Hielscher tecnologia de ultra-som

Sonoquímica: Notas de Aplicação

Sonochemistry é o efeito da cavitação ultra-sônica em sistemas químicos. Devido às condições extremas que ocorrem no cavitational “ponto de acesso”, Ultra-som de energia é um método muito eficaz para melhorar o resultado da reacção (rendimento mais elevado, uma melhor qualidade), a conversão e a duração de uma reacção química. Algumas modificações químicas pode ser conseguida sob sonicação única, tal como o estanho-revestimento nanodimensionada de titânio ou de alumínio.

Encontrar abaixo de uma selecção de partículas e líquidos com recomendações relacionados, como tratar o material, a fim de moinho, dispersar, ou modificar desaglomerar as partículas utilizando um homogeneizador de ultra-sons.

Veja abaixo alguns protocolos de sonicação para reações sonoquímicos sucesso!

Em ordem alfabética:

α-epoxyketones – reação de abertura de anel

Aplicação ultra-sônica:
A abertura do anel catalítico de a-epoxicetonas foi realizada utilizando uma combinação de métodos ultra-sonográficos e fotoquímicos. O tetrafluoroborato de 1-benzil-2,4,6-trifenilpiridínio (NBTPT) foi utilizado como fotocatalisador. Através da combinação de sonicação (sonoquímica) e fotoquímica destes compostos na presença de NBTPT, a abertura do anel epóxido foi alcançada. Foi demonstrado que o uso de ultra-som aumentou significativamente a taxa de reação foto-induzida. O ultra-som pode afetar seriamente a abertura do anel fotocatalítico de α-epoxicetonas predominantemente por causa da transferência de massa eficiente dos reagentes e do estado excitado de NBTPT. Além disso, a transferência de elétrons entre as espécies ativas neste sistema homogêneo com o uso de sonicação ocorre
mais rápido do que o sistema sem sonicação. Os rendimentos mais elevados e tempos de reacção mais curtos são vantagens do presente método.

A combinação de ultra-som e fotoquímica resulta numa reacção de abertura do anel melhorado de a-epoxicetonas

O ultra-som assistido por abertura do anel fotocatalítico de a-epoxicetonas (Memarian et al 2007)

Protocolo de Sonicação:
a-epoxicetonas 1a-f e 1-benzil-2,4,6-triphenylpyridinium tetrafluoroborato 2 foram preparados de acordo com os procedimentos relatados. O metanol foi adquirido a Merck e destilado antes da utilização. O dispositivo de ultra-sons utilizado foi um UP400S sonda de ultra-sons a partir de dispositivo Hielscher GmbH Ultrasonics. Uma corneta de imersão de ultra-sons S3 (também conhecido como sonda ou sonotrodo) emissor de ultra-som de 24 kHz a níveis de intensidade sintonizável até densidade máxima de energia sonora de 460Wcm-2 foi usado. A sonicação foi realizada a 100% (máximo 210μm amplitude). O S3 sonotrodo (profundidade máxima imergir de 90 milímetros) foi imerso directamente na mistura de reacção. irradiações UV foram realizadas utilizando uma lâmpada de mercúrio de alta pressão de 400 W a partir de Narva com arrefecimento das amostras em vidro Duran. o 1H RMN Os espectros da mistura de fotoprodutos foram medidos em CDCl3 soluções contendo tetrametilsilano (TMS) como padrão interno num espectrómetro Bruker DRX-500 (500 MHz). A cromatografia de camada preparativa (PLC) foi realizada em 20 × 20 centímetros2 placas revestidas com camada de 1 mm de gel de sílica Merck PF254 preparado mediante a aplicação do gel como uma pasta e secagem ao ar. Todos os produtos são conhecidos e os seus dados espectrais foram relatados anteriormente.
Recomendação do dispositivo:
UP400S com o chifre ultra-som S3
Referência / Documento de pesquisa:
Memarian, Hamid R .; Saffar-Teluri, A. (2007): Photosonochemical abertura do anel catalítico de a-epoxicetonas. Beilstein Journal of Organic Chemistry 3/2 de 2007.

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Alumínio catalisador / Níquel: Nano-estruturação de liga Al / Ni

Aplicação ultra-sônica:
partículas de Al / Ni pode ser sonochemically modificado pela nano-estruturação da liga inicial de Al / Ni. Therbey, um catalisador eficaz para a hidrogenação da acetofenona é produzido.
preparação de ultra-sons de catalisador de Al / Ni:
5g da liga de Al / Ni comercial foram dispersos em ua purificada (50 mL) e sonicou-se até 50 min. com o dispositivo de ultra-sons de tipo sonda UIP1000hd (1 kW, 20 kHz) equipado com área BS2d22 (cabeça a corneta ultra-sónica de 3,8 cm2) E o B2-1.8 reforço. A intensidade máxima foi calculada como sendo 140 Wcm-2 a amplitude mecânica de 106μm. Para evitar o aumento da temperatura durante a sonicação a experiência foi realizada em uma célula termostática. Depois de sonicao, a amostra foi seca sob vácuo com uma pistola de calor.
Recomendação do dispositivo:
UIP1000hd com BS2d22 sonotrode e chifre B2-1.2 impulsionador
Referência / Documento de pesquisa:
Silva, Janaina; Oliveira, Isabel; Santos, Ekaterina V.; Torsten, irrgang; Senker, Jürgen; Almeida, Henrique; Fery, Andreas; Andreeva, daria V. (2012): ativação sonoquímica do catalisador de hidrogenação Al/Ni. Materiais funcionais avançados 2012. DOI: 10.1002/ADFM. 201200437

