Sonochemistry: Application Note

Sonochemistry este efectul de cavitație cu ultrasunete asupra sistemelor chimice. Din cauza condițiilor extreme care apar în cavitație “Hot Spot”, Puterea ultrasunetelor este o metodă foarte eficientă pentru a îmbunătăți rezultatul reacției (randament mai mare, o calitate mai bună), conversia și durata unei reacții chimice. Unele modificări chimice pot fi realizate sub sonicare numai, cum ar fi de dimensiuni nano staniu-strat de titan sau aluminiu.

Găsiți mai jos o selecție de particule lichide și cu recomandările aferente, modul de a trata materialul pentru moara, se disperseze, deaglomerând sau modifica particulele folosind un omogenizator cu ultrasunete.

Găsiți mai jos câteva protocoale sonicare pentru reacții sonochimice de succes!

In ordine alfabetica:

α-epoxyketones – reacție de deschidere a inelului

cerere cu ultrasunete:
Deschiderea inelului catalitică a alfa-epoxicetonele a fost efectuat folosind o combinatie de ultrasunete si metode fotochimice. tetrafluoroborat 1-benzil-2,4,6-triphenylpyridinium (NBTPT) au fost utilizate ca fotocatalizator. Prin combinarea sonicare (Sonochemistry) și fotochimiei acestor compuși în prezența NBTPT, sa realizat deschiderea inelului epoxid. Sa demonstrat că utilizarea de ultrasunete a crescut rata reacției foto-induse în mod semnificativ. Cu ultrasunete poate afecta serios deschiderea inelului fotocatalitica a-epoxicetonele predominant, din cauza transferului de masă eficientă a reactanților și starea excitată de NBTPT. De asemenea, transferul de electroni între speciile active în acest sistem omogen folosind sonicarea apare
mai rapid decât sistemul fără sonicare. Randamentele mai mari și timpi de reacție mai scurți sunt avantajele acestei metode.

Combinația dintre ultrasunete și fotochimie are ca rezultat o reacție îmbunătățită de deschidere a inelului de α-epoxicetone

Deschiderea inelului fotocatalitic asistat cu ultrasunete a α-epoxicetonelor (studiu și grafic: ©Memarian et al 2007)

Protocol sonicare:
α-epoxicetonele 1a-f și 1-benzil-2,4,6-trifenilpiridiniu tetrafluoroborat 2 au fost preparate conform procedurilor raportate. Metanolul a fost achiziționat de la Merck și distilat înainte de utilizare. Dispozitivul cu ultrasunete utilizat a fost un UP400S sondă cu ultrasunete-dispozitiv de la Hielscher Ultrasonics GmbH. Un corn de imersie cu ultrasunete S3 (cunoscut și sub numele de sondă sau sonotrode) care emite ultrasunete 24 kHz la niveluri de intensitate reglabile până la densitatea maximă de putere sonică de 460Wcm-2 de a fost folosit. Sonicare a fost efectuat la 100% (maximă amplitudine 210μm). S3 sonotrode (adâncimea maximă IMMERSE de 90mm) a fost imersat direct în amestecul de reacție. Iradierile UV au fost efectuate cu ajutorul unei lămpi cu mercur de înaltă presiune 400W de la Narva cu răcirea probelor din sticla Duran. 1Spectrul RMN al amestecului de fotoproduse au fost măsurate în CDCI3 soluțiile care conțin tetrametilsilan (TMS) ca standard intern pe un Bruker DRX-500 (500 MHz). Cromatografia în strat preparativă (PLC) a fost efectuat pe 20 x 20cm2 plăci acoperite cu strat de 1mm Merck PF silicagel254 de preparată prin aplicarea silicei sub formă de suspensie și uscare în aer. Toate produsele sunt cunoscute și datele spectrale au fost raportate mai devreme.
Recomandare Dispozitiv:
UP400S cu Emițător ultrasonic S3
Referință / lucrare de cercetare:
Memarian, Hamid R .; Saffar-Teluri, A. (2007): Photosonochemical deschiderea inelului catalitică a alfa-epoxicetonele. Beilstein Journal of Organic Chemistry 3/2, 2007.

SonoStation este o configurație completă cu ultrasunete, care este potrivit pentru a procesa volume mai mari de reactivi chimici pentru rate de reacție chimică îmbunătățite.

Stația SonoStation – o soluție simplă la cheie pentru procesele cu ultrasunete

Cerere de informatie





Aluminiu catalizator / Nichel: Nano-structurare Al / Ni din aliaj

cerere cu ultrasunete:
Particulele Al / Ni poate fi modificat sonochemically de nano-structurarea inițială aliaj Al / Ni. Therbey, un catalizator eficient pentru hidrogenarea acetofenonei este produsă.
preparare cu ultrasunete de catalizator Al / Ni:
5g de aliaj comercial Al / Ni au fost dispersate în apă purificată (50ml) și sonicated până la 50 min. cu sonda cu ultrasunete tip sonicator UIP1000hd (1kW, 20kHz) echipat cu corn cu ultrasunete BS2d22 (zona capului de 3.8 cm2) Și B2-1.8 rapel. Intensitatea maximă a fost calculată la 140 Wcm-2 la amplitudinea mecanică a 106μm. Pentru a evita creșterea temperaturii în timpul sonicării experimentul a fost efectuat într-o celulă termostatată. După sonicare, proba a fost uscată sub vid, cu un pistol termic.
Recomandare Dispozitiv:
Uip1000hd cu BS2d22 sonotrode și de rapel corn B2-1.2
Referință / lucrare de cercetare:
Dulle, Jana; Nemeth, Silke; Skorb, Ekaterina V.; Irrgang, Torsten; Senker, Jürgen; Kempe, Rhett; Fery, Andreas; Andreeva, Daria V. (2012): sonochemical activarea al/ni Hidrogenation catalizator. Materiale funcționale avansate 2012. DOI: 10.1002/adfm. 201200437

