de modo que a concentração final de polímero fosse de 0,9 wt%.
Equipamento recomendado:
UP100H
Referência/Artigo de investigação:
Blachechen, L. S.; de Mesquita, J. P.; de Paula, E. L.; Pereira, F. V.; Petri, D. F. S. (2013): Interação entre a estabilidade coloidal dos nanocristais de celulose e a sua dispersibilidade numa matriz de acetato butirato de celulose. Cellulose 20/3, 2013. 1329–1342.

Silano dopado com nitrato de cério

Aplicação ultrassónica:
Foram utilizados painéis de aço-carbono laminado a frio (6,5cm 6,5cm 0,3cm; limpos quimicamente e polidos mecanicamente) como substratos metálicos. Antes da aplicação do revestimento, os painéis foram limpos ultrassonicamente com acetona e depois com uma solução alcalina (solução de NaOH a 0,3molL 1), a 60°C durante 10 min. Para utilização como primário, antes do pré-tratamento do substrato, uma formulação típica com 50 partes de γ-glicidoxipropiltrimetoxissilano (γ-GPS) foi diluída com cerca de 950 partes de metanol, a pH 4,5 (ajustado com ácido acético), e deixou-se ocorrer a hidrólise do silano. O procedimento de preparação do silano dopado com pigmentos de nitrato de cério foi o mesmo, exceto pela adição de 1, 2, 3 wt% de nitrato de cério à solução de metanol antes da adição de (γ-GPS). Esta solução foi depois misturada com um agitador de hélice a 1600 rpm durante 30 min., à temperatura ambiente. Seguidamente, as dispersões contendo nitrato de cério foram submetidas a sonicação durante 30 min a 40°C, com um banho de arrefecimento externo. O processo de sonicação foi realizado com o sonicador UIP1000hd (1000W, 20 kHz), com uma potência ultrassónica de entrada de cerca de 1 W/mL. O pré-tratamento do substrato foi efetuado enxaguando cada painel durante 100 sec. com a solução de silano adequada. Após o tratamento, deixou-se secar os painéis à temperatura ambiente durante 24 h. Depois, os painéis pré-tratados foram revestidos com um epóxi de dois componentes curado com amina. (Epon 828, shell Co.), para obter uma espessura de película húmida de 90μm. Deixou-se curar os painéis revestidos com epóxi durante 1h a 115°C; após a cura dos revestimentos epoxídicos, a espessura da película seca era de cerca de 60μm.
Equipamento recomendado:
UIP1000hd
Referência/Artigo de investigação:
Zaferani, S.H.; Peikari, M.; Zaarei, D.; Danaei, I. (2013): Efeitos eletroquímicos dos pré-tratamentos com silano contendo nitrato de cério nas propriedades de descolamento catódico de aço revestido com epóxi. Journal of Adhesion Science and Technology 27/22, 2013. 2411–2420.


Dispersão ultrassónica de negro de carbono com o ultrasonicador UP200StUltrasonicador UP200St (200W) a dispersar negro de carbono em água com 1%wt de Tween80 como tensioativo.

Pedido de informações



Argila: dispersão/fracionamento

Aplicação ultrassónica:
Fracionamento por tamanho de partícula: para isolar partículas < 1 μm de partículas de 1–2 μm, as partículas de tamanho argiloso (< 2 μm) foram separadas num campo ultrassónico e pela aplicação subsequente de diferentes velocidades de sedimentação.
As partículas de tamanho argiloso (< 2 μm) foram separadas por sonicação com um aporte de energia de 300 J mL-1 (1 min.), utilizando o desintegrador ultrassónico de tipo sonda UP200S (200W, 24kHz), equipado com o sonotrodo S7 de 7 mm de diâmetro. Após a irradiação ultrassónica, a amostra foi centrifugada a 110 x g (1000 rpm) durante 3 min. A fase sedimentada (resto do fracionamento) foi depois utilizada no fracionamento por densidade para isolar as frações de baixa densidade, e a fase flutuante obtida (fração < 2 μm) foi transferida para outro tubo de centrifugação e centrifugada a 440 x g (2000 rpm) durante 10 min., para separar a fração < 1 μm (sobrenadante) da fração de 1–2 μm (sedimento). O sobrenadante contendo a fração < 1 μm foi transferido para outro tubo de centrifugação e, após a adição de 1 mL de MgSO4 , centrifugado a 1410 x g (4000 rpm) durante 10 min para decantar a água restante.
Para evitar o sobreaquecimento da amostra, o procedimento foi repetido 15 vezes.
Equipamento recomendado:
UP200S com S7 ou UP200St com S26d7
Referência/Artigo de investigação:
Jakubowska, J. (2007): Efeito do tipo de água de rega nas frações de matéria orgânica do solo (SOM) e nas suas interações com compostos hidrofóbicos. Dissertação, Martin-Luther University Halle-Wittenberg 2007.