A transesterificação de biodiesel utilizando o catalisador de MgO

Aplicação ultra-sônica:
A reacção de transesterificação foi estudada sob mistura constante de ultra-sons com um UP200S para diferentes parâmetros como a quantidade de catalisador, a proporção molar de metanol e óleo, temperatura de reação e duração da reação. As experiências em lote foram realizadas em um reator de vidro rígido (300 ml, 7 cm de diâmetro interno) com tampa com dois pescoços aterrados. Um pescoço estava conectado com o sonotrode de titânio S7 (diâmetro da ponta 7 mm) do processador ultra-sônico UP200S (200W, 24kHz). A amplitude do ultra-som foi ajustada em 50% com 1 ciclo por segundo. A mistura reaccional foi sonicada ao longo do tempo de reacção. O outro pescoço da câmara do reator foi equipado com um condensador de aço inoxidável personalizado, refrigerado a água para refluxo do metanol evaporado. O aparelho inteiro foi colocado num banho de óleo a temperatura constante controlado por um controlador de temperatura derivada integral proporcional. A temperatura pode ser aumentada até 65 ° C com uma precisão de ± 1 ° C. O óleo residual, 99,9% de metanol puro foram utilizados como material para a transesterificação do biodiesel. Foi utilizado como catalisador o MgO de tamanho nanométrico depositado em fumaça (fita de magnésio).
Um excelente resultado de conversão foi obtido com catalisador de 1,5% em peso; 5: 1 de metanol razão molar de óleo a 55 ° C, uma conversão de 98,7% foi alcançada após 45 min.
Recomendação do dispositivo:
UP200S com sonotrodo ultra-som S7
Referência / Documento de pesquisa:
Sivakumar, P .; Sankaranarayanan, S .; Renganathan, S .; Sivakumar, P. (): Estudos sobre Sono-Química Produção de Biodiesel Usando Smoke Depositado Nano MgO Catalyst. Boletim de Engenharia Química Reação & Catálise 02/08, 2013. 89 – 96.

síntese nanocompósito de cádmio (II) tioacetamida

Aplicação ultra-sônica:
Cádmio (II) nanocompósitos tioacetamida foram sintetizados na presença e ausência de álcool polivinílico por via sonoquímica. Para a síntese sonoquímica (sono-síntese), 0,532 g de cádmio (II), acetato de di-hidrato de (Cd (CH3COO) 2.2H2O), 0,148 g de tioacetamida (TAA, CH3CSNH2) e 0,664 g de iodeto de potássio (KI) foram dissolvidos em 20 mL duplo água desionizada destilada. Esta solução foi submetida a ultrasons com um alto poder de tipo sonda ultrasonicator UP400S (24 kHz, 400 W) à temperatura ambiente durante 1 h. Durante a sonicação da mistura de reacção a temperatura aumentada para 70-80degC como medida por um termopar ferro-constantin. Após uma hora, um precipitado amarelo brilhante formada. Ele foi isolado por centrifugação (4000 rpm, 15 min), lavou-se com água duplamente destilada e, em seguida, com etanol absoluto, a fim de remover as impurezas residuais e, finalmente, seco ao ar (rendimento: 0,915 g, 68%). p.200 Dec. ° C. Para preparar de nanocompósito polimérico, 1,992 g de álcool de polivinilo foi dissolvido em 20 ml de água desionizada destilada duas vezes e, em seguida, adicionaram-se à solução anterior. Esta mistura foi irradiado por ultra-sons com o UP400S durante 1 h, quando um produto laranja brilhante formada.
Os resultados de SEM demonstraram que, em presença de PVA os tamanhos das partículas diminuiu de cerca de 38 nm a 25 nm. Em seguida, sintetizou-CdS hexagonais nanopartículas com morfologia esférica a partir da decomposição térmica do nanocompósito polimérico, cádmio (II) tioacetamida / PVA como precursor. O tamanho das nanopartículas de CdS foi medido tanto por XRD e SEM e os resultados estavam em boa concordância com o outro.
Ranjbar et al. (2013), também descobriram que o nanocompósito polimérico 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 de ultra-sons pode ser empregue com sucesso como um simples, eficiente e de baixo custo, ambientalmente amigável e método muito promissor para a síntese de materiais à nanoescala sem a necessidade de condições especiais, tais como temperatura elevada, os tempos de reacção longos, e alta pressão .
Recomendação do dispositivo:
UP400S
Referência / Documento de pesquisa:
Ranjbar, M .; Mostafa Yousefi, M .; Nozari, R .; Sheshmani, S. (2013): Síntese e caracterização de cádmio-tioacetamida nanocompósitos. Int. J. Nanosci. Nanotechnol. 9/4, 2013. 203-212.