Biodieselul transesterificare utilizând catalizator MgO

cerere cu ultrasunete:
Reacția de transesterificare a fost studiată sub amestecare constantă cu ultrasunete cu sonicator UP200S pentru diferiți parametri, ar fi cantitatea de catalizator, raportul molar de metanol și ulei, temperatura de reacție și durata reacției. Experimentele pe loturi au fost efectuate într-un reactor din sticlă dură (300 ml, diametru intern de 7 cm) cu capac împământat cu două gâturi. Un gât a fost conectat cu sonotrod de titan S7 (diametrul vârfului 7 mm) a procesorului cu ultrasunete UP200S (200W, 24kHz). Amplitudinea ultrasunetelor a fost stabilită la 50% cu 1 ciclu pe secundă. Amestecul de reacție a fost sonicated pe tot parcursul timpului de reacție. Celălalt gât al camerei reactorului a fost prevăzut cu un condensator personalizat, răcit cu apă, din oțel inoxidabil, pentru a repune în flux metanolul evaporat. Întregul aparat a fost plasat într-o baie de ulei la temperatură constantă controlată de un regulator de temperatură derivat integral proporțional. Temperatura poate fi ridicată până la 65°C cu o precizie de ±1°C. Uleiul uzat, 99,9% metanol pur au fost folosite ca material pentru transesterificarea biodieselului. Fumul depus de MgO (panglică de magneziu) a fost folosit ca un catalizator.
Un rezultat excelent de conversie a fost obținut la catalizator 1,5% în greutate; 5: raport molar ulei 1 metanol la 55 ° C, o conversie de 98,7% a fost atins după 45 min.
Recomandare Dispozitiv:
UP200S cu sonotrode ultrasonic S7
Referință / lucrare de cercetare:
Sivakumar, P .; Sankaranarayanan, S .; Renganathan, S .; Sivakumar, P. (): Studii asupra Sono-Chimice Biodiesel Producerea Utilizarea Depozitate de fum Nano MgO Catalyst. Buletinul de Inginerie Chimică reacție & Cataliza 8/2, 2013. 89 – 96 de $.

Cadmiul Sinteza nanocompozit tioacetamidă (II)

cerere cu ultrasunete:
Nanocompozitele cadmiu(II)-tioacetamidă au fost sintetizate în prezența și absența alcoolului polivinilic pe cale sonochimică. Pentru sinteza sonochimică (sono-sinteza), 0,532 g acetat de cadmiu (II) dihidrat (Cd(CH3COO)2,2H2O), 0,148 g tioacetamidă (TAA, CH3CSNH2) și 0,664 g iodură de potasiu (KI) au fost dizolvate în 20 ml apă deionizată dublu distilată. Această soluție a fost sonicated cu un ultrasonicator de tip sondă de mare putere UP400S (24 kHz, 400W) la temperatura camerei timp de 1 h. În timpul sonicare a amestecului de reacție temperatura a crescut la 70-80 grade C, măsurată de un termocuplu fier-constantină. După o oră s-a format un precipitat galben strălucitor. A fost izolat prin centrifugare (4.000 rpm, 15 min), spălat cu apă dublu distilată și apoi cu etanol absolut pentru a îndepărta impuritățile reziduale și în final uscat în aer (randament: 0,915 g, 68%). Dec. p.200°C. Pentru prepararea nanocompozitului polimeric, 1,992 g alcool polivinilic au fost dizolvate în 20 ml de apă deionizată dublu distilată și apoi adăugate în soluția de mai sus. Acest amestec a fost iradiat ultrasonically cu sonda cu ultrasunete UP400S timp de 1 h când sa format un produs portocaliu strălucitor.
Rezultatele SEM au demonstrat că în prezența PVA dimensiunile particulelor au scăzut de la aproximativ 38 nm până la 25 nm. Apoi am sintetizat CdS hexagonale nanoparticule cu morfologie sferică din descompunerea termică a nanocompozit polimeric, cadmiu (II) tioacetamidă / PVA ca precursor. Mărimea CdS nanoparticule a fost măsurat atât prin XRD și SEM, iar rezultatele au fost foarte bune în acord unele cu altele.
Ranjbar și colab. (2013) a constatat, de asemenea, că polimeric nanocompozit Cd (II) este un precursor adecvat pentru prepararea nanoparticulelor de sulfură de cadmiu, cu morfologii interesante. Toate rezultatele a relevat faptul că sinteza cu ultrasunete poate fi folosită cu succes ca un cost simplu, eficient, redus, ecologic și metodă foarte promițătoare pentru sinteza materialelor nanoscale fără a fi nevoie de condiții speciale, cum ar fi temperaturi ridicate, timpi de reacție lungi și presiune ridicată .
Recomandare Dispozitiv:
UP400S
Referință / lucrare de cercetare:
Ranjbar, M .; Mostafa Yousefi, M .; Nozari, R .; Sheshmani, S. (2013): Sinteza și caracterizarea Cadmiu-tioacetamidă nanocompozite. Int. J. Nanoștiințe. Nanotechnol. 9/4, 2013. 203-212.

Acest videoclip arată o schimbare de culoare indusă de cavitație cu ultrasunete în lichid. Tratamentul sonicare intensifică reacția redox oxidativă.

