Sinteza magnezijevega hidrida prek hidrolize

Ultrasonication je učinkovita in preprosta metoda za proizvodnjo magnezijevega hidrida za shranjevanje vodika. Ultrazvok pospešuje hidrolizo magnezija in vodika, da tvori magnezijev hidrid. V nasprotju s konvencionalnim disociativnim kemisorpcijo poteka ultrazvočna hidroliza magnezijevega hidrida pri sobni temperaturi in tlaku okolice. Tako je sono-kemijska pot enostavna, varna in lahko dostopna. Visoko zmogljivi ultrazvok omogoča hitro in učinkovito proizvodnjo velikih magnezijevih hidridnih razsutih kosov.

Magnezijev hidrid za shranjevanje vodika

Magnesium hydride can be efficiently and inexpensively syntheiszed via ultrasonic hydrolysisMagnezijev hidrid, MgH2, je pritegnila veliko pozornost kot možnost za shranjevanje vodika. Glavne prednosti so njegov obilen vir, visoka zmogljivost, lahka, nizka cena in varnost. V primerjavi z drugimi hidridi, ki se uporabljajo za shranjevanje vodika, mgH2 ima najvišjo gostoto shranjevanja vodika z do 7,6 wt %. Vodik se lahko shrani v Mg v obliki kovinskih hidridov, ki temeljijo na Mg. Postopek sinteze MgH2 je znan kot disociativna kemisorpcija. Pogosta metoda za proizvodnjo mg kovinskega hidrida iz Mg in H2, je nastanek pri temperaturi 300–400°C in vodikov tlak 2,4–40 MPa. Enačba tvorbe je naslednja: Mg + H2 ⇌ MgH2
Visoka toplotna obdelava prihaja z znatnimi degradacijskimi učinki hiddridov, kot so recistallizacija, fazna segregacija, aglomeracija nanodelcev itd. Poleg tega visoke temperature in pritiski naredijo nastanek MgH2 energetsko intenzivnega, zapletenega in s tem dragega. Alternativna netermalna in bistveno enostavnejša metoda je ultrazvočno spodbujana hidroliza magnezijevega hidrida pri sobni temperaturi in tlaku okolice.

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrasonic hydrolysis and MgH2 nano-structuring turn magnesium hydride into an efficacious technology for hydrogen storage

Ultrasonic homogenizator UIP16000hdT za učinkovito sintezo magnezijevega hidrida v razsutem stanju za shranjevanje vodika

Ultrazvočna hidroliza magnezijevega hidrida

Ultrasonication je dobro znan po svoji zmožnosti za začetek in pospešitev kemičnih reakcij, vplivati na kemične poti in izboljšati splošno učinkovitost reakcije. Blagodejni učinki nizko frekvenčni ultrazvok visoke moči na kemične reakcije je znan kot sono-kemija.
Ultrazvok moči se že uporablja za številne heterogene reakcije, kataliz in sinteze v R&D in industrijska stopnja za povečanje donosa, stopnje pretvorbe in splošne učinkovitosti reakcije. Za hidrolitično sintezo magnezijevega hidrida se je znanstveno izkazalo, da je sonication zelo koristna.
Sonication izboljša prenos mase in s tem pospeši reakcijo in pomaga premagati termodinamične in kinetične ovire. Toplotna energija, torej toplota, je potrebna za pogon procesov absorpcije /desorpcije hidrogenacije v magneziju. Uporaba nenasmernih toplotnih virov energije, kot je ultrazvok moči, je učinkovita alternativa za destabilizacijo magnezijevega hidrida.
Raziskovalna skupina Hiroi et al. (2011) je raziskovala učinek ultrasonikacije na različnih frekvencah na hidrolizo magnezijevega hidrida (MgH2). Ugotovili so, da je ultrazvok nizke frekvence najučinkovitejši način za pridobitev visoke stopnje pretvorbe. Hitrost hidrolize pri nizko frekvenčni sonikaciji je »dosegla kar 76% glede na stopnjo reakcije pri 7,2 ks pri ultrazvočni frekvenci 28 kHz. Ta vrednost je bila več kot 15-kratna od vrednosti, pridobljene v primeru nesonicanega vzorca, kar kaže na enakovredno gostoto vodika 11,6 masnega % na podlagi mase MgH2."
Rezultati so pokazali, da bo ultrazvok okrepil hidrolizno reakcijo MgH2 s povečanjem konstante reakcije zaradi nastajanja radikalne in pilinga pasivne plasti Mg(OH)2 nad nereakciranim MgH2 zaradi generacije velikih omejevalnih sil. (Hiroi et al. 2011)

