Hielscher Ultrazvukové technológie

Perovskite syntéza ultrazvukom

Ultrasonicky indukované a zosilnené reakcie ponúkajú facile, presne kontrolovateľné a všestranné metódy syntézy pre výrobu svetelných aktivovaných materiálov, ktoré často nemôžu byť pripravené konvenčnými technikami.
Ultrazvuková Kryštalizácia a zrážanie perovskitových kryštálov je vysoko efektívna a hospodárna technika, ktorá umožňuje vyrábať perovskite nanokryštálov na priemyselnej škále pre hromadnú výrobu.

Ultrazvukový syntézu Perovskite Nanocrystals

Organické – anorganické olovo halogenidové perovskites vykazujú výnimočné optoelektronické vlastnosti, ako je vysoká absorpcia svetla, veľmi dlhá dlhá životnosť dopravcu, dĺžka difúzie dopravcu a vysoká mobilita dopravcov, čo je perovskit zlúčeniny Superior funkčný materiál pre vysokovýkonné aplikácie v solárnych paneloch, LED diódach, fotodektory, lasery atď.
Ultrazvukom je jedným z fyzikálnych metód pre urýchlenie rôznych organických reakcií. Proces kryštalizácie je ovplyvnený a kontrolovaný ultrazvukovou liečbou, čo vedie k ovládateľnej veľkosti vlastností jednokryštalických perovskitových nanočastíc.

TEM obraz rozpúšťadle syntetizovaný perovskite nanokryštálov

TEM obrázky pre CH3Nh3PbBr3 QDs (a) s a (b) bez ultrazvukovej liečby.

UIP2000hdT-2000W vysokovýkonný ultrasonicator pre priemyselné frézovanie nano častíc.

UIP2000hdT s tlakomable prietokového bunkového reaktora

Žiadosť o informácie





Prípadové štúdie ultrazvukovej Perovskite syntézy

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.

Ultrazvukový kryštalizáciou Perovskite Nanocrystals

Jang et al. (2016) správa úspešná Rozpúšťadle asistovanej syntéza olova halogenidové perovskite nanocrystals. Použitie ultrazvuku, APbX3 perovskite nanokryštálov so širokou škálou kompozícií, kde a = ch3Nh3, CS alebo HN = CHNH3 (formamidinium) a X = cl, br alebo I, boli vyzrážané. Ultrazvukom urýchľuje rozpúšťanie proces prekurzorov (AX a PbX2) v toluéne a miera rozpúšťania určuje mieru rastu nanocrystals. Následne, výskumný tím vymyslel High-Citlivosť photodetectors tým, že homogenicky točiť povlak jednotnej veľkosti nanokryštálov na veľkých-plochy oxidu kremičitého substrátov.

Ultrazvukový perovskite Crystal distribúcia

Rozdelenie veľkosti častíc CH3NH3PbBr3 (a) s a (b) bez ultrazvukovej liečby.
Chen et al. 2017

Ultrazvukové Asymetrical Kryštalizácia Perovskite

Peng et al. (2016) vyvinul novú metódu rastu založenú na kavitácii-vyvolal asymetrické kryštalizácie (CTAC), ktorý podporuje heterogénne nukleácie tým, že poskytuje dostatok energie na prekonanie nukleovej bariéry. Stručne povedané, oni zaviedli veľmi krátke ultrazvukové impulzy (≈ 1sec) na riešenie, keď dosiahla nízku úroveň sýtosti s antisolventným difúziou pary. Ultrazvukový pulz je predstavený na vysokej úrovni supersaturácie, kde Kavitácia spúšťa nadmerné Nukleace udalosti, a preto rast nepreberné množstvo drobných kryštálov. Promiskingly, MAPbBr3 monokryštalické filmy rástli na povrchu rôznych substrátov v priebehu niekoľkých hodín cyklickej ultrazvukom liečby.

Ultrazvukový syntézu Perovskite kvantovej bodky

Chen et al. (2017) prítomný vo svojej výskumnej práci efektívny spôsob, ako pripraviť perovskite kvantovej bodky (QDs) pod ultrazvukové ožarovanie. Ultrazvukom sa používa ako mechanická metóda s cieľom urýchliť zrážky perovskite kvantových bodov. Proces kryštalizácie perovskite kvantových bodov je zosilnený a riadený ultrazvukovou liečbou, čo vedie k presne prispôsobené veľkosti nanocrystals. Analýza štruktúry, veľkosti častíc a morfológie perovskite kvantových bodov ukázala, že Ultrazvukový kryštalizáciou dáva menšie veľkosti častíc a rovnomernejšie rozdelenie veľkosti častíc. Použitie Ultrazvukový (= sonochemical) syntéza, to bolo tiež možné vyrábať perovskite kvantovej bodky s rôznymi chemickými kompozície. Tieto rôzne kompozície v perovskitových kryštálov dovolil, aby nedokázali emisné vrcholy a adsorpčné hrany CH3Nh3Pbx3 (X = cl, BR a I), čo viedlo k extrémne širokému farebnemu gamutu.