Schimbarea culorii indusă de cavitație cu Sonicator UP400St

Miniatură video

CaCO3 – ultrasunetelor acoperit cu acid stearic

cerere cu ultrasunete:
acoperirea cu ultrasunete a precipitat nano CaCO3 (NPCC) cu acid stearic pentru a îmbunătăți dispersia acestuia în polimer și pentru a reduce aglomerarea. 2g de neacoperită precipitat nano CaCO3 (NPCC) a fost sonicated cu sonicator UP400S în etanol 30ml. 9% din greutatea acidului stearic a fost dizolvată în etanol. Etanolul cu acid stearic a fost apoi amestecat cu suspensia sonificată.
Recomandare Dispozitiv:
UP400S cu diametrul de 22mm sonotrode (H22D), și fluxul de celule cu manta de răcire
Referință / lucrare de cercetare:
Kow, K. W .; Abdullah, E. C .; Aziz A. R. (2009): Efectele ultrasunete în strat nano-precipitat CaCO3 cu acid stearic. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering 4/5, 2009. 807-813.

silan azotat de ceriu dopat

cerere cu ultrasunete:
Panourile din oțel carbon laminate la rece (6,5cm, 6,5cm, 0,3cm; curățate chimic și lustruite mecanic) au fost utilizate ca substraturi metalice. Înainte de aplicarea acoperirii, panourile au fost curățate ultrasonically cu acetonă, apoi curățate cu o soluție alcalină (soluție 0.3mol L1 NaOH) la 60 ° C timp de 10 min. Pentru utilizarea ca grund, înainte de pretratarea substratului, o formulare tipică care include 50 părți de γ-glicidoxipropiltrimetoxisilan (γ-GPS) a fost diluată cu aproximativ 950 părți metanol, în pH 4,5 (ajustat cu acid acetic) și a permis hidroliza silanului. Procedura de preparare a silanului dopat cu pigmenți de azotat de ceriu a fost aceeași, cu excepția faptului că 1, 2, 3% wt% azotat de ceriu a fost adăugat la soluția de metanol înainte de adăugarea (γ-GPS), apoi această soluție a fost amestecată cu un agitator cu elice la 1600 rpm timp de 30 min. la temperatura camerei. Apoi, azotatul de ceriu care conține dispersii au fost sonicate timp de 30 min la 40 ° C cu o baie de răcire externă. Procesul de ultrasonication a fost efectuat cu ultrasonicator UIP1000hd (1000W, 20 kHz) cu o putere cu ultrasunete de intrare de aproximativ 1 W / ml. Pretratarea substratului a fost efectuată prin clătirea fiecărui panou timp de 100 sec. cu soluția adecvată de silan. După tratament, panourile au fost lăsate să se usuce la temperatura camerei timp de 24 de ore, apoi panourile pretratate au fost acoperite cu un epoxidic tratat cu amină cu două pachete. (Epon 828, Co. coajă) pentru a obține o grosime a filmului umed de 90μm. Panourile acoperite cu epoxidice au fost lăsate să se întărească timp de 1h la 115°C, după întărirea acoperirilor epoxidice; Grosimea peliculei uscate a fost de aproximativ 60μm.
Recomandare Dispozitiv:
Uip1000hd
Referință / lucrare de cercetare:
Zaferani, S.H .; Peikari, M .; Zaarei, D .; Danaei, I. (2013): Efectele electrochimică ale pretratamente silani care conțin nitrat de ceriu asupra proprietăților dezlipire catodice de oțel cu înveliș epoxidic. Journal of Adeziunea Știință și Tehnologie 27/22, 2013. 2411-2420.

Cerere de informatie





Cupru-aluminiu Frameworks: Sinteza poroși cadrelor Cu-Al

cerere cu ultrasunete:
Porous cupru-aluminiu stabilizat cu oxid de metal este un nou catalizator alternativă promițătoare pentru dehidrogenare propan, care este liber de metale nobile sau periculoase. Structura poroasă Cu-Al aliaj (buretele metalic) oxidat este similar cu metale tip Raney. De mare putere cu ultrasunete este un instrument de chimie verde pentru sinteza unor cadre poroase cupru-aluminiu stabilizat cu oxid metalic. Acestea sunt ieftine (costul de producție de aproximativ 3 EUR / litru) și metoda poate fi scalate cu ușurință-up. Aceste noi materiale poroase (sau „bureți metalici“) au un bloc de aliaj și o suprafață oxidați și poate cataliza propan dehidrogenarea la temperaturi scăzute.
Procedură pentru prepararea catalizatorului cu ultrasunete:
Cinci grame de pulbere de aliaj Al-Cu au fost dispersate în apă ultrapură (50ml) și sonicated timp de 60 min cu sonda Hielscher tip sonicator UIP1000hd (20kHz, max. putere de ieșire 1000W). Dispozitivul de tip sondă cu ultrasunete a fost echipat cu un sonotrode BS2d22 (zona vârfului 3.8cm2) Și B2-1.2 rapel corn. Intensitatea maximă a fost calculată la 57 W / cm2 la o amplitudine mecanică de 81μm. In timpul tratamentului proba a fost răcită într-o baie de gheață. După tratament, proba a fost uscată la 120 ° C timp de 24 ore.
Recomandare Dispozitiv:
Uip1000hd cu BS2d22 sonotrode și de rapel corn B2-1.2
Referință / lucrare de cercetare:
Schäferhans, Jana; Gómez-Quero Santiago; Andreeva, Daria V .; Rothenberg, Gadi (2011): Novei și eficiente cupru-aluminiu Propan dehidrogenarea Catalizatori. Chem. EURO. J. 2011, 17, 12254-12256.

