Sinteza sono-electrochimică a nanoparticulelor

Sinteza electrochimică promovată ultrasonically a nanoparticulelor este o cale extrem de eficientă și rentabilă pentru a produce nanoparticule de înaltă calitate pe scară largă. Sinteza sono-electrochimică, cunoscută și sub denumirea de sonoelectrodepunere, permite pregătirea nanostructurilor din diferite materiale și forme.

Sinteza sonoelectrochimică și sonoelectrodepunerea nanoparticulelor

Sinteza sonoelectrochimică sau sonoelectrodepunerea este o tehnică utilizată pentru a produce nanoparticule metalice aplicând ultrasunete de mare putere în timpul procesului de electrodepunere pentru a promova transferul de masă al nanoparticulelor în creștere pe suprafața catodului și soluția înconjurătoare.
Pentru sinteza sonoelectrochimică sau sonoelectrodepunerea nanoparticulelor, efectele sonochimiei sunt combinate cu procesul de electrodepunere. Efectele sonoelectrochimice ale undelor ultrasonice puternice și cavitația acustică rezultată asupra reacțiilor chimice sunt cauzate de temperaturi foarte ridicate, presiuni și diferențialele respective, care se dezvoltă în și în jurul bulelor de cavitație care se prăbușesc. Prin combinarea sonochimiei cu electrochimia, sonoelectrochimia oferă efecte comune, cum ar fi îmbunătățirea transferului de masă, curățarea suprafeței suprafețelor electrodului, degazarea soluției, precum și creșterea ratelor de reacție. 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.
Citiți mai multe despre depunerea sonoelectrochimică a nanoparticulelor și materialelor nanostructurate!

Cum funcționează sinteza sonoelectrochimică / sonoelectrodepunerea?

Configurarea de bază a unui sistem de sonoelectrodepunere pentru sinteza nanoparticulelor sonoelectrochimice este destul de simplă. Singura diferență între o configurație de sonoelectrodepunere și o configurație de electrodepunere este faptul că pentru electrodul (electrozii) sistemului de sonoelectrodepoziție se utilizează sondă (sonde) cu ultrasunete. Sonda cu ultrasunete funcționează ca electrod de lucru pentru a sintetiza nanoparticule metalice. Unul dintre principalele efecte motrice ale ultrasunetelor în sonoelectrodepunere este transferul crescut de masă între electrod (catod și / sau anod) și soluția înconjurătoare.
Deoarece parametrii de proces ai sintezei sonoelectrochimice și sonoelectrodepunerii pot fi controlați și ajustați cu precizie, pot fi sintetizate nanoparticule de dimensiuni și forme controlate. Sinteza sonoelectrochimică și sonoelectrodepoziția sunt aplicabile unei game largi de nanoparticule metalice și complexe nanostructurate.

Avantajele sintezei nanoparticulelor sonoelectrochimice

Grupul de cercetare NTNU format din Prof. Islam și Prof. Pollet reiau în articolul lor de cercetare (2019) principalele avantaje ale producției sonoelectrochimice de nanoparticule după cum urmează: "(i) o mare îmbunătățire a transportului de 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-electrolitic, cauzând de obicei o creștere a suprafeței și (iii) o subțiere a grosimii stratului de difuzie a electrodului și, prin urmare, epuizarea ionilor. (Islamul și colab. 2019)

Sonde și reactoare electrochimice de înaltă performanță

Hielscher Ultrasonics este partenerul dumneavoastră cu experiență de lungă durată pentru sisteme cu ultrasunete de înaltă performanță în sonochimie și sonoelectrochimie. Producem și distribuim sonde și reactoare cu ultrasunete de ultimă generație, care sunt utilizate în întreaga lume pentru aplicații grele în medii solicitante. Pentru sonoelectrochimie și sonoelectrodeposition, 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 condițiile optime pentru reacțiile electrochimice. Electrozi cu ultrasunete și celule sunt disponibile pentru galvanic / voltaic, precum și sisteme electrolitice.

Amplitudini controlabile cu precizie pentru rezultate optime

Toate procesoarele cu ultrasunete Hielscher sunt controlabile cu precizie și, prin urmare, cai de lucru fiabile în R&D și producția. Amplitudinea este unul dintre parametrii cruciali ai procesului care influențează eficiența și eficacitatea reacțiilor induse sonochimic și sonomecanic. Toate Hielscher Ultrasonics’ Procesoarele permit setarea precisă a amplitudinii. Hielscher procesoare industriale cu ultrasunete pot livra amplitudini foarte mari și să furnizeze intensitatea ultrasonică necesară pentru aplicații sono-electrochamicale exigente. Amplitudinile de până la 200μm pot fi ușor rulate 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 fiecare rulare sonicare, toți parametrii cu ultrasunete sunt înregistrate automat pe un built-in SD-card, astfel încât fiecare rulare poate fi evaluată și controlată. Sonicare optimă pentru cele mai eficiente reacții sonoelectrochimice!
Toate echipamentele sunt construite pentru utilizarea 24/7/365 sub sarcină maximă, iar robustețea și fiabilitatea lor îl fac calul de lucru în procesul electrochimic. Acest lucru face ca echipamentul cu ultrasunete Hielscher 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 de familie, Hielscher acordă prioritate celor 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. Funcționarea 24/7 sub sarcină maximă și în medii solicitante este o caracteristică naturală a sondelor cu ultrasunete de înaltă performanță Hielscher și reactoare.

Contactați-ne acum și spuneți-ne despre cerințele dvs. de proces electrochimic! Vă vom recomanda cei mai potriviți electrozi cu ultrasunete și configurarea reactorului!