Argila: esfoliação de argila inorgânica

Aplicação ultrassónica:
A argila inorgânica foi esfoliada para preparar nanocompósitos à base de pululano para a dispersão de revestimento. Para tal, uma quantidade fixa de pululano (4 wt% em base húmida) foi dissolvida em água a 25degC durante 1 h, sob agitação suave (500 rpm). Ao mesmo tempo, o pó de argila, numa quantidade entre 0,2 e 3,0 wt%, foi disperso em água sob agitação vigorosa (1000 rpm) durante 15 minutos. A dispersão resultante foi submetida a sonicação através de um UP400S (potênciamáx = 400 W; frequência = 24 kHz), equipamento ultrassónico equipado com um sonotrodo H14 de titânio, diâmetro da ponta de 14 mm, amplitudemáx = 125 μm; intensidade superficial = 105 Wcm-2), nas seguintes condições: 0,5 ciclos e 50% de amplitude. A duração do tratamento ultrassónico variou de acordo com o plano experimental. A solução orgânica de pululano e a dispersão inorgânica foram depois misturadas sob agitação suave (500 rpm) durante mais 90 minutos. Após a mistura, as concentrações dos dois componentes correspondiam a uma razão inorgânico/orgânico (I/O) entre 0,05 e 0,75. A distribuição de tamanhos na dispersão aquosa das argilas Na+-MMT, antes e depois do tratamento ultrassónico, foi avaliada com um analisador de nanopartículas IKO-Sizer CC-1.
Para uma quantidade fixa de argilas, verificou-se que o tempo de sonicação mais eficaz era de 15 minutos, enquanto um tratamento ultrassónico mais prolongado aumenta o valor de P’O2 (devido à reaglomeração), que volta a diminuir no tempo de sonicação mais elevado (45 min), presumivelmente devido à fragmentação tanto das lamelas como dos tactoides.
De acordo com a configuração experimental adotada na dissertação de Introzzi, foi calculada uma energia de saída por unidade de volume de 725 Ws mL-1 para o tratamento de 15 minutos, enquanto um tempo de sonicação prolongado de 45 minutos resultou num consumo de energia por unidade de volume de 2060 Ws mL-1. Isto permitiria poupar uma quantidade bastante elevada de energia ao longo de todo o processo, o que acabará por se refletir nos custos finais de processamento.
Equipamento recomendado:
UP400S com sonotrodo H14
Referência/Artigo de investigação:
Introzzi, L. (2012): Desenvolvimento de revestimentos de biopolímeros de alto desempenho para aplicações em embalagens alimentares. Dissertação, University of Milano 2012.

Tinta condutora

Aplicação ultrassónica:
A tinta condutora foi preparada dispersando as partículas de Cu+C e Cu+CNT com dispersantes numa mistura de solventes (Publicação IV). Os dispersantes eram três agentes dispersantes de elevada massa molecular, DISPERBYK-190, DISPERBYK-198 e DISPERBYK-2012, da BYK Chemie GmbH, destinados a dispersões aquosas de pigmentos de negro de carbono. Foi utilizada água desionizada (DIW) como solvente principal. Foram utilizados éter monometílico de etilenoglicol (EGME) (Sigma-Aldrich), éter monobuthyl de etilenoglicol (EGBE) (Merck) e n-propanol (Honeywell Riedel-de Haen) como cossolventes.
A suspensão mista foi submetida a sonicação durante 10 minutos num banho de gelo, utilizando um UP400S , processador ultrassónico. Seguidamente, deixou-se a suspensão sedimentar durante uma hora, procedendo-se depois à decantação. Antes do revestimento por centrifugação ou da impressão, a suspensão foi submetida a sonicação num banho ultrassónico durante 10 min.
Equipamento recomendado:
UP400S
Referência/Artigo de investigação:
Forsman, J. (2013): Produção de nanopartículas de Co, Ni e Cu por redução com hidrogénio. Dissertação, VTT Finland 2013.

Redução ultrassónica do tamanho das partículas e dispersão de pigmentos em tinta para jato de tinta.

A sonicação é altamente eficiente na redução do tamanho das partículas e na dispersão de pigmentos em tinta para jato de tinta.

phathlocyanine de cobre

Aplicação ultrassónica:
Decomposição de metaloftalocianinas
A phathlocyanine de cobre (CuPc) é submetida a sonicação com água e solventes orgânicos à temperatura ambiente e à pressão atmosférica, na presença de um oxidante como catalisador, utilizando o sonicador de 500W UIP500hd com câmara de fluxo contínuo. Intensidade de sonicação: 37–59 W/cm2, mistura da amostra: 5 mL de amostra (100 mg/L), 50 de água D/D com choloform e piridina, a 60% de amplitude ultrassónica. Temperatura de reação: 20°C à pressão atmosférica.
Taxa de destruição de até 95% em 50 min. de sonicação.
Equipamento recomendado:
UIP500hd

Dibutirilquitina (DBCH)

Aplicação ultrassónica:
As macromoléculas poliméricas longas podem ser quebradas por sonicação. A redução da massa molar assistida por ultrassons permite evitar reações secundárias indesejadas ou a separação de subprodutos. Acredita-se que a degradação ultrassónica, ao contrário da decomposição química ou térmica, seja um processo não aleatório, em que a clivagem ocorre aproximadamente no centro da molécula. Por este motivo, as macromoléculas maiores degradam-se mais rapidamente.
As experiências foram realizadas utilizando o gerador de ultrassons UP200S equipado com o sonotrodo S2. A configuração ultrassónica correspondia a uma potência de entrada de 150 W. Foram utilizadas soluções de dibutirilquitina em dimetilacetamida, com uma concentração de dibutirilquitina de 0,3 g/100 cm3 e um volume de 25 cm3. O sonotrodo (sonda ultrassónica/corneta) foi imerso na solução polimérica 30 mm abaixo da superfície. A solução foi colocada num banho de água termostatizado, mantido a 25°C. Cada solução foi irradiada durante um intervalo de tempo predeterminado. Após esse tempo, a solução foi diluída 3 vezes e submetida a análise por cromatografia de exclusão por tamanho.
Os resultados apresentados indicam que a dibutirilquitina não sofre destruição por ultrassons de potência, mas ocorre degradação do polímero, entendida como uma reação sonoquímica controlada. Por conseguinte, os ultrassons podem ser utilizados para reduzir a massa molar média da dibutirilquitina, aplicando-se o mesmo à razão entre a massa molar média ponderal e a massa molar média numérica. As alterações observadas são intensificadas pelo aumento da potência ultrassónica e da duração da sonicação. Verificou-se também um efeito significativo da massa molar inicial na extensão da degradação da DBCH nas condições de sonicação estudadas: quanto maior a massa molar inicial, maior o grau de degradação.
Equipamento recomendado:
UP200S
Referência/Artigo de investigação:
Szumilewicz, J.; Pabin-Szafko, B. (2006): Degradação ultrassónica de Dibuyrylchitin. Polish Chitin Society, Monograph XI, 2006. 123–128.