degradarea cupru phathlocyanine

cerere cu ultrasunete:
Decolorarea și distrugerea metallophthalocyanines
Cupru phathlocyanine este sonicated cu apă și solvenți organici la temperatura ambiantă și presiunea atmosferică în prezența cantității catalitice de oxidant folosind 500W ultrasonicator UIP500hd cu camera pliabil-jgheab la un nivel de putere de 37-59 W / cm2: 5 ml de probă (100 mg / l), 50 D / apă D cu choloform și piridină la 60% din amplitudinea ultrasonică. Temperatura de reacție: 20 ° C.
Recomandare Dispozitiv:
UIP500hd

Aur: modificarea morfologică a nanoparticulelor de aur

cerere cu ultrasunete:
nano-particule de aur au fost modificate prin iradiere cu ultrasunete morfológicamente intensă. Pentru a fuziona nanoparticule de aur într-o structură halteră ca un tratament cu ultrasunete de 20 min. în apă pură și în prezența unor agenți activi de suprafață a fost găsit suficient. După 60 min. sonicării, nanoparticule de aur dobândi un vierme sau de tip inel ca structura in apa. nanoparticule condensați cu forme sferice sau ovale, au fost formate ultrasunetelor în prezența dodecil sulfat de sodiu sau soluții de amine dodecil.
Protocolul de tratament cu ultrasunete:
Pentru modificarea cu ultrasunete, soluția de aur coloidal, constând în nanoparticule de aur protejat citrat preformate cu un diametru mediu de 25nm (± 7nm), au fost sonicate într-o cameră de reactor închis (aproximativ volumul 50mL). Soluția de aur coloidal (0,97 mmol·L-1 de) A fost iradiat cu ajutorul ultrasunetelor la intensitate mare (40 W / cm-2 de) folosind un ultrasonicator Hielscher UIP1000hdT (20kHz, 1000W) echipat cu un aliaj de titan sonotrode BS2d18 (0.7 inch diametrul vârfului), care a fost scufundat aproximativ 2 cm sub suprafața soluției sonicated. Aurul coloidal a fost gazat cu argon (O2 < 2 ppmv, aer lichid) 20 min. înainte și în timpul sonicare la o viteză de 200 ml · min-1 de pentru a elimina oxigenul din soluție. O porțiune de 35 ml din fiecare soluție de surfactant, fără adaos de citrat trisodic dihidrat s-a adăugat cu 15 ml de aur coloidal preformat, barbotat cu gaz argon 20 min. înainte și în timpul tratamentului cu ultrasunete.
Recomandare Dispozitiv:
Uip1000hd cu sonotrode BS2d18 și reactor flux de celule
Referință / lucrare de cercetare:
Radziuk, D .; Grigoriev, D .; Zhang, W .; Su, D .; Möhwald, H .; Shchukin, D. (2010): Ultrasunete asistata de fuziune a Preformed nanoparticule de aur. Journal of Physical Chemistry C 114, 2010. 1835-1843.

Îngrășământ anorganic – percolare de cu, CD și PB pentru analiză

cerere cu ultrasunete:
Extracția de Cu, Cd și Pb din îngrășămintele anorganice pentru scopuri analitice:
Pentru extracția cu ultrasunete de cupru, plumb și cadmiu, probele care conțin un amestec de îngrășământ și solvent sunt sonicated cu un dispozitiv cu ultrasunete, ar fi sonicator VialTweeter pentru sonicare indirectă. Probele de îngrășământ au fost sonicate în prezența a 2 ml de 50% (v / v) HNO3 în tuburi de sticlă timp de 3 minute. Extractele de Cu, Cd și Pb pot fi determinate prin spectrometrie de absorbție atomică în flacără (FAAS).
Recomandare Dispozitiv:
VialTweeter
Referință / lucrare de cercetare:
Lima, A. F .; Richter, E. M .; Muñoz, R. A. A. (2011): Metodă alternativă analitică pentru determinarea metalelor in anorganice Ingrasaminte Pe baza Extracția cu ultrasunete Asistat. Jurnalul Societății Chimice din Brazilia 22 / 2011. 8. 1519-1524.

latex Sinteza

cerere cu ultrasunete:
Prepararea P (St-BA) latex
Particulele de latex de poli(stiren-r-butil acrilat) P(St-BA) au fost sintetizate prin polimerizarea emulsiei în prezența surfactantului DBSA. 1 g de DBSA a fost dizolvat mai întâi în 100 ml de apă într-un balon cu trei gâturi, iar valoarea pH-ului soluției a fost ajustată la 2,0. Monomerii amestecați de 2,80g St și 8,40g BA cu inițiatorul AIBN (0,168g) au fost turnați în soluția DBSA. O / W emulsie a fost preparat prin agitare magnetică pentru 1 h urmată de sonicare cu sonicator UIP1000hd echipat cu corn cu ultrasunete (sondă / sonotrode) pentru încă 30 min. în baie de gheață. În cele din urmă, polimerizarea a fost efectuată la 90 ° C într-o baie de ulei timp de 2 ore sub o atmosferă de azot.
Recomandare Dispozitiv:
Uip1000hd
Referință / lucrare de cercetare:
Fabricarea de filme flexibile conductoare derivate din poli (3,4-etilendioxitiofen) epoly (acid stirensulfonic) (PEDOT: PSS) pe substrat nețesut țesături. Materiale de Chimie și Fizică 143, 2013. 143-148.
Click aici pentru a citi mai multe despre sono-sinteza de latex!