Caco3 ultrassonicamente revestido com ácido esteárico

Aplicação ultra-sônica:
revestimento de ultra-sons de CaCO precipitou-nano3 (NPCC) com ácido esteárico para melhorar a sua dispersão no polímero e para reduzir a aglomeração. 2 g de CaCO não revestido precipitou-nano3 (NPCC) foi sonicado com um UP400S em etanol 30 ml. 9% em peso de ácido esteárico foi dissolvido em etanol. Etanol com ácido esteárico foi então misturado com a suspensão sonificada.
Recomendação do dispositivo:
UP400S com 22 milímetros de diâmetro sonotrodo (H22D), e célula de fluxo com camisa de refrigeração
Referência / Documento de pesquisa:
Kow, K. W .; Abdullah, E. C .; Aziz, A. R. (2009): Efeitos de ultra-som no revestimento nano-precipitado de CaCO3 com ácido esteárico. Ásia-Pacífico Journal of Chemical Engineering 4/5, 2009. 807-813.

silano nitrato de cério dopado

Aplicação ultra-sônica:
Foram utilizados painéis de aço carbono laminados a frio (6,5 cm, 6,5 cm, 0,3 cm, quimicamente limpos e polidos mecanicamente) como substratos metálicos. Antes do pedido de revestimento, os painéis foram limpos por ultra-sons com acetona, em seguida, foram limpos por uma solução alcalina (solução de NaOH L1 a 0,3 mole) a 60 ° C durante 10 min. Para a utilização como iniciador, antes do pré-tratamento do substrato, uma formulação típica incluindo 50 partes de γ-glicidoxipropiltrimetoxissilano (γ-GPS) foi diluída com cerca de 950 partes de metanol, em pH 4,5 (ajustado com ácido acético) e permitiu a hidrólise de silano. O procedimento de preparação de silano dopado com pigmentos de nitrato de cério foi o mesmo, exceto que 1, 2, 3% em peso de nitrato de cério foi adicionado à solução de metanol antes da adição (γ-GPS), então esta solução foi misturada com um agitador de hélice em 1600 rpm por 30 min. à temperatura ambiente. Em seguida, as dispersões contendo nitrato de cério foram sonicadas durante 30 min a 40 ° C com um banho de arrefecimento externo. O processo de ultra-sonografia foi realizado com o ultra-som UIP1000hd (1000W, 20 kHz) com uma potência de ultra-som de entrada de cerca de 1 W / mL. O pré-tratamento do substrato foi realizado lavando cada painel por 100 segundos. com a solução de silano apropriada. Após o tratamento, os painéis foram deixados secar a temperatura ambiente durante 24 h, depois os painéis pré-tratados foram revestidos com um epóxi curado com amina com duas embalagens. (Epon 828, shell Co.) para fazer uma espessura de película molhada de 90 μm. Os painéis revestidos com epoxi foram autorizados a curar durante 1 h a 115 ° C, após a cura de revestimentos de epóxi; a espessura da película seca era de cerca de 60 μm.
Recomendação do dispositivo:
UIP1000hd
Referência / Documento de pesquisa:
Zaferani, S.H .; Peikari, M .; Zaarei, D .; Danaei, I. (2013): efeitos electroquímicos de pré-tratamentos de silano contendo nitrato de cério em propriedades descolamento catódica de aço revestida com epoxi. Jornal de Adesão Ciência e Tecnologia 27/22, 2013. 2411-2420.

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Processos ultra-sônicos: de Laboratório para Indústria