Težava: počasna hidroliza magnezijevega hidrida

Proučevali so spodbujanje hidrolize MgH2 z rezkanjem kroglice, obdelavo tople vode ali kemičnimi dodatki, vendar ni bilo mogoče znatno povečati stopnje kemijske pretvorbe. Kar zadeva dodajanje kemikalij, kemičnih dodatkov, kot so blažilna sredstva, chelatorji in ioni izmenjevalniki, ki so pomagali preprečiti nastanek pasivne plasti Mg(OH)2, so v kolesarskem procesu po Mg proizvedli nečistoče.

Rešitev: Ultrazvočno razpršitev magnezijevega hidrida

Ultrazvočno razprševanje in razmnoževanje je zelo učinkovita tehnika za proizvodnjo nano-velikih delcev in kristalov z zelo ozko porazdelitveno krivuljo. Z disperzijo magnezijevega hidrida v nano velikosti postane aktivna površina bistveno povečana. Poleg tega sonication odstrani pasivne plasti in poveča prenos mase za vrhunske stopnje kemijske pretvorbe. Ultrazvočno rezkanje, razprševanje, deaglomeracija in čiščenje površin delcev se odlično razlikujejo od drugih tehnik rezkanja v učinkovitosti, zanesljivosti in lahkotnosti.

The ultrasonicator UIP1000hdT is a powerful disperser for medium-sized production scale.

ultrazvočni UIP1000hdT za neprekinjeno inlinično obdelavo magnezijevega hidrida

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrasonic milling and dispersing is a highly efficient method for particle size reduction, e.g. magnesium hydride

Ultrazvočno mletje in razprščevanje je zelo učinkovita metoda za zmanjšanje velikosti delcev, npr. magnezijevega hidrida

Ultrazvočno nanostrukturiranje MgH2

Nano-velikost / nano strukturirane strukture na osnovi magnezija, kot so MgH2 nanodelci in nanofibre, se lahko dodatno izboljšajo z zmanjšanjem velikosti delcev in zrn, s čimer se zmanjša njihova tvorba hidrida enthalpijo ΔH. Ultrazvočno nanostrukturiranje je zelo učinkovita tehnika, ki omogoča spremembo termodinamike magnezijevega hidrida brez vpliva na zmogljivost vodika. Ultra fini nanodelci MgH2 izkažejo bistveno izboljšano zmogljivost desorpcije vodika.

Ultrazvočno spodbuja sintezo magnezijevega hidrida

  • hitrejši Reakcija
  • Višja stopnja konverzije
  • Odstranjevanje pasivnih plasti
  • Popolnejši odziv
  • povečana masa prenos
  • višje Donosi
  • Nanostrukturiranje MgH2
  • Izboljšana hidrogenska sorpcija

Ultrasonikatorji visoke zmogljivosti za hidrolizo MgH2

Ultrazvočna kemija – uporabo električnega ultrazvoka za kemične reakcije – je zanesljiva tehnologija obdelave, ki pospešuje in pospešuje sinteze, katalitične reakcije in druge hetergene reakcije. Hielscher Ultrasonics portfolio zajema celoten razpon od kompaktnih laboratorijskih ultrasonicatorjev do industrijskih sonokemičnih sistemov za vse vrste kemičnih aplikacij, kot so hidroliza magnezijevega hidrida in njegovo nano-rezkanje / nanostrukturiranje. To nam omogoča na Hielscher, da vam ponudijo najbolj primeren ultrasonicator za vašo predvideno MgH2 sintezo. Naše dolgotrajno izkušeno osebje vam bo pomagalo od testov izvedljivosti in optimizacije procesov do namestitve vašega ultrazvočnega sistema na končni ravni proizvodnje.
Majhen odtis naših ultrazvočnih homogenizatorjev, kot tudi njihova vsestranskost v možnostih namestitve, jih naredijo, da se prilegajo tudi v naprave za obdelavo majhnih prostorov. Ultrazvočni procesorji so nameščeni po vsem svetu v fino kemijo, petro-kemijo, in nano-material proizvodnih obratov.