Îndepărtarea de plumb (Sono-Levigare)

cerere cu ultrasunete:
levigarea cu ultrasunete de plumb din sol contaminat:
Experimentele de leșiere cu ultrasunete au fost efectuate cu un omogenizator cu ultrasunete UP400S cu o sondă sonică din titan (diametru 14mm), care funcționează la o frecvență de 20kHz. Sonda cu ultrasunete (sonotrode) a fost calibrată calorimetric cu intensitatea ultrasonică setată la 51 ± 0,4 W cm-2 de pentru toate experimentele sono-leșiere. Experimentele sono-leșiere, au fost termostatate utilizând o celulă de sticlă cu manta cu fund plat, la 25 ± 1 ° C. Trei sisteme au fost folosite ca soluții de levigare a solului (0.1l) sub sonicare: 6 ml de 0,3 mol L-2 de de soluție de acid acetic (pH 3,24), 3% (v / v) soluție de acid azotic (pH 0,17) și un tampon de acid acetic / acetat (pH 4,79), preparat prin amestecarea 60mL 0f 0,3 mol L-1 de acid acetic cu 19 ml 0,5 mol L-1 de NaOH. După procedeul sono-levigare, probele au fost filtrate cu hârtie de filtru pentru a separa soluția de levigat din sol, urmat de electrodepunere plumb a soluției levigat și digestia solului după aplicarea ultrasunetelor.
Cu ultrasunete a fost dovedit a fi un instrument valoros în consolidarea levigatul de plumb din sol polua. Cu ultrasunete este, de asemenea, o metodă eficientă pentru îndepărtarea aproape totală de plumb solubilizează din sol rezultând un sol mult mai puțin periculoase.
Recomandare Dispozitiv:
UP400S cu sonotrode H14
Referință / lucrare de cercetare:
Sandoval-Gonzalez, A .; Silva-Martínez, S .; Blass-Amador, G. (2007): Ultrasunete Solubilizarea și electrochimică Tratamentul combinat pentru sol Removal plumb. Jurnalul de noi materiale pentru electrochimică Systems 10, 2007. 195-199.

Pbs – Sinteza nanoparticulelor sulfura plumb

cerere cu ultrasunete:
La temperatura camerei, 0,151 g acetat de plumb (Pb (CH3COO) 2.3 H2O) și 0,03 g de TAA (CH3CSNH2) au fost adăugate la 5 ml de lichid ionic, [EMIM] [EtSO4] și 15 ml de apă dublu distilată într-un pahar de 50 ml impus iradierii cu ultrasunete cu sonicatorul Hielscher UP200S timp de 7 min. Vârful sondei cu ultrasunete / sonotrode S1 a fost scufundat direct în soluția de reacție. Suspensia de culoare maro închis formată a fost centrifugată pentru a scoate precipitatul și spălată de două ori cu apă dublu distilată și, respectiv, etanol pentru a îndepărta reactivii nereacționați. Pentru a investiga efectul ultrasunetelor asupra proprietăților produselor, a fost pregătită încă o probă comparativă, menținând parametrii de reacție constanți, cu excepția faptului că produsul este preparat la agitare continuă timp de 24 de ore fără ajutorul iradierii cu ultrasunete.
Sinteza ultrasunete asistata in lichid ionic apos la temperatura camerei, a fost propusă pentru prepararea nanoparticulelor PbS. Această-temperatura camerei și metoda verde nedăunătoare pentru mediu este rapid și template gratuit, care scurtează timpul de sinteză remarcabil și evită procedurile de sinteză complicate. Nanoclusterii ca-preparate arată o schimbare albastru enormă de 3,86 eV, care poate fi atribuită dimensiuni foarte mici de particule și un efect de confinare cuantica.
Recomandare Dispozitiv:
UP200S
Referință / lucrare de cercetare:
Behboudnia, M .; Habibi-Yangjeh, A .; Jafari-Tarzanag, Y .; Khodayari, A. (2008): Prepararea Facile și temperatura camerei și caracterizarea PbS Nanoparticulele în soluție apoasă [Emim] [EtSO4] Ionic lichid Folosind ultrasunete Iradierea. Buletinul coreeană Chemical Society 29/1, 2008. 53-56.