De alumínio e cobre Quadros: Síntese de quadros de Cu-Al porosas

Aplicação ultra-sônica:
Poroso de cobre-alumínio estabilizado por óxido de metal é um novo catalisador alternativa promissora para a desidrogenação de propano, que é livre de metais nobres ou perigosos. A estrutura da liga (esponja de metal) de Cu-Al poroso oxidado é semelhante para os metais de Raney do tipo. ultra-sons de alta potência é uma ferramenta química verde para a síntese de estruturas porosas de cobre-alumínio estabilizado por óxido de metal. Eles são de baixo custo (custo de produção de aprox. 3 euros / litro) e o método pode ser facilmente aumentado de escala. Estes novos materiais porosos (ou “esponjas de metal”) tem uma massa de liga e uma superfície oxidada, e pode catalisar a desidrogenação de propano a baixas temperaturas.
Procedimento para a preparação do catalisador de ultra-sons:
Cinco gramas do pó de liga de Al-Cu foram dispersas em água ultrapura (50 mL) e sonicados durante 60 min com Hielscher de UIP1000hd ultrasonicator (20kHz, máx. a potência de saída de 1000W). O dispositivo de ultra-sons de tipo sonda foi equipado com um sonotrodo 3,8 centímetros BS2d22 (área ponta2) E o B2-1.2 chifre de reforço. A intensidade máxima foi calculada como sendo de 57 W / cm2 a uma amplitude mecânica de 81μm. Durante o tratamento, a amostra foi arrefecida num banho de gelo. Após o tratamento, a amostra foi seca a 120 ° C durante 24 h.
Recomendação do dispositivo:
UIP1000hd com BS2d22 sonotrode e chifre B2-1.2 impulsionador
Referência / Documento de pesquisa:
Schäferhans, Jana; Gómez-Quero, Santiago; Andreeva, Daria V .; Rothenberg, Gadi (2011): Novos e eficazes de alumínio e cobre de desidrogenação de propano Catalisadores. Chem. EUR. J. 2011, 17, 12254-12256.

degradação de cobre phathlocyanine

Aplicação ultra-sônica:
Descoloração e destruição de metaloftalocianinas
phathlocyanine cobre é sonicada com água e solventes orgânicos à temperatura ambiente e pressão atmosférica na presença de uma quantidade catalítica de oxidante utilizando o ultrasonicator 500W UIP500hd com câmara dobra-calha a um nível de potência de 37-59 W / cm2: 5 ml de amostra (100 mg / L), 50 D / D com água choloform e piridina a 60% de amplitude de ultra-sons. Temperatura de reacção: 20 ° C.
Recomendação do dispositivo:
UIP500hd

Ouro: modificação morfológica de nanopartículas

Aplicação ultra-sônica:
nano partículas de ouro foram morfologicamente modificadas sob irradiação de ultra-sons intensos. Para fundir as nanopartículas de ouro numa estrutura de haltere como um tratamento de ultra-sons de 20 minutos. em água pura e na presença de agentes tensioactivos foi encontrado suficiente. Após 60 min. de ultra-sons, as nanopartículas de ouro adquirir uma estrutura vermiforme ou em forma de anel em água. nanopartículas fundidos com formas esféricas ou ovais foram ultra-sonicamente formado na presença de sulfato de dodecil de sódio ou soluções de amina dodecil.
Protocolo de tratamento de ultra-sons:
Para a modificação de ultra-sons, a solução coloidal de ouro, que consiste em nanopartículas de ouro protegido-citrato pré-formados com um diâmetro médio de 25 nm (± 7nm), foram sonicadas numa câmara de reactor fechado (volume de 50 mL aprox.). A solução coloidal de ouro (0,97 mmol·L-1 de) Foi irradiado por ultra-sons a alta intensidade (40 W / cm-2) Utilizando um Hielscher UIP1000hd ultrasonicator (20kHz, 1000W) equipado com um sonotrodo liga de titânio BS2d18 (diâmetro da ponta de 0,7 polegadas), o qual foi imerso cerca de 2 cm abaixo da superfície da solução sonicada. O ouro coloidal foi gaseificada com árgon (O2 < 2 ppmv, ar líquido) 20 min. antes e durante a sonicação, a uma taxa de 200 ml.min-1 de para eliminar o oxigénio da solução. Uma porção de 35 mL de cada soluo de tensioactivo sem adição de di-hidrato de citrato trissódico foi adicionado em 15 ml de ouro coloidal pré-formado, com borbulhar um gás de árgon 20 min. antes e durante o tratamento ultra-sónico.
Recomendação do dispositivo:
UIP1000hd com sonotrodo BS2d18 e célula de fluxo do reactor
Referência / Documento de pesquisa:
Radziuk, D .; Grigoriev, D .; Zhang, W .; Su, D .; Möhwald, H .; Shchukin, D. (2010): Ultrasound-Assisted Fusão de Preformed ouro nanopartículas. Journal of Physical Chemistry C 114, 2010. 1835-1843.

Fertilizante inorgânico – lixiviação de UC, CD e PB para análise

Aplicação ultra-sônica:
Extração de Cu, Cd e Pb de fertilizantes inorgânicos para fins analíticos:
Para a extracção de ultra-sons de cobre, chumbo e cádmio, amostras contendo uma mistura de fertilizantes e de solvente são sonicadas com um dispositivo de ultra-sons, tal como o VialTweeter (Sonicao indirecta). As amostras de fertilizante foram sonicadas na presença de 2 ml de 50% (v / v) HNO3 em tubos de vidro durante 3 minutos. Os extractos de Cu, Cd e Pb pode ser determinada por espectrometria de absorção atómica de chama (FAAS).
Recomendação do dispositivo:
VialTweeter
Referência / Documento de pesquisa:
Lima, A. F .; Richter, E. M .; Muñoz, R. A. A. (2011): Alternativa método analítico para determinação de metais em inorgânicos adubos à base de Extração Ultrasound-Assisted. Revista da Sociedade Brasileira de Química 22 / 8. 2011. 1519-1524.

