Hielscher ultrasunete tehnologie

Perovskite sinteza de ultrasonication

Reacțiile ultrasonically induse și intensificate oferă o metodă de sinteză facilă, precis controlabile și versatilă pentru producția de materiale activate pentru lumină, care deseori nu pot fi pregătite prin tehnici convenționale.
Cristalizarea cu ultrasunete și precipitarea cristalelor perovskit este o tehnică extrem de eficientă și economică, care permite producerea nanocristelor perovskit pe scară industrială pentru producția în masă.

Sinteza ultrasonică a Nanocrystals Perovskite

Bio-anorganice plumb perovskites halou expune proprietati optoelectronice excepționale, ar fi absorbția de lumină ridicată, durata de viață foarte lung transportator, lungimea de difuzare purtătoare, și mobilitatea mare transportator, ceea ce face ca compușii perovskit un superior material funcțional pentru aplicații de înaltă performanță în panouri solare, LED-uri, fotodetectoare, lasere, etc.
Ultrasonication este una dintre metodele fizice pentru accelerarea diferitelor reacții organice. Procesul de cristalizare este influențat și controlat de tratamentul cu ultrasunete, rezultând în proprietățile de dimensiuni controlabile ale nanoparticulelor perovskit singur-cristalin.

Imagine tem de nanocristaline ultrasonically sintetizate perovskit

Imagini TEM pentru CH3Nh3PbBr3 QDs (a) cu și (b) fără tratament cu ultrasunete.

UIP2000hdT-un ultrasonicator de înaltă performanță 2000W pentru frezare industrială de nano particule.

UIP2000hdT cu reactor cu celule de debit presurizabile

Cerere de informatie





Studii de caz de sinteza Perovskite cu ultrasunete

Research has conducted manifold types of ultrasonically assisted perovskite crystal growth. In general, perovskite crystals are prepared with the liquid growth method. In order to precipitate perovskite crystals, the solubility of the target samples is slowly and controlled reduced in a precursor solution. Ultrasonic precipitation of perovskite nano crystals is mainly based on an antisolvent quenching.

Cristalizare cu ultrasunete de Nanocrystals Perovskite

Jang et al. (2016) raportează sinteza ultrasonically asistată de succes a nanocrystals cu halogenuri perovskit plumb. Utilizarea ultrasunetelor, APbX3 nanocristaline perovskit cu o gamă largă de compoziții, în cazul în care a = CH3Nh3, CS, sau HN = CHNH3 (formamidinium), și X = cl, br, sau I, au fost precipitat. Ultrasonication accelerează procesul de dizolvare a precursorilor (AX și PbX2) în toluen, iar rata de dizolvare determină rata de creștere a nanocristalelor. Ulterior, echipa de cercetare a fabricat fotodetectoare de înaltă sensibilitate prin rotirea omogenitate a nanocristalelor de dimensiuni uniforme pe substraturi de oxid de siliciu de mare suprafață.

Cu ultrasunete perovskit de distribuție de cristal

Distribuția dimensiunii particulelor de CH3NH3PbBr3 (a) cu și (b) fără tratament cu ultrasunete.
Chen et al. 2017

Ultrasunete asymetric cristalizare de Perovskite

Peng et al. (2016) a dezvoltat o nouă metodă de creștere bazată pe o cristalizare asimetrică declanșată de cavitație (CTAC), care promovează nuclearea eterogenă prin furnizarea de energie suficientă pentru a depăși bariera de nucleare. Pe scurt, au introdus un foarte scurt impulsuri ultrasonice (≈ 1sec) la soluția atunci când a ajuns la un nivel scăzut de supersaturare cu difuzie vapori antisolvenți. Pulsul cu ultrasunete este introdus la niveluri ridicate de supersaturare, în cazul în care cavitație declanșează evenimente de nucleare excesive și, prin urmare, creșterea unei multitudinea de cristale mici. În mod promițător, MAPbBr3 filmele monocristaline au crescut pe suprafața diferitelor substraturi în decurs de câteva ore de la tratamentul cu ultrasonicare ciclice.

Sinteza ultrasonică a punctelor cuantice Perovskite

Chen et al. (2017) prezente în activitatea lor de cercetare o metodă eficientă de a pregăti puncte cuantice perovskit (qds) sub iradiere cu ultrasunete. Ultrasonication este folosit ca o metodă mecanică pentru a accelera precipitarea punctelor cuantice perovskit. Procesul de cristalizare a punctelor cuantice perovskit este intensificat și controlat de tratamentul cu ultrasunete, rezultând în dimensiunea precisă adaptată a nanocristalelor. Analiza structurii, dimensiunea particulelor și morfologia punctelor cuantice perovskit au arătat că cristalizarea cu ultrasunete oferă o dimensiune mai mică a particulelor și o distribuție mai uniformă a particulelor. Folosind ultrasunete (= sonochemical) sinteza, a fost, de asemenea, posibil pentru a produce puncte cuantice perovskit cu diferite compoziții chimice. Aceste compoziții diferite din cristalele perovskit au permis la vârfuri de emisie și la marginile de adsorbție ale CH3Nh3Pbx3 (X = cl, br și I), care a condus la o gamă de culori extrem de largă.