Serija in v vrstici

Hielscherjeva sonokemična oprema se lahko uporablja za obdelavo in neprekinjeno obdelavo pretoka. Ultrazvočna obdelava serije je idealna za procesno testiranje, optimizacijo in majhno do srednje veliko raven proizvodnje. Za izdelavo velikih količin materialov je lahko inline obdelava ugodneje. Za neprekinjeno inline mešanje je potrebna prefinjena nastavitev – sestoji iz črpalke, cevi ali cevi in rezervoarjev -, vendar je zelo učinkovita, hitra in zahteva bistveno manj delovne sile. Hielscher Ultrasonics ima najbolj primerno sonokemično nastavitev za vašo sono-sintezno reakcijo, obseg obdelave in cilje.

Ultrazvočne sonde in reaktorji za MgH2 hidrolizo na kateri koli lestvici

UIP4000hdT pretočna celica za inline ultrazvočno razbijanje na industrijski lestviciHielscher Ultrasonics paleta izdelkov zajema celoten spekter ultrazvočnih procesorjev od kompaktnih laboratorijskih ultrasonicatorjev nad bench-top in pilotnimi sistemi do popolnoma industrijskih ultrazvočnih procesorjev z zmogljivostjo obdelave tovorov tovornjakov na uro. Celoten nabor izdelkov nam omogoča, da vam ponudimo najbolj primeren ultrazvočni homogenizer za vaše procesne zmogljivosti in proizvodne cilje.
Ultrazvočni sistemi klopi so idealni za testiranje izvedljivosti in optimizacijo procesov. Zaradi linearnega obsega, ki temelji na uveljavljenih procesnih parametrih, je zelo enostavno povečati predelovalne zmogljivosti z manjših lotov na popolnoma komercialno proizvodnjo. Up-scaling se lahko opravi z namestitvijo močnejše ultrazvočne enote ali gruče več ultrasonicatorjev vzporedno. Z UIP16000 hielscher ponuja najmočnejši ultrazvočni homogenizer po vsem svetu.

Natančno nadzorovati Amplitudes za optimalne rezultate

Vsi Hielscher ultrasonicatorji so natančno pod nadzorom in s tem zanesljivi delovni konji v proizvodnji. Amplitude je eden od ključnih procesnih parametrov, ki vplivajo na učinkovitost in učinkovitost sonokemičnih reakcij Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control. Vse Hielscher Ultrasonics’ procesorji omogočajo natančno nastavitev amplitude. Sonotrodes in booster rogovi so dodatki, ki omogočajo, da spremenite amplitudo v še širšem območju. Hielscher je industrijski ultrazvočni procesorji lahko poda zelo visoke amplitude in poda potrebno ultrazvočno intenzivnost za zahtevne aplikacije. Amplitude do 200 μm lahko enostavno neprekinjeno izvajamo v 24/7 delovanju.
Natančna nastavitev amplitude in stalno spremljanje ultrazvočnih procesnih parametrov preko pametne programske opreme vam dajejo možnost, da svoje reagante zdravite z najučinkovitejšimi ultrazvočnimi pogoji. Optimalno sonication za izjemne kemijske pretvorbe hitrost!
Robustnost Hielscherove ultrazvočne opreme omogoča 24/7 delovanje na težkih dolžnostih in v zahtevnih okoljih. Zaradi tega je Hielscherjeva ultrazvočna oprema zanesljivo delovno orodje, ki izpolnjuje vaše zahteve glede kemijskega procesa.