látex Síntese

Aplicação ultra-sônica:
Preparação de P (St-BA) látex
partículas de látex de poli (estireno-r-butil acrilato) P (St-BA) foram sintetizados por polimerização em emulsão na presença de surfactante DBSA. 1 g de DBSA foi primeiro dissolvido em 100 mL de água num balão de três tubuladuras e o valor de pH da solução foi ajustado para 2,0. monómeros mistos de 2,80 g St e BA 8,40 g com o iniciador AIBN (0,168 g) foram vertidos para a solução DBSA. A emulsão O / W foi preparado por meio de agitação magnética durante 1 h seguida por sonicação com um UIP1000hd equipado com bico ultra-sónico (sonda / sonotrodo) durante mais 30 min. no banho de gelo. Finalmente, a polimerização foi levada a cabo a 90degC num banho de óleo durante 2 h sob uma atmosfera de azoto.
Recomendação do dispositivo:
UIP1000hd
Referência / Documento de pesquisa:
A fabricação de películas flexíveis condutores derivados a partir de poli (3,4-etilenodioxitiofeno) epoly (ácido estirenossulfónico) (PEDOT: PSS) sobre o substrato de tecidos não tecido. Materials Chemistry and Physics 143, 2013. 143-148.
Clique aqui para ler mais sobre o sono-síntese de látex!

Remoção de Chumbo (Sono-lixiviação)

Aplicação ultra-sônica:
lixiviação de ultra-som de chumbo a partir de solo contaminado:
As experiências de lixiviação de ultra-sons foram realizadas com um aparelho de ultra-sons UP400S com uma sonda sónica de titânio (14 mm de diâmetro), que opera a uma frequência de 20 kHz. A sonda de ultra-sons (sonotrode) foi calibrada por calorimetria com a intensidade de ultra-sons ajustado para 51 ± 0,4 cm W-2 para todos os experimentos sono-lixiviação. As experiências de lixiviação foram sono-termostatizado usando uma célula de vidro encamisado de fundo plano a 25 ± 1 ° C. Três sistemas foram empregues como soluções de lixiviação do solo (0,1 L) sob sonicação: 6 mL de 0,3 mol L-2 de solução de ácido acético (pH 3,24), 3% (v / v) de solução de ácido nítrico (pH 0,17) e um tampão de ácido acético / acetato (pH 4,79), preparado por mistura de 60 mL de 0,3 mol L 0f-1 de ácido acético com 19 mL de 0,5 mol L-1 de NaOH. Após o processo de sono-lixiviação, as amostras foram filtradas com papel de filtro para separar a solução de lixiviado a partir do solo, seguido por electrodeposição a vantagem da solução de lixiviado e digestão do solo após a aplicação de ultra-sons.
O ultra-som tem sido provado ser uma ferramenta valiosa na melhoria do lixiviado de chumbo do solo poluir. O ultra-som é também um método eficaz para a eliminação quase total de chumbo lixiviável a partir do solo, resultando em um solo muito menos perigosos.
Recomendação do dispositivo:
UP400S com sonotrodo H14
Referência / Documento de pesquisa:
Sandoval-González, A .; Silva-Martinez, S .; Blass-Amador, G. (2007): Ultra-som de lixiviação e Electrochemical tratamento combinado para o chumbo do solo remoção. Jornal de novos materiais para eletroquímicos Sistemas 10, 2007. 195-199.

Pbs – Síntese de nanopartículas de sulfeto de chumbo

Aplicação ultra-sônica:
À temperatura ambiente, 0,151 g de acetato de chumbo (Pb (CH3COO) 2.3 H2O) e 0, 3 g de TAA (CH3O CSNH2) foram adicionados a 5mL do líquido iónico, [EMIM] [EtSO4], e 15mL de água destilada dupla em uma taça 50mL imposta à irradiação ultra-sônica com um UP200S por 7 min. A ponta da sonda ultra-sônica / sonotrode S1 foi imersa diretamente na solução de reação. A suspensão de cor castanha escura formada foi centrifugada para retirar o precipitado e lavada duas vezes com água destilada dupla e etanol, respectivamente, para remover os reagentes que não reagiram. Para investigar o efeito do ultra-som sobre as propriedades dos produtos, preparou-se mais uma amostra comparativa, mantendo os parâmetros de reação constantes, exceto que o produto foi preparado em agitação contínua durante 24 h sem o auxílio de irradiação ultra-sônica.
síntese de ultra-sons-assistida no líquido iónico aquosa à temperatura ambiente, foi proposta para a preparação de nanopartículas de PBS. Este quarto de temperatura e método verde ambientalmente benigno é rápido e livre de molde, o que encurta o tempo de síntese notavelmente e evita os procedimentos de síntese complicados. As nanopartículas como preparados mostram uma enorme deslocamento para o azul de 3,86 eV que pode ser atribuído ao tamanho muito pequeno de partículas e efeito confinamento quântico.
Recomendação do dispositivo:
UP200S
Referência / Documento de pesquisa:
Behboudnia, M .; Habibi-Yangjeh, A .; Jafari-Tarzanag, Y .; Khodayari, A. (2008): preparação fácil e a temperatura ambiente e Caracterização de PBS Nanopartículas em Aquosa [EMIM] [EtSO4] iónico líquido utilizando ultra-som irradiação. Boletim da Korean Chemical Society 29/1, 2008. 53-56.