ultrazvukové Dispersion

Ultrazvukom nano častíc suspenzií a atramenty je spoľahlivá technika rozptýliť je homogénne pred nanesením nano-odpruženie na podklady, ako sú mriežky alebo elektródy. (porovnaj Belchi et al. 2019; Pichler et al. 2018)
Ultrazvuková disperzia ľahko zvláda vysoké pevné koncentrácie (napr. pasty) a rozdeľuje nano-častice na jednorazové rozptýlené častice tak, aby sa vyrobila jednotná suspenzia. To zaručuje, že v následnej aplikácii, keď je podklad potiahnutý, žiadne zhlukovanie, ako sú aglomeráty, zhoršuje výkon náteru.

Hielscher ultrasonics dodáva silný Ultrazvukový rozprašovačom na prípravu homogénnej nano-častíc suspenzie, napr pre lítium-batériovú výrobu

Ultrazvukový disperzie pripravuje jednotné nano-veľké suspenzie: Zelená krivka – pred sonikáciou/červenou krivkou po ultrazvukom

Ultrazvukové procesory pre Perovskite zrážok

Hielscher Ultrasonics vzory a vyrába High-Performance ultrazvukové systémy pre sonochemical syntézu vysoko kvalitných kryštálov perovskite. Ako líder na trhu a s dlhorkovými skúsenosťami v ultrazvukovom spracovaní, Hielscher Ultrasonics pomáha svojim zákazníkom od prvého testu uskutočniteľnosti spracovať optimalizáciu na konečnú inštaláciu priemyselných ultrazvukových procesorov pre veľkoobjemové výroby. Ponúka kompletné portfólio z laboratória a lavica-top ultrasonicators až po priemyselné ultrazvukové procesory, Hielscher vám odporučí ideálne zariadenie pre váš proces nanocrystal.
FC100L1K-1S s InsertMPC48Všetky Hielscher ultrasonicators sú presne kontrolovateľné a môžu byť naladení od veľmi nízkej až po veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúda je jedným z hlavných faktorov, ktoré ovplyvňujú vplyv a deštruktivnosť procesov ultrazvukom. Hielscher Ultrasonics’ ultrazvukové procesory dodať veľmi široké spektrum amplitúdy pokrývajúce rozsah veľmi mierne a mäkké na veľmi intenzívne a deštruktívne aplikácie. Výber správnej amplitúdy nastavenie, booster a sonotrode umožňuje nastaviť požadovaný Ultrazvukový vplyv na váš konkrétny proces. Hielscher je špeciálny tok buniek reaktora vložiť MPC48 – MultiPhaseCavitator (pozri obr. vľavo) – umožňuje aplikovať druhú fázu cez 48 cannulas ako tenký kmeň do cavitational Hot-Spot, kde vysoko výkonné ultrazvukové vlny rozptýliť dve fázy do homogénnej zmesi. MultiPhaseCavitator je ideálny pre začatie krištáľové siatie body a kontrolovať zrážanie reakcie perovskite nanocrystals.
Hielscher Priemyselné ultrazvukové procesory môžu dodať mimoriadne vysoké amplitúdy. Amplitúdy až do 200 μm možno ľahko nepretržite spúšťať v 24/7 prevádzke. Pre ešte vyššie amplitúdy, prispôsobené ultrazvukové sonotród sú k dispozícii. Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje prevádzku 24/7 v ťažkých a náročných prostrediach.
Naši zákazníci sú spokojní s vynikajúcou robustnosť a spoľahlivosť Hielscher ultrazvukové systémy. Inštalácia v oblasti ťažkých aplikácií, náročných prostrediach a 24/7 prevádzky zabezpečujú efektívne a hospodárne spracovanie. Ultrazvukový proces intenzifikácia skracuje čas spracovania a dosahuje lepšie výsledky, t. j. vyššiu kvalitu, vyššie výnosy, inovatívne produkty.
Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:

Objem šarže prietok Odporúčané Devices
0.5 až 1,5 mL neuv VialTweeter
1 až 500mL 10 až 200mL/min UP100H
10 až 2000mL 20 až 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 až 20L 02 až 4 l / min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10 l / min UIP4000hdT
neuv 10 až 100 l / min UIP16000
neuv väčšia strapec UIP16000

Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!