Pó de Ferrocine

Aplicação ultrassónica:
Uma via sonoquímica para preparar SWNCNTs: adiciona-se pó de sílica (diâmetro de 2–5 mm) a uma solução de ferroceno a 0,01 mol% em p-xileno, seguindo-se sonicação com um UP200S equipado com uma sonda de ponta de titânio (sonotrodo S14). A sonicação foi efetuada durante 20 min., à temperatura ambiente e à pressão atmosférica. A síntese assistida por ultrassons produziu SWCNTs de elevada pureza na superfície do pó de sílica.
Equipamento recomendado:
UP200S com sonda ultrassónica S14
Referência/Artigo de investigação:
Srinivasan C.(2005): Um método SOUND para a síntese de nanotubos de carbono de parede simples em condições ambientes. Current Science 88/ 1, 2005. 12–13.

Dispersão ultrassónica de nanossílica com o ultrasonicador UP400StDispersão ultrassónica de nanossílica: o homogeneizador ultrassónico UP400St da Hielscher dispersa nanopartículas de sílica de forma rápida e eficiente, produzindo uma nanodispersão uniforme.

Cinzas volantes/metacaulinite

Aplicação ultrassónica:
Ensaio de lixiviação: foram adicionados 100mL de solução de lixiviação a 50g de amostra sólida. Intensidade de sonicação: máx. 85 W/cm2 com UP200S num banho de água a 20°C.
Geopolimerização: a suspensão foi misturada com um UP200S , homogeneizador ultrassónico, para a geopolimerização. A intensidade de sonicação era de, no máximo, 85 W/cm2. Para arrefecimento, a sonicação foi efetuada num banho de água com gelo.
A aplicação de ultrassons de potência à geopolimerização resulta num aumento da resistência à compressão dos geopolímeros formados e num aumento da resistência com o prolongamento da sonicação até determinado tempo. A dissolução da metacaulinite e das cinzas volantes em soluções alcalinas foi favorecida pela sonicação, pois foram libertadas maiores quantidades de Al e Si para a fase de gel, para policondensação.
Equipamento recomendado:
UP200S
Referência/Artigo de investigação:
Feng, D.; Tan, H.; van Deventer, J. S. J. (2004): Geopolimerização intensificada por ultrassons. Journal of Materials Science 39/2, 2004. 571–580

Grafeno

Aplicação ultrassónica:
Podem ser produzidas folhas de grafeno puro em grandes quantidades, conforme demonstrado pelo trabalho de Stengl et al. (2011) durante a produção de um nanocompósito não estequiométrico de TiO2 –grafeno por hidrólise térmica de uma suspensão com nanofolhas de grafeno e um complexo peroxo de titânia. As nanofolhas de grafeno puro foram produzidas a partir de grafite natural por sonicação de potência com um processador ultrassónico de 1000W UIP1000hd numa câmara de reator ultrassónico de alta pressão, a 5 barg. As folhas de grafeno obtidas caracterizam-se por uma elevada área superficial específica e propriedades eletrónicas únicas. Os investigadores afirmam que a qualidade do grafeno preparado ultrassonicamente é muito superior à do grafeno obtido pelo método de Hummer, no qual a grafite é esfoliada e oxidada. Como as condições físicas no reator ultrassónico podem ser controladas com precisão e partindo do pressuposto de que a concentração de grafeno como dopante variará no intervalo de 1 – 0,001%, é possível produzir grafeno num sistema contínuo à escala comercial.
Equipamento recomendado:
UIP1000hd
Referência/Artigo de investigação:
Stengl, V.; Popelková, D.; Vlácil, P. (2011): Nanocompósito de TiO2–grafeno como fotocatalisadores de alto desempenho. Em: Journal of Physical Chemistry C 115/2011. pp. 25209–25218.
Clique aqui para saber mais sobre a produção e preparação ultrassónica de grafeno!

Óxido de grafeno

Aplicação ultrassónica:
Foram preparadas camadas de óxido de grafeno (GO) pela seguinte via: foram adicionados 25mg de pó de óxido de grafeno a 200 ml de água desionizada. Por agitação, obteve-se uma suspensão castanha não homogénea. As suspensões resultantes foram submetidas a sonicação (30 min, 1,3 × 105J) e, após secagem (a 373 K), obteve-se o óxido de grafeno tratado ultrassonicamente. A espectroscopia FTIR mostrou que o tratamento ultrassónico não alterou os grupos funcionais do óxido de grafeno.
Equipamento recomendado:
UP400S
Referência/Artigo de investigação:
Oh, W. Ch.; Chen, M. L.; Zhang, K.; Zhang, F. J.; Jang, W. K. (2010): O efeito do tratamento térmico e ultrassónico na formação de nanofolhas de óxido de grafeno. Journal of the Korean Physical Society 4/56, 2010. pp. 1097–1102.
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Nanopartículas poliméricas com cadeias superficiais por degradação de poli(álcool vinílico)