degradação fenol

Aplicação ultra-sônica:
Rokhina et al. (2013) utilizaram a combinação de ácido peracético (PAA) e catalisador heterogéneo (MnO2) Para a degradação de fenol numa solução aquosa sob irradiação ultra-sónica. Ultra-som foi levada a cabo usando um tipo de sonda 400W-ultrasonicator UP400S, Que é capaz de sonicar quer continuamente ou em modo de impulso (isto é, 4 seg. No e 2 seg. Desligado) a uma frequência fixa de 24 kHz. A intensidade de entrada de energia total calculado, a densidade de energia e potência dissipada para o sistema foi de 20 W, 9,5×10-2 W / cm-3 de, E 14,3 W / cm-2, Respectivamente. O poder fixo tem sido utilizado ao longo dos experimentos. unidade circulador de imersão foi utilizado para controlar a temperatura no interior do reactor. O tempo de sonicação real foi de 4 h, embora o tempo de reacção real foi de 6 h, devido ao funcionamento em modo pulsado. Numa experiência típica, o reactor de vidro foi cheio com 100 mL de solução de fenol (1,05 mM) e doses apropriadas do catalisador MnO2 e PAA (2%), variando entre 0-2 g L-1 de e 0-150 ppm, respectivamente. Todas as reacções foram realizadas a pH neutro circum, a pressão atmosférica e uma temperatura ambiente (22 ± 1 ° C).
Por ultra-sons, a área de superfície do catalisador foi aumentada, resultando em uma área de superfície de 4 vezes maior, sem qualquer alteração no estrutural. As frequências de turnover (TOF) foram aumentadas de 7 x 10-3 de a 12,2 x 10-3 de me-1 de, Em comparação com o processo silencioso. Além disso, não foi detectada nenhuma lixiviação significativa do catalisador. A oxidação isotérmica de fenol em relativamente baixas concentrações de reagentes demonstraram elevadas taxas de remoção de fenol (até 89%) em condições suaves. Em geral, o ultra-som acelerou o processo de oxidação durante o primeiro 60 min. (70% de remoção de fenol vs 40% durante o tratamento silenciosa).
Recomendação do dispositivo:
UP400S
Referência / Documento de pesquisa:
Rokhina, E. V.; Makarova, K.; Lahtinen, H.; Golovina, E. Um.; Van A, H.; Virkutyte, J. (2013): ultra-som assistida MnO2 ruptura homolítica catalisada de ácido peracético para a degradação de fenol: A avaliação da química e da cinética de processo. Engenharia Química Jornal 221, 2013. 476-486.

Fenol: A oxidação do fenol usando rui3 como catalisador

Aplicação ultra-sônica:
oxidação aquosa heterogénea de fenol sobre rui3 com peróxido de hidrogénio (H2O2): A oxidação catalítica de fenol (100 ppm) ao longo de rui3 como um catalisador, foi estudada em um reactor de vidro de 100 mL equipado com um agitador magnético e um controlador de temperatura. A mistura de reacção foi agitada a uma velocidade de 800 rpm durante 1-6 horas, para proporcionar uma mistura completa para uma distribuição uniforme e total suspensão de partículas de catalisadores. Sem agitação mecânica da solução foi realizada sonicação durante devido à perturbação provocada por cavitação bolha oscilação e colapso, proporcionando-se uma mistura extremamente eficiente. A irradiação com ultrassons da solução foi levada a cabo com um transdutor de ultra-sons UP400S equipado com ultra-sons (chamados do tipo de sonda de ultra-sons), capaz de operar continuamente ou num modo de impulsos com uma frequência fixa de 24 kHz e uma potência máxima de 400W.
Para o experimento, Rui não tratada3 como catalisador (0,5-2 gL-1 de) Foi introduzida como uma suspensão para o meio de reacção com o seguinte H2O2 (30%, a concentração na gama de 200-1200 ppm) adição.
Rokhina et al. encontrado no seu estudo que a irradiação de ultra-sons desempenhou um papel proeminente na modificação das propriedades texturais do catalisador, produzindo a estrutura microporosa com a área de superfície superior, como resultado da fragmentação das partículas de catalisador. Além disso, tinha um efeito promocional, impedindo a aglomeração das partículas de catalisador e melhorar a acessibilidade de fenol e peróxido de hidrogénio para os locais activos do catalisador.
O aumento de duas vezes na eficiência do processo assistida por ultra-sons em comparação com o processo de oxidação passiva foi atribuída ao comportamento catalítico melhorado do catalisador e na geração de espécies oxidantes • tais como OH, HO •2 e eu2 através de ligações de hidrogénio a clivagem e a recombinação dos radicais.
UP400S
Referência / Documento de pesquisa:
Rokhina, E. V .; Lahtinen, M .; Nolte, M. C. M .; Virkutyte, J. (2009): por ultra-som assistido Heterogéneos ruténio molhado Catalyzed Peróxido de oxidação de fenol. Applied Catalysis B: Environmental 87, 2009. 162- 170.