Najvišja kakovost – Izdelano in izdelano v Nemčiji

Kot družinsko voden in družinsko vodeno podjetje Hielscher daje prednost najvišjim standardom kakovosti za svoje ultrazvočne procesorje. Vsi ultrasonicators so zasnovani, izdelani in temeljito testirajo v naši sedež v Teltow blizu Berlin, Nemčija. Robustnost in zanesljivost Hielscher je ultrazvočne opreme, da je delovni konj v vaši proizvodnji. 24/7 operacija pod polnim tovorom in v zahtevnih okoljih je naravna značilnost Hielscher je visoko zmogljivih mešalniki.
Hielscher Ultrazvočna’ industrijski ultrazvočni predelovalci lahko dostavijo zelo visoke amplitude. Amplitude do 200μm je mogoče enostavno neprekinjeno izvajati v 24/7 operaciji. Za še višje amplitude so na voljo prilagojeni ultrazvočni sonotrodi.

V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators:

serija Volume Pretok Priporočena naprave
1 do 500ml 10 do 200 ml / min UP100H
10 do 2000 ml 20 do 400ml / min UP200Ht, UP400St
00,1 do 20L 00,2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10L / min UIP4000hdT
ni podatkov 10 do 100L / min UIP16000
ni podatkov večja gruča UIP16000

Kontaktiraj nas! / Vprašajte nas!

Vprašajte za več informacij

Prosimo, uporabite spodnji obrazec, da zahteva dodatne informacije o ultrazvočni procesorji, aplikacije in ceno. Mi bo z veseljem razpravljali vaš proces z vami in vam ponudimo ultrazvočni sistem, ki izpolnjuje vaše zahteve!









Prosimo, upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljivost ultrazvočnih homogenizatorjev za mešanje aplikacij, disperzijo, emulgiranje in ekstrakcijo na lab, pilot in industrijske lestvice.

Literatura/reference



Dejstva je treba vedeti

Prednosti magnezijevega hidrida za shranjevanje vodika

  • Idealno, uravnoteženo gravimetrično
  • Vrhunska volumetrična gostota energije
  • Poceni
  • Obilno na voljo
  • Enostaven za obravnavo (tudi v zraku)
  • Možna je neposredna reakcija z vodo
  • Reakcijsko kinetiko je mogoče prilagoditi specifičnim aplikacijam
  • Visoka stopnja reakcije in varnost proizvodov
  • Nestrupene in varne za uporabo
  • Okolju prijazno

Kaj je magnezijev hidrid?

Magnezijev hidrid (MgH2; znan tudi kot magnezijev dihidrid) ima tetragonalno strukturo in izkaže obliko brezbarvnega kubičnega kristala ali belega prahu. Uporablja se kot vir hdirogena za gorivne baterije pod 10.000W. Količina vodika, ki se sprošča iz vode, je višja od 14,8wt%, kar je bistveno večje od količine vodika, ki se sprosti prek visokotlačne posode za shranjevanje vodika (70MPa,~5,5wt%) kovinskih materialov za shranjevanje vodika (<2wt%). Furthermore, magnesium hydride is safe and highly efficient, which turns it into a promising technology for efficacious hydrogen storage. Hydrolysis of magnesium hydride is used as supply hydrogen system in proton-exchange membrane fuel cells (PEMFC), which improve energy density of the system significantly. Solid / semi-solid Mg-H fuel battery systems with high-energy density are also in development. Their promising advantage is an energy density 3-5 times higher than that of lithium-ion batteries. Synonyms: Magnesium dihydride, magnesium hydride (hydrogen storage grade) Used as material for hydrogen storage Molecular Formula: MgH2 Molecular Weight:26.32 Density:1.45g/mL Melting Point:>250°C
Topnost: netopen v normalni organski raztopini


Hielscher Ultrasonics supplies high-performance ultrasonic homogenizers from lab to industrial size.

Ultrazvočne visoke zmogljivosti! Hielscherjeva paleta izdelkov zajema celoten spekter od kompaktnega laboratorijskega ultrazvočnikatorja nad enotami na vrhu klopi do polnoindustrijskih ultrazvočnih sistemov.