degradarea fenolului

cerere cu ultrasunete:
Rokhina și colab. (2013) a folosit combinația de acid peracetic (PAA) și catalizator eterogen (MNO2) pentru degradarea fenolului într-o soluție apoasă sub iradiere cu ultrasunete. Ultrasonication a fost efectuată folosind un ultrasonicator de tip sondă de 400W UP400S, care este capabil să sonicate fie continuu, fie în modul puls (adică 4 sec. on și 2 sec. off) la o frecvență fixă de 24 kHz. Puterea totală de intrare calculată, densitatea de putere și intensitatea puterii disipate în sistem au fost de 20 W, 9,5×10-2 de W / cm-3Și 14,3 W / cm-2 deRespectiv. Puterea fixă a fost utilizată pe tot parcursul experimentelor. Unitatea de circulație prin imersie a fost utilizată pentru a controla temperatura din interiorul reactorului. Timpul real de sonicare a fost de 4 ore, deși timpul real de reacție a fost de 6 h datorită operației în modul pulsat. Într-un experiment tipic, reactorul de sticlă a fost umplut cu 100 ml soluție de fenol (1,05 mM) și doze adecvate de catalizator MnO2 și PAA (2%), variind între 0-2 g L-1 de și 0-150 ppm, respectiv. Toate reacțiile au fost efectuate la pH neutru circum, presiunea atmosferică și temperatura camerei (22 ± 1 ° C).
Prin ultrasonare, aria suprafeței catalizatorului a fost crescută având ca rezultat o suprafață de 4 ori mai mare, cu nici o schimbare structurală. Frecvențele cifra de afaceri (TOF) au crescut de la 7 x 10-3 la 12,2 x 10-3-1 de, În comparație cu procesul silențios. În plus, nu sa detectat nici o eliberare semnificativă a catalizatorului. Oxidarea izoterma de fenol la concentrații relativ scăzute de reactivi au demonstrat rate ridicate de îndepărtare de fenol (până la 89%) în condiții blânde. In general, cu ultrasunete accelerat procesul de oxidare în timpul primei 60 min. (70% din îndepărtarea fenolului față de 40% în timpul tratamentului silențios).
Recomandare Dispozitiv:
UP400S
Referință / lucrare de cercetare:
Rokhina, E. V.; Makarova, K.; Lahtinen, M.; Golovina, E. A.; Van As, H. Virkutyte, J. (2013): Ultrasunete asistata MnO2 homolysis catalizată de acid peracetic pentru degradare fenol: Evaluarea chimiei procesului și cinetica. Inginerie Chimică Journal 221, 2013. 476-486.

Fenol: Oxidarea fenol folosind RUI3 drept catalizator

cerere cu ultrasunete:
apoasă de oxidare eterogenă de fenol peste RUI3 cu peroxid de hidrogen (H2O2): Oxidarea catalitică de fenol (100 ppm) peste RUI3 ca un catalizator a fost studiat într-un reactor de sticlă de 100 ml echipat cu un agitator magnetic și un regulator de temperatură. Amestecul de reacție a fost agitat la o viteză de 800 rpm timp de 1-6 ore pentru a asigura o amestecare completă pentru o distribuție uniformă și o suspensie completă a particulelor catalizatorilor. Nici o agitare mecanică a soluției a fost efectuată în timpul sonicare din cauza perturbării cauzate de oscilația bulelor de cavitație și colaps, oferindu-și o amestecare extrem de eficientă. Iradierea cu ultrasunete a soluției a fost efectuată cu un traductor ultrasonic UP400S echipat cu ultrasunete (așa-numitul sonicator de tip sondă), capabil să funcționeze fie continuu, fie într-un mod puls la o frecvență fixă de 24 kHz și o putere maximă de ieșire de 400W.
Pentru experiment, RUI netratate3 drept catalizator (0,5-2 gL-1 de) a fost introdus ca suspensie în mediul de reacție cu adăugarea ulterioară a H2O2 (30%, concentrație în intervalul 200-1200 ppm).
Rokhina și colab. găsit în studiul lor că iradierea cu ultrasunete a jucat un rol proeminent în modificarea proprietăților texturale ale catalizatorului, producând structura microporoasă cu o suprafață mai mare, ca urmare a fragmentării particulelor de catalizator. Mai mult, a avut un efect de promovare, prevenind aglomerarea particulelor de catalizator și îmbunătățirea accesibilității fenol și peroxid de hidrogen la situsurile active ale catalizatorului.
Creșterea de două ori a eficienței procesului asistat de ultrasunete în comparație cu procesul de oxidare silențioasă a fost atribuită comportamentului catalitic îmbunătățit al catalizatorului și generării de specii oxidante, cum ar fi •OH, •HO2 și •I2 prin clivaj legături de hidrogen și recombinare a radicalilor.
Recomandare Dispozitiv:
UP400S
Referință / lucrare de cercetare:
Rokhina, E. V .; Lahtinen, M .; Nolte, M. C. M .; Virkutyte, J. (2009): Ultrasunete asistate eterogeni ruteniu Catalyzed Wet Peroxid Oxidarea Fenol. Applied Catalysis B: Mediu 87, 2009. 162- 170.

PLA particulelor acoperite cu Ag / ZnO

cerere cu ultrasunete:
Acoperirea PLA a particulelor Ag/ZnO: Micro- și submicroparticulele de Ag/ZnO acoperite cu PLA au fost preparate prin tehnica de evaporare cu solvent de emulsie ulei-în-apă. Această metodă a fost realizată în felul următor. În primul rând, 400 mg de polimer a fost dizolvat în 4 ml de cloroform. Concentrația rezultată de polimer în cloroform a fost de 100 mg/ml. În al doilea rând, soluția polimerică a fost emulsionată în soluție de apă a diferitelor sisteme de agenți tensioactivi (agent de emulsionare, PVA 8-88) sub agitare continuă cu omogenizator la viteza de agitare de 24.000 rpm. Amestecul a fost agitat timp de 5 minute. și în această perioadă emulsia de formare a fost răcită cu gheață. Raportul dintre soluția apoasă de agent tensioactiv și soluția de cloroform de PLA a fost identic în toate experimentele (4:1). Ulterior, emulsia obținută a fost ultra-sonicată de un dispozitiv de tip sondă cu ultrasunete UP400S (400W, 24kHz) timp de 5 min. la ciclul 0,5 și amplitudinea 35%. În cele din urmă, emulsia preparată a fost transferată în balonul Erlenmeyer, agitată, iar solventul organic a fost evaporat din emulsie sub presiune redusă, ceea ce duce în final la formarea suspensiei de particule. După îndepărtarea solventului, suspensia a fost centrifugată de trei ori pentru a îndepărta emulgatorul.
Recomandare Dispozitiv:
UP400S
Referință / lucrare de cercetare:
Kucharczyk, P .; Sedlarik, V .; Stloukal, P .; Bazant, P .; Koutny, M .; Gregorova, A .; Kreuh, D .; Kuritka, I. (2011): Poli (acid L-lactic) cu microunde Coated Sintetizat Particule Antibacteriene hibride. Nanocon 2011.