Aplicação ultrassónica:
Um procedimento simples de uma só etapa, baseado na degradação sonoquímica de polímeros hidrossolúveis em solução aquosa na presença de um monómero hidrofóbico, origina partículas poliméricas funcionais com cadeias superficiais num soro sem resíduos. Todas as polimerizações foram efetuadas num reator de vidro de parede dupla de 250 mL, equipado com defletores, um sensor de temperatura, uma barra de agitação magnética e um Hielscher US200S , processador ultrassónico (200 W, 24 kHz) equipado com um sonotrodo S14 de titânio (diâmetro = 14 mm, comprimento = 100 mm).
Foi preparada uma solução de poli(álcool vinílico) (PVOH), dissolvendo uma quantidade exata de PVOH em água durante a noite, a 50°C, sob agitação vigorosa. Antes da polimerização, a solução de PVOH foi colocada no reator e a temperatura foi ajustada à temperatura de reação pretendida. A solução de PVOH e o monómero foram purgados separadamente durante 1 hora com árgon. A quantidade necessária de monómero foi adicionada gota a gota à solução de PVOH sob agitação vigorosa. Seguidamente, a purga de árgon foi retirada do líquido e iniciou-se a sonicação com o UP200S a uma amplitude de 80%. Deve salientar-se que a utilização de árgon serve dois objetivos: (1) a remoção de oxigénio e (2) é necessária para criar cavitação ultrassónica. Assim, um caudal contínuo de árgon seria, em princípio, benéfico para a polimerização, mas ocorreu formação excessiva de espuma; o procedimento que seguimos aqui evitou este problema e foi suficiente para uma polimerização eficiente. Foram retiradas amostras periodicamente para monitorizar a conversão por gravimetria, as distribuições de massa molecular e/ou as distribuições de tamanho das partículas.
Equipamento recomendado:
US200S
Referência/Artigo de investigação:
Smeets, N. M. B.; E-Rramdani, M.; Van Hal, R. C. F.; Gomes Santana, S.; Quéléver, K.; Meuldijk, J.; Van Herk, JA. M.; Heuts, J. P. A. (2010): Uma via sonoquímica simples de uma só etapa para nanopartículas poliméricas funcionais com cadeias superficiais. Soft Matter, 6, 2010. 2392–2395.

HiPco-SWCNTs

Aplicação ultrassónica:
Dispersão de HiPco-SWCNTs com UP400S: num frasco de 5 mL, foram suspensos 0,5 mg de HiPcoTM SWCNTs oxidados (0,04 mmol de carbono) em 2 mL de água desionizada, com um processador ultrassónico UP400S , para obter uma suspensão de cor preta (0,25 mg/mL de SWCNTs). A esta suspensão foram adicionados 1,4 μL de uma solução de PDDA (20 wt./%, massa molecular = 100 000–200 000), e a mistura foi agitada em vórtex durante 2 minutos. Após uma sonicação adicional de 5 minutos num banho de água, a suspensão de nanotubos foi centrifugada a 5000g durante 10 minutos. O sobrenadante foi recolhido para medições por AFM e posteriormente funcionalizado com siRNA.
Equipamento recomendado:
UP400S
Referência/Artigo de investigação:
Jung, A. (2007): Materiais funcionais à base de nanotubos de carbono. Dissertação, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2007.

Biocerâmica de hidroxiapatite

Aplicação ultrassónica:
Para a síntese de nano-HAP, foram colocados num pequeno copo de precipitação 40 mL de uma solução de 0,32M de Ca(NO3)2 ⋅ 4H2O. O pH da solução foi depois ajustado para 9,0 com aproximadamente 2,5 mL de hidróxido de amónio. A solução foi então submetida a sonicação com o processador ultrassónico UP50H (50 W, 30 kHz), equipado com o sonotrodo MS7 (diâmetro da corneta de 7mm), regulado para a amplitude máxima de 100% durante 1 hora. No final da primeira hora, foram adicionados lentamente, gota a gota, 60 mL de uma solução de 0,19M de [KH2PO4] à primeira solução, durante uma segunda hora de irradiação ultrassónica. Durante o processo de mistura, o valor de pH foi verificado e mantido em 9, enquanto a razão Ca/P foi mantida em 1,67. A solução foi depois filtrada por centrifugação (~2000 g), após o que o precipitado branco resultante foi dividido em várias amostras para tratamento térmico. Foram preparados dois conjuntos de amostras: o primeiro constituído por doze amostras para tratamento térmico num forno tubular e o segundo por cinco amostras para tratamento por micro-ondas
Equipamento recomendado:
UP50H
Referência/Artigo de investigação:
Poinern, G. J. E.; Brundavanam, R.; Thi Le, X.; Djordjevic, S.; Prokic, M.; Fawcett, D.(2011): Influência térmica e ultrassónica na formação de biocerâmica de hidroxiapatite à escala nanométrica. International Journal of Nanomedicine 6, 2011. 2083–2095.

