Sono-elektrochemická syntéza nanočastín
Ultrazvukom podporovaná elektrochemická syntéza nanočastín je vysoko účinná a nákladovo efektívna cesta k výrobe nanočastikál s vysokou qulaity vo veľkom meradle. Sono-elektrochemická syntéza, tiež známy ako sonoelectrodeposition, umožňuje pripraviť nanoštruktúry rôznych materiálov a tvarov.
Sonoelektrochemická syntéza a sonoelektrogénna expozícia nanočastín
Sonoelektrochemická syntéza alebo sonoelektronáda je technika, ktorá sa používa na výrobu kovových nanočastín aplikuje vysokovýslušný ultrazvuk počas procesu elektródy s cieľom podporiť hromadný prenos rastúcich nanočastikov na povrchu katódy a okolitého roztoku.
Pre sonoelektrochemickú syntézu alebo sonoelektronádu nanočastín sa účinky sonochemistry kombinujú s procesom elektródy. Sonoelektrochemické účinky silných ultrazvukových vĺn a výsledná akustická kavitácia na chemické reakcie sú spôsobené veľmi vysokými teplotami, tlakmi a ich príslušnými diferenciálmi, ktoré sa vyvíjajú v rúcajúcich sa kavitačných bublinách a okolo nich. Kombináciou sonochemistry s elektrochémiou ponúka sonoelektrochémia spojené účinky, ako je zlepšenie prenosu hmoty, povrchové čistenie povrchov elektród, odplynenie roztoku, ako aj zvýšená miera reakcie. Spolu sonoelektrochemická syntéza nanočasticí (sonoelektrorodepozícia) vyniká vysokými výnosmi vysokokvalitných nanočastín, ktoré sa môžu vyrábať za miernych podmienok v rýchlom a nákladovo efektívnom procese. Procesné parametre sonoelektrochémie a sonoelectrodeposition umožňujú ovplyvniť veľkosť častíc a morfológiu.
Prečítajte si viac o sonoelectrochemickej depozícii nanočastíc a nanoštruktúrovaných materiálov!
- Vysoko účinné
- Vzťahuje sa na mnoho materiálov a konštrukcií
- rýchly proces
- Proces "Jeden hrniec"
- mierne podmienky
- lacný
- bezpečné a jednoduché ovládanie
Ako Sonoelectrochemical Syntéza / Sonoelectrodeposition práce?
Základné nastavenie sonoelektrogénneho systému pre sonoelektrochemickú syntézu nanočasticí je pomerne jednoduché. Jediný rozdiel medzi nastavením sonoelectrodeposition a nastavením elektródy je skutočnosť, že pre elektródu (elektródy) ultrazvukovej sondy (sond) sonoelectrodeposition systému. Ultrazvuková sonda funguje ako pracovná elektróda na syntetizáciu kovových nanočastikov. Jedným z hlavných hnacie účinky ultrazvuku v sonoelectrodeposition je zvýšený prenos hmoty medzi elektródou (katóda a / alebo anóda) a okolitým roztokom.
Keďže procesné parametre sonoelektrochemickej syntézy a sonoelectrodeposition možno presne kontrolovať a upravovať, nanočastice kontrolovanej veľkosti a tvaru môžu byť syntetizované. Sonoelektrochemická syntetóza a sonoelektronáda sú použiteľné pre širokú škálu kovových nanočastice a nanoštruktúrované komplexy.
Výhody syntézy sonoelektrochemických nanočast častíc
Výskumná skupina NTNU prof. Islam a prof. Pollet vo svojom výskumnom článku (2019) pokračuje v hlavných výhodách sonoelectrochemickej výroby nanočastíc takto: "(i) veľké zlepšenie transportu hmoty v blízkosti elektródy, čím sa mení rýchlosť a niekedy aj mechanizmus elektrochemických reakcií, (ii) modifikácia povrchovej morfológie prostredníctvom kavitačných trysiek na rozhraní elektród-elektrolyt, zvyčajne spôsobuje zväčšenie povrchovej plochy a iii) zriedenie hrúbky difúznej vrstvy elektródy, a tým aj vyčerpanie iónov." (Islam et al. 2019)
- kovové nanočastice
- zliatiny a polovodičových nanopowderov
- polymérne nanočastice
- nanokompozity
Ako
- medené (Cu) nanočastice (NPs)
- magnetit (Fe3O4) NRP
- Volfrám-kobalt (W-Co) zliatiny NPs
- nanotomplexy zinku (Zn)
- zlaté (Au) nanorods
- ferromagnetic Fe (Slovenský)45Pt55 Nps
- kvantové bodky teluridu kadmia (CdTe) (QD)
- nanorody oloveného teluridu (PbTe)
- disulfid molybdénu podobného fullerénu (MoS2)
- polyanilínové (PA) nanočastice
- poly(N-metylanilín) (PNMA) vodivý polymér
- polypyrrol/viacstenné uhlíkové nanotrubice (MWCNT)/chitosan nanokompozity

