Sono-elektrochemická syntéza nanočastíc

Ultrazvukom podporovaná elektrochemická syntéza nanočastíc je vysoko účinná a nákladovo efektívna cesta k výrobe vysokokvalitných nanočastíc vo veľkom meradle. Sono-elektrochemická syntéza, známa aj ako sonoelektrodepozícia, umožňuje pripraviť nanoštruktúry rôznych materiálov a tvarov.

Sonoelektrochemická syntéza a sonoelektrodepozícia nanočastíc

Sonoelektrochemická syntéza alebo sonoelektrodepozícia je technika používaná na výrobu kovových nanočastíc aplikáciou vysokovýkonného ultrazvuku počas procesu elektrolytického nanášania s cieľom podporiť prenos hmoty rastúcich nanočastíc na povrch katódy a okolitý roztok.
Pri sonoelektrochemickej syntéze alebo sonoelektrodepozícii nanočastíc sa účinky sonochémie kombinujú s procesom elektrodepozície. 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 kolabujúcich kavitačných bublinách a okolo nich. Kombináciou sonochémie s elektrochémiou ponúka sonoelektrochémia spojené účinky, ako je zlepšenie prenosu hmoty, povrchové čistenie povrchov elektród, odplynenie roztoku, ako aj zvýšené reakčné rýchlosti. Celkovo sonoelektrochemická syntéza nanočastíc (sonoelektrodepozícia) vyniká vysokými výťažkami vysokokvalitných nanočastíc, ktoré je možné vyrobiť za miernych podmienok v rýchlom a nákladovo efektívnom procese. Procesné parametre sonoelektrochémie a sonoelektrodepozície umožňujú ovplyvniť veľkosť a morfológiu častíc.
Prečítajte si viac o sonoelektrochemickej depozícii nanočastíc a nanoštruktúrovaných materiálov!

Ako funguje sonoelektrochemická syntéza / sonoelektrodepozia?

Základné nastavenie sonoelektrodepozičného systému pre syntézu sonoelektrochemických nanočastíc je pomerne jednoduché. Jediný rozdiel medzi nastavením sonoelektrodepozície a nastavením elektrolytického nanášania je skutočnosť, že pre elektródy (elektródy) sonoelektrodynačného systému sa používajú ultrazvukové sondy. Ultrazvuková sonda funguje ako pracovná elektróda na syntézu kovových nanočastíc. Jedným z hlavných hnacích účinkov ultrazvuku pri sonoelektrodepozícii je zvýšený prenos hmoty medzi elektródou (katódou a/alebo anódou) a okolitým roztokom.
Keďže procesné parametre sonoelektrochemickej syntézy a sonoelektrodepozície je možné presne kontrolovať a upravovať, je možné syntetizovať nanočastice kontrolovanej veľkosti a tvaru. Sonoelektrochemická syntéza a sonoelektrodepozícia sú použiteľné pre širokú škálu kovových nanočastíc a nanoštruktúrovaných komplexov.

Výhody sonoelektrochemickej syntézy nanočastíc

Výskumná skupina NTNU prof. Islama a prof. Polleta vo svojom výskumnom článku (2019) pokračuje v hlavných výhodách sonoelektrochemickej výroby nanočastíc takto: "(i) veľké zvýšenie transportu hmoty v blízkosti elektródy, čím sa mení rýchlosť a niekedy aj mechanizmus elektrochemických reakcií, (ii) modifikácia povrchovej morfológie pomocou kavitačných prúdov na rozhraní elektróda-elektrolyt, zvyčajne spôsobuje zväčšenie povrchu a (iii) stenčenie hrúbky difúznej vrstvy elektródy, a tým aj vyčerpanie iónov." (Islam a kol. 2019)

Vysokovýkonné elektrochemické sondy a reaktory

Hielscher Ultrasonics je váš dlhoročný skúsený partner pre vysokovýkonné ultrazvukové systémy v sonochémii a sonoelektrochémii. Vyrábame a distribuujeme najmodernejšie ultrazvukové sondy a reaktory, ktoré sa používajú po celom svete pre náročné aplikácie v náročných prostrediach. Pre sonoelektrochémiu a sonoelektrodepozíciu vyvinul Hielscher špeciálne ultrazvukové sondy, reaktory a izolátory. Ultrazvukové sondy fungujú ako katóda a/alebo anóda, zatiaľ čo články ultrazvukového reaktora poskytujú optimálne podmienky pre elektrochemické reakcie. Ultrazvukové elektródy a články sú k dispozícii pre galvanické / voltaické aj elektrolytické systémy.

Presne regulovateľné amplitúdy pre optimálne výsledky

Všetky ultrazvukové procesory Hielscher sú presne ovládateľné, a tým aj spoľahlivé pracovné kone v R&D a výroba. Amplitúda je jedným z kľúčových procesných parametrov, ktoré ovplyvňujú účinnosť a účinnosť sonochemicky a sonomechanicky indukovaných reakcií. Všetky ultrazvuky Hielscher’ Procesory umožňujú presné nastavenie amplitúdy. Priemyselné ultrazvukové procesory spoločnosti Hielscher môžu poskytovať veľmi vysoké amplitúdy a dodávať požadovanú intenzitu ultrazvuku pre náročné sono-elektrochamické aplikácie. Amplitúdy až 200 μm je možné ľahko nepretržite prevádzkovať v prevádzke 24 hodín denne, 7 dní v týždni.
Presné nastavenie amplitúdy a trvalé monitorovanie parametrov ultrazvukového procesu pomocou inteligentného softvéru vám dávajú možnosť presne ovplyvniť sonoelektrochemickú reakciu. Počas každého sonikácie sa všetky ultrazvukové parametre automaticky zaznamenávajú na vstavanú SD kartu, takže každý beh je možné vyhodnotiť a kontrolovať. Optimálna sonikácia pre najúčinnejšie sonoelektrochemické reakcie!
Všetky zariadenia sú skonštruované na použitie 24/7/365 pri plnom zaťažení a jeho robustnosť a spoľahlivosť z neho robia ťažného koňa vo vašom elektrochemickom procese. Vďaka tomu je ultrazvukové zariadenie Hielscher spoľahlivým pracovným nástrojom, ktorý spĺňa vaše požiadavky na sonoelektrochemický proces.

Najvyššia kvalita – Navrhnuté a vyrobené v Nemecku

Ako rodinný a rodinný podnik uprednostňuje spoločnosť Hielscher pre svoje ultrazvukové procesory najvyššie štandardy kvality. Všetky ultrazvukové prístroje sú navrhnuté, vyrobené a dôkladne testované v našej centrále v Teltowe neďaleko Berlína v Nemecku. Robustnosť a spoľahlivosť ultrazvukového zariadenia Hielscher z neho robí ťažného koňa vo vašej výrobe. Prevádzka 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri plnom zaťažení a v náročných prostrediach je prirodzenou charakteristikou vysokovýkonných ultrazvukových sond a reaktorov spoločnosti Hielscher.

Kontaktujte nás teraz a povedzte nám o svojich požiadavkách na elektrochemické procesy! Odporučíme vám najvhodnejšie ultrazvukové elektródy a nastavenie reaktora!