PLA partículas revestidas Ag / ZnO

Aplicação ultra-sônica:
Revestimento PLA de partículas Ag / ZnO: As micro e submicro-partículas de Ag / ZnO revestidas com PLA foram preparadas pela técnica de evaporação de solvente de emulsão óleo-em-água. Este método foi realizado da seguinte maneira. Em primeiro lugar, os 400 mg de polímero foram dissolvidos em 4 ml de clorofórmio. A concentração resultante de polímero em clorofórmio foi de 100 mg / ml. Em segundo lugar, a solução de polímero foi emulsionada em solução aquosa de vários sistemas tensioactivos (agente emulsionante, PVA 8-88) sob agitação contínua com homogeneizador a velocidade de agitação de 24 000 rpm. A mistura foi agitada durante 5 min. e durante este período a emulsão formadora foi arrefecida com gelo. A relação entre a solução aquosa de surfactante e solução de clorofórmio de PLA foi idêntica em todas as experiências (4: 1). Posteriormente, a emulsão obtida foi ultra-somizada por um dispositivo de tipo sonda ultra-sônica UP400S (400W, 24 kHz) durante 5 min. no ciclo de 0,5 e 35% de amplitude. Finalmente, a emulsão preparada foi transferido para o frasco de Erlenmeyer, agitada, e o solvente orgânico foi evaporado a partir da emulsão sob pressão reduzida, o que, finalmente, conduz à formação de suspensão de partículas. Após a remoção do solvente, a suspensão foi centrifugada três vezes para remover o agente emulsionante.
Recomendação do dispositivo:
UP400S
Referência / Documento de pesquisa:
Kucharczyk, P .; Sedlarik, V .; Stloukal, P .; Bazant, P .; Koutny, M .; Gregorova, A .; Kreuh, D .; Kuritka, I. (2011): poli (ácido L-láctico) Microondas Revestido Sintetizado Partículas híbridas antibacterianos. Nanocon 2011.

composto polianilina

Aplicação ultra-sônica:
Preparação de polianilina nano auto-dopados à base de água (Spani) composto (Sc-WB)
Para preparar o compósito Spani à base de água, 0,3 gr Spani, sintetizados utilizando polimerização in-situ em SCCO2 meio, foi diluída com água e submetida a ultrassons durante 2 minutos por um homogeneizador de ultra-sons 1000W UIP1000hd. Em seguida, o produto suspensão foi homogeneizada por adição de matriz de endurecedor à base de água de 125 g durante 15 min. e a sonicação final foi realizada à temperatura ambiente durante 5 min.
Recomendação do dispositivo:
UIP1000hd
Referência / Documento de pesquisa:
Bagherzadeh, M.R .; Mousavinejad, T .; Akbarinezhad, E .; Ghanbarzadeh, A. (2013): Performance de protecção de revestimento de epóxi Water-Based Contendo scCO2 Sintetizado Self-dopada Nanopolyaniline. 2013.

Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos: Degradação sonoquímicos de naftaleno, Acenaftileno e Fenantreno