Hidroxiapatite de cálcio dispersa ultrassonicamente

Hidroxiapatite de cálcio reduzida em tamanho e dispersa ultrassonicamente

Nanopartículas inorgânicas de WS2 semelhantes a fulerenos

Aplicação ultrassónica:
A sonicação durante a eletrodeposição de nanopartículas de WS2 semelhantes a fulerenos inorgânicos (IF) numa matriz de níquel permite obter um revestimento mais uniforme e compacto. Além disso, a aplicação de ultrassons tem um efeito significativo na percentagem em massa das partículas incorporadas no depósito metálico. Assim, a wt.% de partículas de IF-WS2 na matriz de níquel aumenta de 4,5 wt.% (em películas formadas apenas sob agitação mecânica) para cerca de 7 wt.% (em películas preparadas sob sonicação com uma intensidade ultrassónica de 30 W cm-2 ).
Os revestimentos nanocompósitos de Ni/IF-WS2 foram depositados eletroliticamente a partir de um banho Watts de níquel padrão, ao qual foram adicionadas nanopartículas de IF-WS2 de grau industrial (fulerenos inorgânicos-WS2).
Para a experiência, foi adicionado IF-WS2 aos eletrólitos Watts de níquel, e as suspensões foram agitadas intensamente com um agitador magnético (300 rpm) durante pelo menos 24 h à temperatura ambiente, antes das experiências de codeposição. Imediatamente antes do processo de eletrodeposição, as suspensões foram submetidas a um pré-tratamento ultrassónico de 10 min. para evitar a aglomeração. Para a irradiação ultrassónica, um UP200S , sonicador de tipo sonda com um sonotrodo S14 (diâmetro da ponta de 14 mm), foi regulado para uma amplitude de 55%.
Foram utilizadas células cilíndricas de vidro com volumes de 200 mL nas experiências de codeposição. Os revestimentos foram depositados em cátodos planos de aço macio comercial (grau St37) de 3cm2. O ânodo era uma folha de níquel puro (3cm2), posicionada na lateral do recipiente, frente a frente com o cátodo. A distância entre o ânodo e o cátodo era de 4cm. Os substratos foram desengordurados, enxaguados em água destilada fria, ativados numa solução de HCl a 15% (1 min.) e novamente enxaguados em água destilada. A eletrocodeposição foi efetuada a uma densidade de corrente constante de 5,0 A dm-2 durante 1 h, utilizando uma fonte de alimentação de corrente contínua (5 A/30 V, BLAUSONIC FA-350). Para manter uma concentração uniforme de partículas no seio da solução, foram utilizados dois métodos de agitação durante o processo de eletrodeposição: agitação mecânica com um agitador magnético (ω = 300 rpm), localizado no fundo da célula, e sonicação com o equipamento ultrassónico de tipo sonda UP200S. A sonda ultrassónica (sonotrodo) foi imersa diretamente na solução a partir de cima e posicionada com precisão entre o elétrodo de trabalho e o contraelétrodo, de modo a não haver blindagem. A intensidade dos ultrassons dirigidos ao sistema eletroquímico foi variada controlando a amplitude ultrassónica. Neste estudo, a amplitude de vibração foi ajustada para 25, 55 e 75% em modo contínuo, correspondendo, respetivamente, a uma intensidade ultrassónica de 20, 30 e 40 W cm-2 , medida por um processador ligado a um medidor de potência ultrassónica (Hielscher Ultrasonics). A temperatura do eletrólito foi mantida a 55◦C com um termóstato. A temperatura foi medida antes e depois de cada experiência. O aumento da temperatura devido à energia ultrassónica não excedeu 2–4◦C. Após a eletrólise, as amostras foram limpas ultrassonicamente em etanol durante 1 min. para remover da superfície as partículas fracamente adsorvidas.
Equipamento recomendado:
UP200S com corneta ultrassónica/sonotrodo S14
Referência/Artigo de investigação:
García-Lecina, E.; García-Urrutia, I.; Díeza, J.A.; Fornell, B.; Pellicer, E.; Sort, J. (2013): Codeposição de nanopartículas inorgânicas de WS2 semelhantes a fulerenos numa matriz de níquel eletrodepositada sob a influência de agitação ultrassónica. Electrochimica Acta 114, 2013. 859–867.

Síntese de látex

Aplicação ultrassónica:
Preparação de látex P(St-BA)
As partículas de látex P(St-BA) de poli(estireno-r-acrilato de butilo) P(St-BA) foram sintetizadas por polimerização em emulsão na presença do tensioativo DBSA. Primeiro, foi dissolvido 1 g de DBSA em 100 mL de água num balão de três tubuladuras, e o valor de pH da solução foi ajustado para 2,0. Os monómeros misturados, 2,80 g de St e 8,40 g de BA, com o iniciador AIBN (0,168 g), foram vertidos na solução de DBSA. A emulsão O/W foi preparada por agitação magnética durante 1 h, seguida de sonicação com um UIP1000hd equipado com uma corneta ultrassónica (sonda/sonotrodo) durante mais 30 min no banho de gelo. Finalmente, a polimerização foi efetuada a 90degC num banho de óleo durante 2 h, sob atmosfera de azoto.
Equipamento recomendado:
UIP1000hd
Referência/Artigo de investigação:
Fabrico de películas condutoras flexíveis derivadas de poli(3,4-etilenodioxitiofeno)epoli(ácido estirenossulfónico) (PEDOT:PSS) sobre um substrato de tecidos não tecidos. Materials Chemistry and Physics 143, 2013. 143–148.
Clique aqui para saber mais sobre a sonossíntese de látex!