Sondy ultrazvukových procesorov UIP2000hdT (2000 W, 20kHz) pôsobiť ako elektródy pre sonoelectrodeposition nanočastín
Vysokovýkonné elektrochemické sondy a reaktory
Hielscher Ultrazvukom je váš dlhoročný skúsený partner pre high-výkon ultrazvukové systémy v sonochemistry a sonoelectrochemistry. Vyrábame a distribuujeme najmodernejšie ultrazvukové sondy a reaktory, ktoré sa používajú po celom svete pre náročné aplikácie v náročných prostrediach. Pre sonoelektrochémiu a sonoelectrodeposition, Hielscher vyvinula špeciálne ultrazvukové sondy, reaktory a izolátory,. Ultrazvukové sondy pôsobia ako katóda a/alebo anóda, zatiaľ čo ultrazvukové bunky reaktora poskytujú optimálne podmienky pre elektrochemické reakcie. Ultrazvukové elektródy a články sú k dispozícii pre galvanické / voltaické, rovnako ako elektrolytické systémy.
Presne ovládateľné amplitúdy pre optimálne výsledky
Všetky Hielscher ultrazvukové procesory sú presne ovládateľné, a tým spoľahlivé pracovné kone v R&D a výroby. Amplitúda je jedným z kľúčových parametrov procesu, ktoré ovplyvňujú účinnosť a účinnosť sonochemicky a sonomechanicky vyvolaných reakcií. Všetky Hielscher ultrazvukom’ procesory umožňujú presné nastavenie amplitúdy. Hielscher priemyselné ultrazvukové procesory môžu poskytovať veľmi vysoké amplitúdy a dodať požadovanú ultrazvukovú intenzitu pre náročné sono-elektrochamokálne aplikácie. Amplitúdy do 200 μm sa dajú ľahko nepretržite prevádzkovať pri prevádzke 24/7.
Presné nastavenia amplitúdy a trvalé monitorovanie parametrov ultrazvukového procesu prostredníctvom inteligentného softvéru vám dávajú možnosť presne ovplyvniť sonoelektrochemickú reakciu. Počas každého ultrazvukom spustiť, všetky ultrazvukové parametre sú automaticky zaznamenané na vstavaný SD-karta, takže každý beh môže byť hodnotená a kontrolovaná. Optimálna sonikácia pre najúčinnejšie sonoelektrochemické reakcie!
Všetky zariadenia sú postavené pre 24/7/365 použitie pri plnom zaťažení a jeho robustnosť a spoľahlivosť, aby bolo pracovné kone vo vašom elektrochemickom procese. Vďaka tomu je ultrazvukové zariadenie spoločnosti Hielscher spoľahlivým pracovným nástrojom, ktorý spĺňa vaše požiadavky na sonoelektrochemický proces.
Najvyššia kvalita – Navrhnuté a vyrobené v Nemecku
Ako rodinný a rodinný podnik, Hielscher uprednostňuje najvyššie štandardy kvality pre svoje ultrazvukové procesory. Všetky ultrasonicators sú navrhnuté, vyrobené a dôkladne testované v našom sídle v Teltow neďaleko Berlína, Nemecko. Robustnosť a spoľahlivosť ultrazvukového zariadenia Hielscher je, aby to pracovný kôň vo vašej výrobe. Nepretržitá prevádzka pri plnom zaťažení a v náročných prostrediach je prirodzenou charakteristikou vysokovýkonných ultrazvukových sond a reaktorov spoločnosti Hielscher.
Kontaktujte nás a povedzte nám o vašich požiadavkách na elektrochemický proces! Odporúčame vám najvhodnejšie ultrazvukové elektródy a nastavenie reaktora!
Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!

Sonda ultrazvukom UIP2000hdT pôsobí ako elektróda v sonoelektrochemickom nastavení pre syntézu nanočast častíc.
Literatúra/referencie
- Cabrera L., Gutiérrez S., Herrasti P., Reyman D. (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia 3, 2010. 89-94.
- Md Hujjatul Islam, Michael T.Y. Paul, Odne S. Burheim, Bruno G.Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Volume 59, December 2019, 104711.
- Yurdal K.; Karahan İ.H. (2017): A Cyclic Voltammetry Study on Electrodeposition of Cu-Zn Alloy Films: Effect of Ultrasonication Time. Acta Physica Polonica Vol 132, 2017. 1087-1090.
- Mason, T.; Sáez Bernal, V. (2012): An Introduction to Sonoelectrochemistry In: Power Ultrasound in Electrochemistry: From Versatile Laboratory Tool to Engineering Solution. First Edition. Edited by Bruno G. Pollet. 2012 John Wiley & Sons, Ltd.
- Haas, I.: Gedanken A. (2008): Synthesis of metallic magnesium nanoparticles by sonoelectrochemistry. Chemical Communications 15(15), 2008. 1795-1798.
- Ashassi-Sorkhabi, H.; Bagheri R. (2014): Sonoelectrochemical and Electrochemical Synthesis of Polypyrrole Films on St-12 Steel and Their Corrosion and Morphological Studies. Advances in Polymer Technology Vol. 33, Issue 3; 2014.
- 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.
- 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.

Vysokovýkonné ultrazvukom! Produktový rad Hielscher pokrýva celé spektrum od kompaktného laboratórneho ultrasonicatoru cez stolové jednotky až po plnoindustriálne ultrazvukové systémy.