Sinteza sono-electrochimică a nanoparticulelor

Sinteza electrochimică promovată cu ultrasunete a nanoparticulelor este o cale extrem de eficientă și rentabilă pentru a produce nanoparticule de înaltă qulaitate la scară largă. Sinteza sono-electrochimică, cunoscută și sub numele de sonoelectrodeposition, permite pregătirea nanostructurilor diferitelor materiale și forme.

Sinteza sonoelectrochimică și poziția sonoelectrodrodechilor nanoparticulelor

Sinteza sonoelectrochimică sau sonoelectrodepunerea este o tehnică utilizată pentru a produce nanoparticule metalice care aplică ultrasunete de mare putere în timpul procesului de electrodepunere, în scopul de a promova transferul în masă al nanoparticulelor în creștere pe suprafața catodică și soluția înconjurătoare.
Pentru sinteza sonoelectrochimică sau sonoelectrodepoziția nanoparticulelor, efectele sonochimiei sunt combinate cu procesul de electrodepunere. Efectele sonoelectrochimice ale undelor cu ultrasunete puternice și cavitația acustică rezultată asupra reacțiilor chimice sunt cauzate de temperaturi foarte ridicate, presiuni și diferențialele lor respective, care se dezvoltă în și în jurul bulelor de cavitație care se prăbușesc. Prin combinarea sonochimiei cu electrochimia, sonoelectrochimia oferă efecte unite, ar îmbunătăți transferul în masă, curățarea suprafeței suprafețelor electrozilor, degazarea soluției, precum și rate de reacție crescute. Toate împreună, sinteza nanoparticulelor sonoelectrochimice (sonoelectrodeposition) excelează prin randamente ridicate de nanoparticule de înaltă calitate, care pot fi produse în condiții ușoare într-un proces rapid și rentabil. Parametrii de proces ai sonoelectrochimiei și sonoelectrodepoziției permit influențarea dimensiunii și morfologiei particulelor.

Sonoelectrochemical system with electrically isolated ultrasonic probe as electrode for nanoparticle synthesis

Electrod sonoelectrochimic pentru sinteza nanoparticulelor (sonoelectrodeposition)

Avantajele sintezei Sonoectochemical NP

  • Foarte eficace
  • Aplicabil pentru multe materiale și structuri
  • proces rapid
  • Procesul "O oală"
  • condiții blânde
  • ieftin
  • sigur și ușor de operat

Cerere de informatie





funcționează Sinteza Sonoelectrochimică / Sonoelectrodeposition?

Configurarea de bază a unui sistem de sonoelectrodeposition pentru sinteza nanoparticulelor sonoelectrochimice este destul de simplă. Singura diferență între o configurație sonoelectrodepoziție și o configurare electrodepoziție este faptul că pentru electrodul (electrozii) sistemului de sonoelectrodepoziție cu ultrasunete sonde (e) sunt utilizate. Sonda cu ultrasunete funcționează ca electrod de lucru pentru a sintetiza nanoparticule metalice. Unul dintre principalele efecte de conducere ale ultrasunetelor în sonoelectrodepoziție este transferul crescut de masă între electrod (catod și/sau anod) și soluția înconjurătoare.
Deoarece parametrii de proces ai sintezei sonoelectrochimice și sonoelectrodeposition pot fi controlate și ajustate cu precizie, nanoparticulele de dimensiune și formă controlate pot fi sintetizate. Sonoelectrochimice syntheis și sonoelectrodeposition sunt aplicabile la o gamă largă de nanoparticule metalice și complexe nanostructurate.

Avantajele sintezei nanoparticulelor sonoelectrochimice

Grupul de cercetare NTNU al prof. islam și prof. Pollet reia în articolul lor de cercetare (2019) principalele avantaje ale producției sonoelectrochimice de nanoparticule după urmează: (i) o mare îmbunătățire a transportului în masă în apropierea electrodului, modificând astfel rata și, uneori, mecanismul reacțiilor electrochimice, (ii) o modificare a morfologiei suprafeței prin jeturi de cavitație la interfața electrod-electrolit , de obicei, provocând o creștere a suprafeței și (iii) o subțiere a grosimii stratului de difuzie a electrozilor și, prin urmare, epuizarea ionilor." (Islam et al. 2019)

Exemple de nanoparticule sintetizate cu succes prin calea sonoelectrochimică

  1. nanoparticule metalice
  2. nanopowders din aliaj și semiconductori
  3. nanoparticule polimerice
  4. nanocompozite

precum

  • nanoparticule de cupru (Cu) (NP)
  • magnetită (Fe3O4) NPs
  • Np-uri din aliaj de tungsten-cobalt (W-Co)
  • nano-complexe de zinc (Zn)
  • aur (Au) nanorods
  • feromagnetic Fe45Pt55 Nps
  • teluride cadmiu (CdTe) puncte cuantice (QDs)
  • nanoroduri de teluride de plumb (PbTe)
  • disulfură de molibden de extremă (MoS2)
  • polianiline (PA) nanoparticule
  • polimer conductor poli(N-metilanilină) (PNMA)
  • polipyrrole/nanotuburi de carbon multiwalled (MWCNTs)/nanocompozite chitosan
Sonoelectrochemical synthesis of nanoparticles (electrodeposition)