Remoção de chumbo (sonolixiviação)

Aplicação ultrassónica:
Lixiviação ultrassónica de chumbo de solo contaminado:
As experiências de lixiviação ultrassónica foram realizadas com um equipamento ultrassónico UP400S com uma sonda ultrassónica de titânio (diâmetro de 14mm), que funciona a uma frequência de 20kHz. A sonda ultrassónica (sonotrodo) foi calibrada calorimetricamente, com a intensidade ultrassónica regulada para 51 ± 0,4 W cm-2 em todas as experiências de sonolixiviação. As experiências de sonolixiviação foram termostatizadas utilizando uma célula de vidro de fundo plano com camisa, a 25 ± 1°C. Foram utilizados três sistemas como soluções de lixiviação do solo (0,1L) sob sonicação: 6 mL de 0,3 mol L-2 de solução de ácido acético (pH 3,24), solução de ácido nítrico a 3% (v/v) (pH 0,17) e um tampão de ácido acético/acetato (pH 4,79), preparado misturando 60mL 0f 0,3 mol L-1 de ácido acético com 19 mL de 0,5 mol L-1 de NaOH. Após o processo de sonolixiviação, as amostras foram filtradas com papel de filtro para separar a solução lixiviada do solo, seguindo-se a eletrodeposição de chumbo da solução lixiviada e a digestão do solo após a aplicação de ultrassons.
Está demonstrado que os ultrassons são uma ferramenta valiosa para melhorar a lixiviação de chumbo de solo poluído. Os ultrassons são também um método eficaz para a remoção quase total do chumbo lixiviável do solo, resultando num solo muito menos perigoso.
Equipamento recomendado:
UP400S com sonotrodo H14
Referência/Artigo de investigação:
Sandoval-González, A.; Silva-Martínez, S.; Blass-Amador, G. (2007): Lixiviação ultrassónica e tratamento eletroquímico combinados para a remoção de chumbo do solo. Journal of New Materials for Electrochemical Systems 10, 2007. 195–199.

Preparação de suspensões de nanopartículas

Aplicação ultrassónica:
Foram utilizados pós de nTiO2 sem revestimento (5nm por microscopia eletrónica de transmissão (TEM)) e nZnO sem revestimento (20nm por TEM), bem como nTiO2 revestido com polímero (3–4nm por TEM) e nZnO revestido com polímero (3–9nm por TEM), para preparar as suspensões de nanopartículas. A forma cristalina das NPs era anatase para o nTiO2 e amorfa para o nZnO.
Foram pesados 0,1 g de pó de nanopartículas para um copo de precipitação de 250mL contendo algumas gotas de água desionizada (DI). As nanopartículas foram depois misturadas com uma espátula de aço inoxidável, e o copo foi cheio até 200 mL com água DI, agitado e, em seguida, submetido a sonicação durante 60 sec. a 90% de amplitude com o Hielscher UP200S , um processador ultrassónico, obtendo-se uma suspensão-mãe de 0,5 g/L. Todas as suspensões-mãe foram conservadas durante um máximo de dois dias a 4°C.
Equipamento recomendado:
UP200S ou UP200St
Referência/Artigo de investigação:
Petosa, A. R. (2013): Transporte, deposição e agregação de nanopartículas de óxidos metálicos em meios porosos granulares saturados: papel da química da água, da superfície do coletor e do revestimento das partículas. Dissertação, McGill University Montreal, Quebec, Canada 2013. 111–153.
Clique aqui para saber mais sobre a dispersão ultrassónica de nanopartículas!

Precipitação de nanopartículas de magnetite

Aplicação ultrassónica:
As nanopartículas de magnetite (Fe3O4) são produzidas por coprecipitação de uma solução aquosa de cloreto de ferro(III) hexa-hidratado e sulfato de ferro(II) hepta-hidratado, com uma razão molar de Fe3+/Fe2+ = 2:1. A solução de ferro é precipitada com hidróxido de amónio concentrado e hidróxido de sódio, respetivamente. A reação de precipitação é efetuada sob irradiação ultrassónica, alimentando os reagentes através da zona de cavitação na câmara do reator ultrassónico de fluxo contínuo. Para evitar qualquer gradiente de pH, o agente precipitante tem de ser bombeado em excesso. A distribuição de tamanho das partículas de magnetite foi medida por espectroscopia de correlação de fotões. A mistura induzida por ultrassons diminui o tamanho médio das partículas de 12–14 nm para cerca de 5–6 nm.
Equipamento recomendado:
UIP1000hd com reator de célula de fluxo
Referência/Artigo de investigação:
Banert, T.; Horst, C.; Kunz, U., Peuker, U. A. (2004): Precipitação contínua num reator ultrassónico de fluxo contínuo, exemplificada pelo óxido de ferro(II,III). ICVT, TU-Clausthal. Póster apresentado na Reunião Anual da GVC 2004.
Banert, T.; Brenner, G.; Peuker, U. A. (2006): Parâmetros de funcionamento de um reator contínuo de precipitação sonoquímica. Proc. 5. WCPT, Orlando Fl., 23.–27. abril 2006.
Clique aqui para saber mais sobre a precipitação ultrassónica!

Pós de níquel

Aplicação ultrassónica:
Preparação de uma suspensão de pós de Ni com um polieletrólito a pH básico (para impedir a dissolução e promover o desenvolvimento de espécies enriquecidas em NiO na superfície), polieletrólito de base acrílica e hidróxido de tetrametilamónio (TMAH).
Equipamento recomendado:
UP200S
Referência/Artigo de investigação:
Mora, M.; Lennikov, V.; Amaveda, H.; Angurel, L. A.; de la Fuente, G. F.; Bona, M. T.; Mayoral, C.; Andres, J. M.; Sanchez-Herencia, J. (2009): Fabrico de revestimentos supercondutores sobre ladrilhos cerâmicos estruturais. Applied Superconductivity 19/ 3, 2009. 3041–3044.

