Соноэлектрохимия сочетает в себе преимущества электрохимии с сонохимией. Самым большим преимуществом в этих методах является их простота, низкая стоимость, воспроизводимость и масштабируемость. Hielscher Ultrasonics предлагает полную соноэлектрохимическую установку для пакетного и вконной использования. Она состоит из:

• передовой ультразвуковой генератор (2000 Вт) с автоматической настройкой, контролем амплитуды и сложной регистрацией данных,
• мощный предук с ультразвуковым рогом (промышленный сорт, 2000 Вт, 20 кГц),
• электрический изолятор, который не уменьшает ультразвуковые вибрации
• ультразвуковые рога бустера для увеличения или уменьшения амплитуды
• различные конструкции сонотрода (сонотрод является электродом. Катод или анод.)
• реактор потока ячейки со сменными клеточными стенками (алюминий, нержавеющая сталь, сталь, медь, …)

Вам не нужно тратить свое время на разработку собственной установки только для того, чтобы вы могли сочетать ультразвук с электрохимией. Вам не нужно делать электрические изменения в стандартное ультразвуковое оборудование. Получите эту промышленную установку sonoelectrochemistry и сфокусировать ваши усилия и время на ваших химических исследованиях и оптимизации процесса!

Готовы использовать установку для соноэлектрохимии

Hielscher Ultrasonics предлагает простую в использовании sonoelectrochemical установку с адаптируемой, гибкой конфигурацией. Эта установка подходит для общих исследований и разработок и оптимизации процессов, а также для среднего производства. Сонотрод на UIP2000hdT (2000 Вт, 20 кГц) может быть использован в качестве электрода в партии установки или рядный с потоком ячейки. Он имеет уникальный дизайн электрической изоляции. Обновление соноэлектрохимического предуцера не уменьшает ультразвуковой энергии.
Стандартный сонотроид/электрод 5-го класса титана и предназначен для оптимизации однородности ультразвуковой интенсивности вдоль его стороны. Другие конструкции и другие материалы, такие как алюминий, сталь или нержавеющая сталь доступны. Специальный реактор клетки потока этой конструкции имеет алюминиевый корпус который электрически изолирован пластичными соединениями на обоих концах. Алюминиевый профиль может быть использован в качестве недорогого жертвенного электрода и может быть легко заменен другими материалами, такими как сталь, нержавеющая сталь или медь. Другие диаметры клеток или конструкции доступны. Клетка на рисунке имеет зазор около 2-4 мм между ультразвуковым электродом и телом клетки. Поэтому ультразвуковые волны вызывают акустическую струя и кавитацию на клеточном теле. Все стандартные предметы этой конструкции доступны на наших складах в Германии и США. Конечно, вы можете использовать ту же установку для всех других не-электрических ультразвуковых и сонохимических процессов. Эта установка также работает для ультразвуковых процессов с высокими электрическими импульсами (HEP).

Эта установка sonoelectrochemistry не оставляет желать лучшего. Единственное, что осталось может быть второй UIP2000hdT в качестве второго электрода.

Соноэлектрохимия

Sonoelectrochemistry сочетает в себе два метода, упомянутых выше, применяя ультразвук к электрохимической установки. Ультразвук влияет на важные электрохимические параметры и эффективность химических процессов. Электрохимический раствор или гидродинамика электроаналита в электрохимической клетке значительно усиливается наличием ультразвука. Соединение электрода с ультразвуковым рогом положительно влияет на активность поверхности электрода и профиль концентрации электроаналитических видов во всей клетке. Сономеханические эффекты улучшают массовый транспорт электрохимических видов от массового раствора к электроактивной поверхности. Ультразвуковой электрод уменьшает толщину диффузионной пласты на поверхности электрода, увеличивает толщину осаждения электрода/электроплеинга, повышает электрохимические показатели, урожайность и эффективность, повышает пористость и твердость осаждения электрода, улучшает удаление газа из электрохимических растворов; очищает и реактивирует поверхность электрода, уменьшает сверхпотенциальные электроды, путем депассификации металла и удаления пузырьков газа на поверхности электрода (индуцированных кавитации и акустического потока), и подавляет фол электрода. Применение соноэлектрохимии включает электрополимеризацию, электрокоагуляцию, органический электросинтез, материальную электрохимию, экологическую электрохимию, электроаналитическую химию, производство водорода и осаждение электродов.

Sonoelectrochemistry в приложениях химии потока

Если вы выполняете соноэлектрохимические процессы в установке потока, вы можете настроить время пребывания соноэлектрохимических реакций, изменяя скорость потока. Вы можете рециркуляции для повторного воздействия или насоса через клетку один раз. Рециркуляция может быть выгодна для контроля температуры, например, путем протекания через теплообмекалк для охлаждения или нагрева.
Если вы используете клапан обратного давления в розетке реактора соно-электрохимических клеток, вы можете увеличить давление внутри клетки. Давление внутри клетки является очень важным параметром для усиления звуковой и влияния на производство газовых фаз. Это также важно при работе с реакционтами или продуктами с низкой точкой кипения.
Работа в режиме потока позволяет непрерывно работать и, таким образом, производство больших объемов.
Если материал течет между двумя электродами, например, сонотродом и клеточной стеной, можно уменьшить расстояние между электродами. Это позволяет лучше контролировать количество переданных электронов и лучшую избирательность реакции. Это может повысить точность, распределение и урожайность продукта.
В целом, соноэлектрохимические реакции в расположении реактора потока могут быть гораздо быстрее аналоговой реакции в процессе партии. Реакции, которые могут занять до нескольких часов, могут быть завершены в течение нескольких минут, производя лучший продукт.

---

Литература / Ссылки

• Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
• Md H. Islam; Odne S. Burheim; Bruno G.Pollet (2019): Sonochemical and sonoelectrochemical production of hydrogen. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 51, March 2019. 533-555.
• Jayaraman Theerthagiri; Jagannathan Madhavan; Seung Jun Lee; Myong Yong Choi; Muthupandian Ashokkumar; Bruno G. Pollet (2020): Sonoelectrochemistry for energy and environmental applications. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 63, 2020.
• Bruno G. Pollet (2019): Does power ultrasound affect heterogeneous electron transfer kinetics? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 6-12.
• Md Hujjatul Islam; Michael T.Y. Paul; Odne S. Burheim; Bruno G. Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 59, 2019.
• Sherif S. Rashwan, Ibrahim Dincer, Atef Mohany, Bruno G. Pollet (2019): The Sono-Hydro-Gen process (Ultrasound induced hydrogen production): Challenges and opportunities. International Journal of Hydrogen Energy, Volume 44, Issue 29, 2019, 14500-14526.
• M.D. Esclapez, V. Sáez, D. Milán-Yáñez, I. Tudela, O. Louisnard, J. González-García (2010): Sonoelectrochemical treatment of water polluted with trichloroacetic acid: From sonovoltammetry to pre-pilot plant scale. Ultrasonics Sonochemistry Volume 17, Issue 6, 2010. 1010-1020.
• L. Cabrera, S. Gutiérrez, P. Herrasti, D. Reyman (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia Volume 3, Issue 1, 2010. 89-94.