Dispersia cu ultrasunete

Ultrasonication de suspensii nano-particule și cerneluri este o tehnică fiabilă pentru a le dispersa omogen înainte de a aplica nano-suspensie pe substraturi, ar fi grilele sau electrozi. (CF. Belchi et al. 2019; Pichler et al. 2018)
Dispersia cu ultrasunete manevrează cu ușurință concentrații mari solide (de exemplu, paste) și distribuie nano-particule în particule cu un singur dispersat, astfel încât se produce o suspensie uniformă. Acest lucru asigură că, în aplicarea ulterioară, în cazul în care substrat este acoperit, nici o agregare, ar fi aglomerates afectează performanța de acoperire.

Hielscher Ultrasonics furnizează dispersor puternic cu ultrasunete pentru a pregăti suspensie omogenă nano-particule, de exemplu, pentru producția de baterii cu litiu

Dispersie cu ultrasunete pregătește uniforme nano-dimensiuni suspensii: curba verde – înainte de Sonicare/curba roșie după Sonicare

Procesoare cu ultrasunete pentru Perovskite precipitații

Hielscher Ultrasonics proiectează și produce sisteme cu ultrasunete de înaltă performanță pentru sinteza sonochimice de cristale perovskit de înaltă calitate. Ca lider de piață și cu experiență de lungă durată în procesarea cu ultrasunete, Hielscher Ultrasonics asistă clienții săi de la primul test de fezabilitate pentru a procesului de optimizare la instalarea finală de procesoare cu ultrasunete industriale pentru producția de scară largă. Oferind portofoliul complet de laborator și de banc-top ultrasonicators până la procesoare cu ultrasunete industriale, Hielscher vă poate recomanda dispozitivul ideal pentru procesul de nanocristale dumneavoastră.
FC100L1K-1S cu InsertMPC48Toate ultrasonicators Hielscher sunt exact controlabile și pot fi reglate de la foarte scăzut la amplitudini foarte mari. Amplitudinea este unul dintre principalii factori care influențează impactul și distructivitatea proceselor de Sonicare. Hielscher Ultrasonics’ procesoare cu ultrasunete livra un spectru foarte larg de amplitudini care acoperă gama de foarte ușoară și moale pentru aplicații foarte intense și distructive. Alegerea dreptul de amplitudine setare, Booster și sonotrode permite de a stabili impactul necesar cu ultrasunete pentru procesul dumneavoastră specifice. Hielscher de flux de celule speciale reactor insera MPC48 – MultiPhaseCavitator (a se vedea pic. stânga) – permite injectarea celei de-a doua faze prin 48 canule ca o tulpină subțire în cavitaționale hot-spot, unde undele ultrasonice de înaltă performanță dispersează cele două faze într-un amestec omogen. Multifazecavitatorul este ideal pentru a iniția puncte de însămânțare a cristalelor și pentru a controla reacția de precipitații a nanocristelor perovskit.
Hielscher procesoare cu ultrasunete industriale poate livra amplitudini extraordinar de mare. Amplitudinile de până la 200 μm pot fi ușor de rulat în mod continuu în 24/7 operațiune. Pentru amplitudini chiar mai mari, sunt disponibile sonotrodes cu ultrasunete personalizate. Robustețea echipamentelor cu ultrasunete Hielscher permite pentru 24/7 funcționarea la grele și în medii solicitante.
Clienții noștri sunt mulțumiți de robustețea remarcabilă și fiabilitatea sistemelor Hielscher ultrasonic lui. Instalarea în domenii grele de aplicare, medii solicitante și 24/7 operațiune asigura o prelucrare eficientă și economică. Intensificare proces cu ultrasunete reduce timpul de procesare și obține rezultate mai bune, adică mai mare calitate, randamente mai mari, produse inovatoare.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității de procesare aproximativă a ultrasonicators noastre:

volum lot Debit Aparate recomandate
0.5 1,5ml N / A. VialTweeter
1 la 500mL 10 până la 200 ml / min UP100H
10 la 2000ml 20 până la 400ml / min Uf200 ः t. UP400St
0.1 la 20L 0.2 4L / min UIP2000hdT
10 100L 2 până la 10L / min UIP4000hdT
N / A. 10 la 100L / min UIP16000
N / A. mai mare grup de UIP16000

Contacteaza-ne! / Intreaba-ne!

Cere mai multe informații

Va rugam sa folositi formularul de mai jos, în cazul în care doriți să solicite informații suplimentare cu privire la omogenizare cu ultrasunete. Vom fi bucuroși să vă oferim un sistem de ultrasunete îndeplinesc cerințele dumneavoastră.