PbS – síntese de nanopartículas de sulfureto de chumbo

Aplicação ultrassónica:
À temperatura ambiente, foram adicionados 0,151 g de acetato de chumbo (Pb(CH3COO)2.3H2O) e 0,03 g de TAA (CH3CSNH2) a 5mL do líquido iónico, [EMIM] [EtSO4], e 15mL de água bidestilada num copo de precipitação de 50mL, submetido a irradiação ultrassónica com um UP200S durante 7 min. A ponta da sonda ultrassónica/sonotrodo S1 foi imersa diretamente na solução reacional. A suspensão castanho-escura formada foi centrifugada para separar o precipitado e lavada duas vezes com água bidestilada e etanol, respetivamente, para remover os reagentes que não tinham reagido. Para investigar o efeito dos ultrassons nas propriedades dos produtos, foi preparada mais uma amostra comparativa, mantendo constantes os parâmetros de reação, exceto pelo facto de o produto ser preparado sob agitação contínua durante 24 h, sem o auxílio de irradiação ultrassónica.
Foi proposta a síntese assistida por ultrassons em líquido iónico aquoso à temperatura ambiente para preparar nanopartículas de PbS. Este método verde, realizado à temperatura ambiente e benigno para o ambiente, é rápido e não utiliza moldes, o que encurta consideravelmente o tempo de síntese e evita procedimentos de síntese complicados. Os nanoaglomerados assim preparados apresentam um enorme desvio para o azul de 3,86 eV, que pode ser atribuído ao tamanho muito pequeno das partículas e ao efeito de confinamento quântico.
Equipamento recomendado:
UP200S
Referência/Artigo de investigação:
Behboudnia, M.; Habibi-Yangjeh, A.; Jafari-Tarzanag, Y.; Khodayari, A. (2008): Preparação e caracterização fáceis de nanopartículas de PbS à temperatura ambiente em líquido iónico aquoso [EMIM][EtSO4] utilizando irradiação ultrassónica. Bulletin of Korean Chemical Society 29/ 1, 2008. 53–56.

Nanotubos purificados

Aplicação ultrassónica:
Os nanotubos purificados foram depois suspensos em 1,2-dicloroetano (DCE) por sonicação com um equipamento ultrassónico de alta potência UP400S, 400W, 24 kHz), em modo pulsado (ciclos), para obter uma suspensão de cor preta. Os feixes de nanotubos aglomerados foram posteriormente removidos numa etapa de centrifugação durante 5 minutos a 5000 rpm.
Equipamento recomendado:
UP400S
Referência/Artigo de investigação:
Witte, P. (2008): Fulerenos anfifílicos para aplicações biomédicas e optoeletrónicas. Dissertação, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2008.

Compósito SAN/CNTs

Aplicação ultrassónica:
Para dispersar os CNTs na matriz de SAN, foi utilizado um Hielscher UIS250V com sonotrodo para sonicação de tipo sonda. Primeiro, os CNTs foram dispersos em 50mL de água destilada por sonicação durante cerca de 30 min. Para estabilizar a solução, foi adicionado SDS numa proporção de ~1% da solução. Depois, a dispersão aquosa de CNTs obtida foi combinada com a suspensão polimérica e misturada durante 30 min. com um agitador mecânico Heidolph RZR 2051, sendo depois submetida repetidamente a sonicação durante 30 min. Para análise, as dispersões de SAN contendo diferentes concentrações de CNTs foram vazadas em moldes de Teflon e secas à temperatura ambiente durante 3–4 dias.
Equipamento recomendado:
UIS250v
Referência/Artigo de investigação:
Bitenieks, J.; Meri, R. M.; Zicans, J.; Maksimovs, R.; Vasile, C.; Musteata, V. E. (2012): Nanocompósitos de estireno–acrilato/nanotubos de carbono: propriedades mecânicas, térmicas e elétricas. Em: Proceedings of the Estonian Academy of Sciences 61/ 3, 2012. 172–177.

Nanopó de carboneto de silício (SiC)

Aplicação ultrassónica:
O nanopó de carboneto de silício (SiC) foi desaglomerado e distribuído na solução da tinta em tetra-hidrofurano, utilizando um Hielscher UP200S , processador ultrassónico de alta potência, a funcionar com uma densidade de potência acústica de 80 W/cm2. A desaglomeração do SiC foi inicialmente efetuada em solvente puro com algum detergente, sendo depois adicionadas porções da tinta. Todo o processo demorou 30 minutos e 60 minutos no caso das amostras preparadas para revestimento por imersão e serigrafia, respetivamente. Foi assegurado um arrefecimento adequado da mistura durante a sonicação para evitar a ebulição do solvente. Após a sonicação, o tetra-hidrofurano foi evaporado num evaporador rotativo, e o endurecedor foi adicionado à mistura para obter uma viscosidade adequada à impressão. A concentração de SiC no compósito resultante era de 3% wt nas amostras preparadas para revestimento por imersão. Para a serigrafia, foram preparados dois lotes de amostras, com um teor de SiC de 1 – 3% wt para ensaios preliminares de desgaste e atrito e de 1,6 – 2,4% wt para o ajuste fino dos compósitos com base nos resultados dos ensaios de desgaste e atrito.
Equipamento recomendado:
UP200S
Referência/Artigo de investigação:
Celichowski G.; Psarski M.; Wiśniewski M. (2009): Tensor elástico de fio com um padrão nanocompósito antidesgaste descontínuo. Fibres & Textiles in Eastern Europe 17/ 1, 2009. 91–96.