Požiadajte o ďalšie informácie

Ak chcete požiadať o dodatočné informácie o homogenizácii ultrazvukom, použite nižšie uvedený formulár. Radi Vám ponúkame ultrazvukový systém spĺňajúci Vaše požiadavky.









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


Hielscher Ultrasonics vyrába vysoko výkonné ultrazvukové homogenizers pre disperziu, emulgáciu a extrakciu buniek.

Vysoko výkonné ultrazvukové homogenizers z laboratórium na Pilot a priemyselný rozsah,

Literatúra / Referencie



Fakty stojí za to vedieť

Perovskite

Perovskite je termín, ktorý opisuje minerálne Perovskite (tiež známy ako oxid titaničitý alebo vápnik titanát, chemický vzorec CaTiO3), ako aj špecifickej materiálovej štruktúry. V súlade s rovnakým názvom, minerálne Perovskite rysy perovskite štruktúry.
Zlúčeniny perovskitu sa môžu vyskytnúť v kubickej, tetragonálnej alebo Rombická štruktúre a majú chemický vzorec ABX3. A a B sú katiónom, zatiaľ čo X predstavuje Anion, ktorý dlhopisov na oboch. V perovskitových zlúčeninách je katión výrazne väčší ako B katión. Ostatné minerály s perovskite štruktúrou sú Loparite a Bridgmanite.
Perovskites majú jedinečnú kryštálu štruktúru a v tejto štruktúre rôzne chemické prvky môžu byť kombinované. Vzhľadom k špeciálnej kryštálovej štruktúre, perovskite molekuly môžu vykazovať rôzne hodnotné vlastnosti, ako je supervodivosť, veľmi vysoká magnetoresistance, a/alebo ferroelektrina, ktoré tieto zlúčeniny veľmi zaujímavé pre priemyselné aplikácie. Okrem toho je možné kombinovať veľké množstvo rôznych prvkov, aby sa mohli tvoriť perovskitové štruktúry, čo umožňuje kombinovať, meniť a zosilňovať určité materiálne vlastnosti. Výskumníci, vedci a vývojári procesov používajú tieto možnosti selektívne navrhovať a optimalizovať perovskite fyzikálne, optické a elektrické vlastnosti.
Ich optoelektronické vlastnosti, aby hybridné perovskites ideálne kandidátov na solárne bunkové aplikácie a perovskite solárne články sú sľubné technológie, ktoré by mohli pomôcť produkovať veľké množstvo čistej, šetrné k životnému prostrediu energie.
Kritické optoelektronické parametre jednokryštalického perovskitu hlásené v literatúre:

Materiály Pásmo medzera alebo absorpčný nástup Mobilita [cm2 V-1. S-1.] Vodivosť [Ω-1. Cm-1.] Životnosť a metóda operátora Koncentrácia dopravcu a typ [cm-3] (n alebo p) Dĺžka difúzie Hustota zachytávača [cm-3]
MAPbBr3 2,21 eV 570 nm 115 (TOF) 20 – 60 (hala) 38 (SCLC) τs = 41 NS τB = 457 NS (PL) 5 × 109 až 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-jamkové mobility (SCLC) 105 Hole mobility (hala) 24 ± 6,8 elektrónové SCLC 82 ± 5 μS TPV 95 ± 8 μS impedancia spektroskopie (IS) 9 × 109 P 175 ± 25 μm 3,6 × 1010 pre dieru 34,5 × 1010 pre elektrónové
MAPbI3 1,53 eV 784 nm 34 Hall 8,8 × 1011 P 1,8 × 109 pre dieru 4,8 × 1010 pre elektrónové
MAPbBr3 1,53 eV 784 nm 34 Hall 8,8 × 1011 P 1,8 × 109 pre dieru 4,8 × 1010 pre elektrónové
MAPbBr3 2,24 eV 537 nm 4,36 Hall 3,87 × 1012 P 2,6 × 1010 pre dieru 1,1 × 1011 pre elektrónové
MAPbCl3 2,24 eV 537 nm 4,36 Hall 3,87 × 1012 P 2,6 × 1010 pre dieru 1,1 × 1011 pre elektrónové
MAPbCl3 2,97 eV 402 nm 179 Hall 5,1 × 109 N
MAPbCl3 2,88 eV 440 nm 42 ± 9 (SCLC) 2,7 × 10-8 τs = 83 NS τB = 662 NS PL 4,0 × 109 P 3,0 – 8,5 μm 3,1 × 1010
FAPbI3 1,49 eV 870 nm 40 ± 5-jamkové mobilita SCLC 1,8 × 10-8 2,8 × 109 1,34 × 1010