compozit polianilină

cerere cu ultrasunete:
Prepararea pe bază de apă cu auto dopate nano polianilina (SPAni) compozit (Sc-WB)
Pentru a pregăti compozitul SPAni pe bază de apă, 0.3 gr SPAni, sintetizat folosind polimerizarea in situ în mediu ScCO2, a fost diluat cu apă și sonicated timp de 2 minute de un omogenizator cu ultrasunete 1000W UIP1000hd. Apoi, produsul de suspensie a fost omogenizat prin adăugarea 125 gr matrice de întărire pe bază de apă timp de 15 min. și sonicare finală a fost efectuată la temperatura ambiantă timp de 5 min.
Recomandare Dispozitiv:
Uip1000hd
Referință / lucrare de cercetare:
Bagherzadeh, M.R .; Mousavinejad, T .; Akbarinezhad, E .; Ghanbarzadeh, A. (2013): Performanța protector de acoperire epoxidice pe bază de apă care conțin ScCO2 Self-dopate sintetizați Nanopolyaniline. 2013.

Hidrocarburi policiclice aromatice: Degradare sonochimice de naftalină, acenaftilene și Fenantren

cerere cu ultrasunete:
Pentru degradarea sonochimică a hidrocarburilor aromatice policiclice (HAP) naftalină, acenaftilenă și fenantren în apă, amestecurile de probe au fost sonicate la 20◦C și 50 μg / l din fiecare HAP țintă (150 μg / l din concentrația inițială totală). Ultrasonication a fost aplicat de un ultrasonicator de tip corn UP400S (400W, 24kHz), care este capabil să funcționeze fie în mod continuu, fie în modul puls. Sonicatorul UP400S a fost echipat cu o sondă de titan H7 cu vârf cu diametrul de 7 mm. Reacțiile au fost efectuate într-un vas de reacție cilindric din sticlă de 200 ml, cu cornul de titan montat pe partea superioară a vasului de reacție și sigilat folosind inele O și o supapă de teflon. Vasul de reacție a fost plasat într-o baie de apă pentru a controla temperatura procesului. Pentru a evita orice reacții fotochimice, vasul a fost acoperit cu folie de aluminiu.
Rezultatele analizei au arătat că transformarea PAH crește odată cu creșterea duratei sonicare.
Pentru naftalina, conversia ultrasonically asistată (ultrasunete set de putere la 150W) a crescut de la 77,6% realizată după 30 min. sonicare la 84,4% după 60 min. sonicare.
Pentru acenaftilene, conversia ultrasonically asistată (ultrasunete set de putere la 150W) a crescut de la 77,6% realizată după 30 min. sonicare cu ultrasunete putere 150W la 84,4% după 60 min. sonicare cu 150W ultrasunete a crescut de la 80,7% realizată după 30 min. sonicare cu ultrasunete putere 150W la 96,6% după 60 min. sonicare.
Pentru fenantren, conversia ultrasonically asistată (ultrasunete set de putere la 150W) a crescut de la 73,8% realizată după 30 min. sonicare la 83,0% după 60 min. sonicare.
Pentru a spori eficiența degradării, peroxidul de hidrogen poate fi utilizat mai eficient atunci când este adăugat ion feros. Adăugarea de ioni feroși a fost dovedit a avea efecte sinergetice care simulează o reacție Fenton-like.
Recomandare Dispozitiv:
UP400S cu H7
Referință / lucrare de cercetare:
Psillakis, E .; Goula, G .; Kalogerakis, N .; Mantzavinos, D. (2004): Degradarea hidrocarburilor aromatice policiclice în soluții apoase prin iradiere cu ultrasunete. Jurnalul de materiale periculoase B108, 2004. 95-102.

Îndepărtarea stratului de oxid de pe substraturile

cerere cu ultrasunete:
Pentru prepararea substratului, înainte de creștere nanofire CuO pe substraturi Cu, stratul de oxid intrinsec de pe suprafața de Cu a fost îndepărtat prin ultrasonicating probei în acid clorhidric 0,7 M timp de 2 min. cu un Hielscher UP200S. Eșantionul a fost curățat cu ajutorul ultrasunetelor în acetonă timp de 5 min. pentru a îndepărta impuritățile organice, bine clătite cu apă deionizată (DI) și uscate în aer comprimat.
Recomandare Dispozitiv:
UP200S sau UP200St
Referință / lucrare de cercetare:
Mashock, M .; Yu, K .; Cui, S .; Mao, S .; Lu, G .; Chen, J. (2012): modulant gaz Sensing Proprietăți CuO Nanofirelor prin crearea de discrete nanosized p-n Îmbinările pe suprafețele lor. ACS Applied Materials & Interfețe 4, 2012. 4192-4199.

Cerere de informatie





Omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă forfecare sunt utilizate în laborator, banc-top, pilot și prelucrare industrială.

Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru amestecarea aplicațiilor, dispersie, emulsificare și extracție pe scară de laborator, pilot și industrial.

experimentele voltammetry

cerere cu ultrasunete:
Pentru experimente de voltametrie îmbunătățită cu ultrasunete, a fost folosit un ultrasonicator Hielscher de 200 wați UP200S echipat cu corn de sticlă (vârf cu diametrul de 13 mm). Ecografia a fost aplicată cu o intensitate de 8 W/cm-2.
Din cauza ratei lente de difuzie a nanoparticulelor în soluții apoase și numărul mare de centre redox per nanoparticulă, directe voltammetry în faza de soluție de nanoparticule este dominat de efectele de adsorbție. In scopul de a detecta nanoparticule fara acumulare din cauza adsorbției, o abordare experimentală trebuie să fie ales cu (i) o concentrație suficient de mare de nanoparticule, (ii) mici electrozi pentru a îmbunătăți raportul semnal-back-sol, sau (iii) transport de masă foarte repede.
De aceea, McKenzie et al. (2012) angajat cu ultrasunete de putere pentru a îmbunătăți drastic rata de transport de masă de nanoparticule spre suprafața electrodului. In configurarea lor experimental, electrodul este expus direct la ultrasunete de mare intensitate cu 5 mm electrod-to-corn și distanța de 8 W / cm-2 Intensitatea sonicare rezultând agitație și curățare cavitațională. Un sistem redox de testare, reducerea cu un electron a Ru (NH3)63 + în apos M KCl 0,1, a fost utilizat pentru calibrarea ratei de transport de masă obținută în aceste condiții.
Recomandare Dispozitiv:
UP200S sau UP200St
Referință / lucrare de cercetare:
McKenzie, K. J .; Marken, F. (2001): electrochimie directă a Fe2O3 nanoparticulate în soluție apoasă și adsorbit pe oxid de indiu dopat cu staniu. Pure Chimie Aplicată, Directiva 73/12, 2001. 1885-1894.

Sonicatoare pentru reacții sonochimice de la laborator la scară industrială

Hielscher oferă întreaga gamă de ultrasonicators de la omogenizator de laborator portabil până la sonicatoare industriale complete pentru fluxuri de volum mare. Toate rezultatele obținute la scară mică în timpul testării, R&D and optimization of an ultrasonic process, can be >linearly scaled up to full commercial production. Hielscher sonicators sunt fiabile, robuste și construite pentru funcționare 24/7.
Intrebati-ne, cum să evalueze, să optimizeze și scala procesul! Suntem bucuroși să vă ajutăm pe parcursul tuturor etapelor – de la primele teste și optimizarea procesului de instalare în linia de producție industrială!

Contacteaza-ne! / Intreaba-ne!

Cere mai multe informații

Vă rugăm să utilizați formularul de mai jos pentru a solicita informații suplimentare despre sonicatoarele noastre, aplicații sonochimice și preț. Vom fi bucuroși să discutăm procesul chimic cu dvs. și să vă oferim un homogeizer cu ultrasunete care să îndeplinească cerințele dvs.!









Vă rugăm să rețineți Politica de confidentialitate.


Ultrasonicator UP200St (200W) dispersarea negru de fum în apă folosind 1%wt Tween80 ca agent tensioactiv.

Dispersia cu ultrasunete de negru de fum folosind ultrasonicator UP200St

Miniatură video

Exemple pentru reacția chimică îmbunătățită ultrasonically vs reacțiile convenționale

Tabelul de mai jos oferă o imagine de ansamblu asupra mai multor reacții chimice comune. Pentru fiecare reacție, reacția convențională vs reacția intensificată ultrasonically sunt comparate în ceea ce privește randamentul și viteza de conversie.
 

reacție Timp de reacție – Convențional Timp de reacție – ultrasunetelor face – Convenționale (%) face – Ultrasonics (%)
Ciclizarea Diels-Alder 35 ore 3.5 ore 77.9 97.3
Oxidarea indanului la indane-1-onă 3 ore 3 ore mai puțin de 27% 73%
Reducerea metoxiaminosilanului nici o reacție 3 ore 0% 100%
Epoxidarea esterilor grași nesaturați cu lanț lung 2 ore 15 min 48% 92%
Oxidarea arilalcanilor 4 ore 4 ore 12% 80%
Michael adăugarea de nitroalcani la esteri monosubstituiți α,β-nesaturați 2 zile 2 ore 85% 90%
Oxidarea permanganatului de 2-octanol 5 ore 5 ore 3% 93%
Sinteza calconelor prin condensare CLaisen-Schmidt 60 min 10 min 5% 76%
Cuplarea UIllmann a 2-iodonitrobenzenului 2 ore 2H mai puțin bronz 1,5% 70.4%
Reacția Reformatsky 12h 30 min 50% 98%

(cf. Andrzej Stankiewicz, Tom Van Gerven, Georgios Stefanidis: The Fundamentals of Process Intensification, prima ediție. Publicat în 2019 de Wiley)

Ce trebuie să știți

Omogenizatoare de țesut cu ultrasunete sunt utilizate pentru procese multiple și industrii. În funcție de aplicația specifică pentru care sonicator este utilizat, este denumit ultrasonicator de tip sondă, lizer sonic, sonolyzer, disruptor cu ultrasunete, polizor cu ultrasunete, sono-ruptor, sonifier, dezmembrator sonic, perturbator celular, dispersor cu ultrasunete sau dizolvant. Termenii diferiți indică aplicația specifică care este îndeplinită prin sonicare.



Ultrasonics de înaltă performanță! Gama de produse Hielscher acoperă întregul spectru de la ultrasonicator de laborator compact peste banc-top unități la sisteme cu ultrasunete complet industriale.

Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță de la laborator la dimensiunea industrială.


Vom fi bucuroși să discutăm despre procesul dvs.

Să intrăm în contact.