SWNT – nanotubos de carbono de parede simples

Aplicação ultrassónica:
Síntese sonoquímica: 10 mg de SWNT e 30ml de solução de 2%MCB 10 mg de SWNT e 30ml de solução de 2%MCB, UP400S Intensidade de sonicação: 300 W/cm2, duração da sonicação: 5h
Equipamento recomendado:
UP400S
Referência/Artigo de investigação:
Koshio, A.; Yudasaka, M.; Zhang, M.; Iijima, S. (2001): Uma forma simples de fazer reagir quimicamente nanotubos de carbono de parede simples com materiais orgânicos utilizando sonicação. Nano Letters 1/ 7, 2001. 361–363.

SWCNTs tiolados

Aplicação ultrassónica:
Foram suspensos 25 mg de SWCNTs tiolados (2,1 mmol de carbono) em 50 mL de água desionizada, utilizando um processador ultrassónico de 400W (UP400S). Seguidamente, a suspensão foi adicionada à solução de Au(NP) recém-preparada, e a mistura foi agitada durante 1h. Os Au(NP)-SWCNTs foram extraídos por microfiltração (nitrato de celulose) e cuidadosamente lavados com água desionizada. O filtrado era de cor vermelha, pois as pequenas Au(NP) (diâmetro médio ≈ 13 nm) conseguiam atravessar eficazmente a membrana do filtro (tamanho de poro de 0,2μm).
Equipamento recomendado:
UP400S
Referência/Artigo de investigação:
Jung, A. (2007): Materiais funcionais à base de nanotubos de carbono. Dissertação, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2007.

Compósito de TiO2 /perlite

Aplicação ultrassónica:
Os materiais compósitos de TiO2/perlite foram preparados da seguinte forma. Inicialmente, foram dissolvidos 5 mL de isopropóxido de titânio (TIPO), Aldrich 97%, em 40 mL de etanol, Carlo Erba, e agitados durante 30 min. Depois, foram adicionados 5 g de perlite, e a dispersão foi agitada durante 60 min. A mistura foi ainda homogeneizada utilizando o sonicador de ponta ultrassónica UIP1000hd. Foi aplicado um aporte total de energia de 1 Wh durante um tempo de sonicação de 2 min. Finalmente, a suspensão foi diluída com etanol para obter 100 mL de suspensão, e o líquido obtido foi designado solução precursora (PS). A PS preparada estava pronta para ser processada no sistema de pirólise por pulverização em chama.
Equipamento recomendado:
UIP1000hd
Referência/Artigo de investigação:
Giannouri, M.; Kalampaliki, Th.; Todorova, N.; Giannakopoulou,T.; Boukos, N.; Petrakis, D.; Vaimakis, T.; Trapalis, C. (2013): Síntese de compósitos de TiO2/perlite numa só etapa por pirólise por pulverização em chama e o seu comportamento fotocatalítico. International Journal of Photoenergy 2013.

Nanocatalisadores como os zeólitos funcionalizados são sintetizados com sucesso sob sonicação. Os zeólitos ácidos nanoestruturados funcionalizados – sintetizados em condições sonoquímicas – proporcionam taxas superiores de conversão de éter dimetílico (DME).

O sonicador UIP2000hdT (2kW) com reator de fluxo contínuo é uma configuração frequentemente utilizada para a síntese sonoquímica de nanocatalisadores mesoporosos (por exemplo, zeólitos decorados).

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Utilize o formulário abaixo para solicitar informações adicionais sobre processadores ultrassónicos, aplicações e preço. Teremos todo o gosto em discutir consigo o seu processo e em oferecer-lhe um sistema ultrassónico que satisfaça os seus requisitos!







Os ultrassons de potência acoplados a líquidos geram cavitação intensa. Os efeitos extremos da cavitação criam suspensões de pós finos com partículas de dimensões submicrométricas e nanométricas. Além disso, a área superficial das partículas é ativada. O impacto de microjatos e ondas de choque e as colisões entre partículas têm efeitos substanciais na composição química e na morfologia física dos sólidos, que podem aumentar drasticamente a reatividade química tanto dos polímeros orgânicos como dos sólidos inorgânicos.

“As condições extremas no interior das bolhas em colapso produzem espécies altamente reativas que podem ser utilizadas para vários fins, por exemplo, a iniciação da polimerização sem adição de iniciadores. Como outro exemplo, a decomposição sonoquímica de precursores organometálicos voláteis em solventes com elevado ponto de ebulição produz materiais nanoestruturados sob várias formas, com elevadas atividades catalíticas. Metais, ligas, carbonetos e sulfuretos nanoestruturados, coloides nanométricos e catalisadores suportados nanoestruturados podem todos ser preparados por esta via geral.”

[Suslick/ Price 1999: 323]


Bibliografia/Referências


Informações úteis

Os homogeneizadores ultrassónicos de tecidos são frequentemente designados sonicador de sonda, lisador sónico, sonolisador, desintegrador ultrassónico, triturador ultrassónico, sonorruptor, sonificador, desmembrador sónico, desintegrador celular, dispersor ultrassónico ou dissolutor. Os diferentes termos resultam das várias aplicações que podem ser realizadas por sonicação.

Os homogeneizadores ultrassónicos de elevado cisalhamento são utilizados no processamento laboratorial, de bancada, piloto e industrial.

A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassónicos de alto desempenho para aplicações de mistura, dispersão, emulsificação e extração à escala laboratorial, piloto e industrial.

Teremos todo o gosto em discutir o seu processo.

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