Aplicação ultra-sônica:
Para a degradação sonoquímica de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH) naftaleno, fenantreno e acenaftileno em água, misturas das amostras foram sonicadas em 20◦C e 50? G / l de cada alvo HAP (150? G / l de concentração total inicial). Ultra-som foi aplicada por um UP400S -Tipo chifre ultrasonicator (400W, 24 kHz), que é capaz de funcionar, quer em contínuo ou em modo de impulso. O dispositivo de ultra-sons UP400S foi equipado com uma sonda de titânio com H7 ponta 7 mm de diâmetro. As reacções foram realizadas num reactor de vidro cilíndrico de 200 ml com a corneta de titânio montado na parte superior do vaso de reacção e selado usando anéis de vedação e uma válvula de Teflon. O recipiente de reacção foi colocado num banho de água para controlar a temperatura do processo. Para evitar quaisquer reacções fotoquímicas, o recipiente foi coberto com folha de alumínio.
Os resultados das análises mostraram que a conversão de HAP aumenta com o aumento da duração de ultra-sons.
Para naftaleno, a conversão ultrassonicamente assistida (ultra-som de energia conjunto de 150W) aumentou de 77,6% atingida após 30 min. de sonicação para 84,4% depois de 60 min. sonicação.
Para acenaftileno, a conversão ultrassonicamente assistida (ultra-som de energia conjunto de 150W) aumentou de 77,6% atingida após 30 min. sonicação com 150W de energia de ultra-som para 84,4% depois de 60 min. sonicação com ultra-sons 150 W aumentou de 80,7% atingida após 30 min. sonicação com 150W de energia de ultra-som para 96,6% depois de 60 min. sonicação.
Para fenantreno, a conversão ultrassonicamente assistida (ultra-som de energia conjunto de 150W) aumentou de 73,8% atingida após 30 min. de sonicação para 83,0% depois de 60 min. sonicação.
Para melhorar a eficiência da degradação, o peróxido de hidrogénio pode ser utilizada de forma mais eficiente quando ião ferroso é adicionado. A adição de ião ferroso foi demonstrado ter efeitos sinergéticos que simulam uma reacção de Fenton semelhante.
Recomendação do dispositivo:
UP400S com H7
Referência / Documento de pesquisa:
Psillakis, E .; Goula, G .; Kalogerakis, N .; Mantzavinos, D. (2004): A degradação de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos em soluções aquosas por irradiação ultra-sónica. Jornal de materiais perigosos B108, 2004. 95-102.

Camada de óxido de remoção de Substratos

Aplicação ultra-sônica:
Para preparar o substrato antes de crescer nanofios de CuO sobre substratos de Cu, a camada de óxido sobre a superfície intrínseca do Cu foi removido por ultrasonicating a amostra em ácido clorídrico 0,7 M, durante 2 min. com um Hielscher UP200S. A amostra foi feita por ultra-sons em acetona durante 5 min. para remover contaminantes orgânicos, cuidadosamente enxaguados com água desionizada (DI) de água, e secos em ar comprimido.
Recomendação do dispositivo:
UP200S ou UP200St
Referência / Documento de pesquisa:
Mashock, M .; Yu, K .; Cui, S .; Mao, S .; Lu, G .; Chen, J. (2012): Moduladores de gás Propriedades de Detecção de CuO Nanowires através da criação de Discrete nanosized p-n Junções em suas superfícies. ACS Applied Materials & Interfaces 4, 2012. 4192-4199.

experimentos de voltametria

Aplicação ultra-sônica:
Para experimentos de voltametria-ultra-som melhorado, uma ultrasonicator Hielscher 200 watts UP200S equipado com foi empregue corno vidro (13 mm de diâmetro da ponta). O ultra-som foi aplicado com uma intensidade de 8 W / cm-2.
Devido à taxa lenta de difusão de nanopartículas em soluções aquosas e ao elevado número de centros redox por nanopartícula, a voltametria direta de fase de solução de nanopartículas é dominada por efeitos de adsorção. Para detectar nanopartículas sem acumulação devido à adsorção, uma abordagem experimental deve ser escolhida com (i) uma concentração suficientemente alta de nanopartículas, (ii) eletrodos pequenos para melhorar a relação sinal-para-fundo, ou (iii) transporte de massa muito rápido.
Portanto, McKenzie et ai. (2012) empregou ultra-som de energia para melhorar drasticamente a taxa de transporte de massa de nanopartículas para a superfície do eléctrodo. Na sua configuração experimental, o eléctrodo está directamente exposta a ultra-sons de alta intensidade com a distância eléctrodo 5 milímetros-a-chifre e 8 W / cm-2 intensidade de ultra-sons resultando em agitação e limpeza por cavitação. Um sistema de ensaio redox, a redução de um electrão de Ru (NH3)6mais de 3 em aquosa M KCl 0,1, foi utilizado para calibrar a taxa de transporte de massa alcançado sob estas condições.
Recomendação do dispositivo:
UP200S ou UP200St
Referência / Documento de pesquisa:
McKenzie, K. J .; Marken, F. (2001): electroquímica directa de Fe2O3 em nanoparticulas em solução aquosa e adsorvido em óxido de índio dopado com estanho. Pure Química Aplicada, 73/12, 2001. 1885-1894.

Processos de ultra-sons a partir de laboratório para a escala industrial

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Fatos, vale a pena conhecer

Homogeneizadores de tecido ultra-sônico são usados para múltiplos processos e indústrias. Dependendo dos processadores ultra-sônicos’ uso, eles são referidos como sonda-tipo ultrasonicator, Sonic lyser, sonolyzer, disruptor ultra-som, moedor ultra-sônico, sono-ruptor, sonifier, Sonic dismembrator, disrupter celular, Ultrasonic dispersor ou dissolvente. Os diferentes termos apontam para a aplicação específica que é cumprida por sonication.