Sondele procesoarelor cu ultrasunete UIP2000hdT (2000 wați, 20kHz) acționează ca electrozi pentru sonoelectrodepoziția nanoparticulelor

Sonde și reactoare electrochimice de înaltă performanță

Hielscher Ultrasonics este partenerul tau de mult timp cu experiență pentru sisteme cu ultrasunete de înaltă performanță în sonochemistry și sonoelectrochemistry. Producem și distribuim sonde și reactoare ultrasonice de ultimă generație, care sunt utilizate în întreaga lume pentru aplicații grele în medii solicitante. Pentru sonoelectrochimie și sonoelectrodepoziție, Hielscher a dezvoltat sonde speciale cu ultrasunete, reactoare și izolatoare,. Sondele cu ultrasunete acționează ca catod și/sau anod, în timp ce celulele reactorului cu ultrasunete oferă condiții optime pentru reacții electrochimice. Electrozi cu ultrasunete și celule sunt disponibile pentru sisteme galvanice / voltaice, precum și electrolitice.

Amplitudini controlabile precise pentru rezultate optime

Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Toate procesoarele cu ultrasunete Hielscher sunt controlabile cu precizie și, prin urmare, cai de lucru de încredere în R&D și producția. Amplitudinea este unul dintre parametrii cruciali ai procesului care influențează eficiența și eficacitatea reacțiilor induse sonochimic și sonomechanic. Toate Hielscher Ultrasonics’ procesoarele permit setarea precisă a amplitudinii. Hielscher procesoare industriale cu ultrasunete poate oferi amplitudini foarte mari și să livreze intensitatea cu ultrasunete necesară pentru aplicații sono-electrochamice solicitante. Amplitudinile de până la 200μm pot fi ușor de rulat continuu în funcționare 24/7.
Setările precise de amplitudine și monitorizarea permanentă a parametrilor procesului cu ultrasunete prin intermediul software-ului inteligent vă oferă posibilitatea de a influența cu precizie reacția sonoelectrochimică. În timpul fiecărei sonicare rula, toți parametrii cu ultrasunete sunt înregistrate automat pe un built-in SD-card, astfel încât fiecare rula poate fi evaluată și controlată. Sonicare optimă pentru cele mai eficiente reacții sonoelectrochimice!
Toate echipamentele sunt construite pentru utilizarea 24/7/365 sub sarcină completă, iar robustețea și fiabilitatea sa îl fac calul de lucru în procesul electrochimic. Acest lucru face ca echipamentul cu ultrasunete Hielscher este un instrument de lucru fiabil, care îndeplinește cerințele procesului sonoelectrochimic.

Cea mai înaltă calitate – Proiectat și fabricat în Germania

Ca o afacere de familie și administrată de o familie, Hielscher prioritizează cele mai înalte standarde de calitate pentru procesoarele sale cu ultrasunete. Toate ultrasonicators sunt proiectate, fabricate și testate temeinic în sediul nostru din Teltow lângă Berlin, Germania. Robustețea și fiabilitatea echipamentului cu ultrasunete Hielscher face un cal de lucru în producția dumneavoastră. 24/7 funcționarea sub sarcină completă și în medii solicitante este o caracteristică naturală a sondelor și reactoarelor cu ultrasunete de înaltă performanță hielscher.

Contactați-ne acum și spuneți-ne despre cerințele procesului electrochimic! Vă vom recomanda cele mai potrivite electrozi cu ultrasunete și configurarea reactorului!

Contacteaza-ne! / Intreaba-ne!

Cere mai multe informații

Vă rugăm să folosiți formularul de mai jos pentru a solicita informații suplimentare despre procesoare cu ultrasunete, aplicații și preț. Vom fi bucuroși să discutăm procesul cu tine și să vă oferim un sistem cu ultrasunete care îndeplinește cerințele dumneavoastră!









Vă rugăm să rețineți Politica de confidentialitate.


Sonoelectrochemical inline reactor with ultrasonic probe UIP2000hdT for the electrodeposition of nanoparticles

Sonda de ultrasonicator UIP2000hdT acționează ca electrod într-o configurație sonoelectrochimică pentru sinteza nanoparticulelor.

Literatură / Referințe



Hielscher Ultrasonics supplies high-performance ultrasonic homogenizers from lab to industrial size.

Ultrasonice de înaltă performanță! Gama de produse Hielscher acoperă întregul spectru de la ultrasonicator de laborator compact peste unități banc-top la sisteme ultrasonice full-industriale.