Vă rugăm să rețineți Politica de confidentialitate.


Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru dispersie, emulsificare și extracția celulară.

Omogenizatoare cu ultrasunete de mare putere de la laborator la Pilot și scară industrială.

Literatura / Referințe



Ce trebuie să știți

Perovskit

Perovskite este un termen care descrie minerale Perovskite (de asemenea, cunoscut sub numele de oxid de Titan de calciu sau titanat de calciu, formulă chimică CaTiO3), precum și o structură materială specifică. În conformitate cu același nume, perovskit minerale caracteristici structura perovskit.
Compușii perovskite pot apărea în structura cubi, tetragonal sau orthorhombic și au formula chimică ABX3. A și B sunt cations, în timp ce X reprezintă un Anim, care obligațiuni pentru ambele. În compușii perovskit, o cationi este semnificativ mai mare decât cationul B. Alte minerale cu structură perovskită sunt Loparite și Bridgmanite.
Perovskites au o structură de cristal unic și în această structură diferite elemente chimice pot fi combinate. Datorită structurii speciale de cristal, moleculele perovskit pot expune diferite proprietăți valoroase, ar fi superconductivitatea, magnetoresistance foarte mare, și/sau ferroelectricitate, ceea ce face aceste compuși extrem de interesant pentru aplicații industriale. În plus, un număr mare de elemente diferite pot fi combinate împreună pentru a forma structuri perovskit, ceea ce face posibilă combinarea, modificarea și intensificarea anumitor caracteristici materiale. Cercetătorii, oamenii de știință și dezvoltatorii de procese utilizează aceste opțiuni pentru a proiecta selectiv și pentru a optimiza caracteristicile fizice, optice și electrice perovskit.
Proprietățile lor optoelectronice face perovskites hibrid candidați ideale pentru aplicatii celulare solare și perovskit celule solare sunt o tehnologie promițătoare, care ar putea ajuta pentru a produce cantități mari de energie curată, ecologică-Friendly.
Parametrii OPTOELECTRONICI critici ai perovskitului monocristalin raportate în literatura de specialitate:

Materiale Decalajul benzii sau debutul absorbției Mobilitate [cm2 V-1 de S-1 de] Conductanță [Ω-1 de Cm-1 de] Durata de viață și metoda de transport Concentrația și tipul transportatorului [cm-3] (n sau p) Lungimea difuzării Densitatea capcanei [cm-3]
MAPbBr3 2,21 eV 570 nm 115 (TOF) 20 – 60 (hala) 38 (SCLC) τs = 41 NS τB = 457 NS (PL) 5 × 109 la 5 × 1010 P 3 – 17 μm 5,8 × 109
MAPbI3 1,51 eV 821 nm 2,5 (SCLC) 10 − 8 τs = 22 NS τB = 1032 NS PL 2 × 1010 2 – 8 μm 3,3 × 1010
MAPbBr3 2,18 eV 574 nm 24 (SCLC) τs = 28 NS τb = 300 NS PL 1,3 – 4,3 μm 3 × 1010
MAPbI3 1,51 eV 820 nm 67,2 (SCLC) τs = 18 NS τB = 570 NS PL 1,8 – 10,0 μm 1,4 × 1010
MAPbI3 850 nm 164 ± 25 mobilitate gaură (SCLC) 105 mobilitate gaură (Hall) 24 ± 6,8 Electron SCLC 82 ± 5 μs TPV 95 ± 8 μs spectroscopie de impedanță (IS) 9 × 109 P 175 ± 25 μm 3,6 × 1010 pentru gaura 34,5 × 1010 pentru electroni
MAPbI3 1,53 eV 784 nm 34 sala de mese 8,8 × 1011 P 1,8 × 109 pentru gaura 4,8 × 1010 pentru electroni
MAPbBr3 1,53 eV 784 nm 34 sala de mese 8,8 × 1011 P 1,8 × 109 pentru gaura 4,8 × 1010 pentru electroni
MAPbBr3 2,24 eV 537 nm 4,36 sala de mese 3,87 × 1012 P 2,6 × 1010 pentru gaura 1,1 × 1011 pentru electroni
MAPbCl3 2,24 eV 537 nm 4,36 sala de mese 3,87 × 1012 P 2,6 × 1010 pentru gaura 1,1 × 1011 pentru electroni
MAPbCl3 2,97 eV 402 nm 179 sala de mese 5,1 × 109 N
MAPbCl3 2,88 eV 440 nm 42 ± 9 (SCLC) 2,7 × 10-8 de ani τs = 83 NS τB = 662 NS PL 4,0 × 109 P 3,0 – 8,5 μm 3,1 × 1010
În cazul în care3 1,49 eV 870 nm 40 ± 5 orificiu de mobilitate SCLC 1,8 × 10-8 de ani 2,8 × 109 1,34 × 1010