Ultrazvok moči za zdravljenje delcev: opombe o uporabi

Da bi v celoti izrazili svoje značilnosti, morajo biti delci deaglomerirani in enakomerno razpršeni, tako da delci’ Površina je na voljo. Močne ultrazvočne sile so znane kot zanesljiva orodja za razprševanje in rezkanje, ki kljunajo delce do submikronske in nano-velikosti. Poleg tega ultrazvočna obdelava omogoča spreminjanje in funkcionalizacijo delcev, npr. s prevleko nanodelcev s kovinsko plastjo.

Spodaj najdete izbor delcev in tekočin s sorodnimi priporočili, kako obdelati material, da bi delce mletje, razpršili, deaglomerirali ali spremenili z ultrazvočnim homogenizatorjem.

Kako pripraviti praške in delce z močno ultrazvočno razbijanjem.

Po abecednem vrstnem redu:

Aerosil

Ultrazvočna aplikacija:
Disperzije delcev silicijevega dioksida Aerosil OX50 v miliporni vodi (pH 6) so bile pripravljene z razprševanjem 5,0 g prahu v 500 ml vode z uporabo ultrazvočnega procesorja visoke intenzivnosti UP200S (200 W; 24 kHz). Disperzije silicijevega dioksida so bile pripravljene v destilirani vodni raztopini (pH = 6) pod ultrazvočnim obsevanjem z UP200S 15 min., čemur je sledilo močno mešanje v 1 uri. HCl je bil uporabljen za uravnavanje pH. Vsebnost trdnih snovi v disperzijah je bila 0,1 % (m/v).
Priporočilo naprave:
UP200S
Referenčni / raziskovalni članek:
Licea-Claverie, A.; Schwarz, S.; Steinbach, Ch.; Ponce-Vargas, S. M.; Genest, S. (2013): Kombinacija naravnih in termoobčutljivih polimerov pri flokulaciji finih disperzij silicijevega dioksida. Mednarodni časopis za kemijo ogljikovih hidratov 2013.

Al₂O₃-voda Nanofluidi

Ultrazvočna aplikacija:
Al₂O₃-vodne nano tekočine lahko pripravimo z naslednjimi koraki: Najprej stehtajte maso Al₂O₃ nanodelci z digitalno elektronsko tehtnico. Nato postavite Al₂O₃ nanodelci v stehtano destilirano vodo postopoma in vznemirjajo Al₂O₃-mešanica vode. Mešanico neprekinjeno sonikirajte 1 uro z ultrazvočno sondo UP400S (400 W, 24 kHz) za enakomerno disperzijo nanodelcev v destilirani vodi.
Nanofluide lahko pripravimo v različnih frakcijah (0,1%, 0,5% in 1%). Površinsko aktivna snov ali spremembe pH niso potrebne.
Priporočilo naprave:
UP400S
Referenčni / raziskovalni članek:
Isfahani, A. H. M.; Heyhat, M. M. (2013): Eksperimentalna študija pretoka nanofluidov v mikromodelu kot porozni medij. Mednarodni časopis za nanoznanost in nanotehnologijo 9/2, 2013. 77-84.

Ultrazvočna disperzija aluminijevega oksida (Al2O3) povzroči znatno zmanjšanje velikosti delcev in enakomerno disperzijo.

Delci silicijevega dioksida, prevlečeni z bohemitom

Ultrazvočna aplikacija:
Delci silicijevega dioksida so prevlečeni s plastjo bemita: Da bi dobili popolnoma čisto površino brez organskih snovi, se delci segrejejo na 450 °C. Po mletju delcev, da se aglomerati razbijejo, pripravimo 6 vol % vodno suspenzijo (≈70 ml), ki se stabilizira pri pH 9 z dodajanjem treh kapljic amonijeve raztopine. Suspenzija se nato deaglomerira z ultrazvokom z UP200S pri amplitudi 100 % (200 W) 5 min. Po segrevanju raztopine nad 85 °C dodamo 12,5 g aluminijevega sec-butoksida. Temperatura se vzdržuje na 85-90 °C 90 min., suspenzija pa se med celotnim postopkom meša z magnetnim mešalom. Nato suspenzijo neprekinjeno mešamo, dokler se ne ohladi pod 40 °C. Nato smo pH vrednost prilagodili na 3 z dodajanjem klorovodikove kisline. Takoj zatem se suspenzija ultrazvočno prenese v ledeno kopel. Prašek se spere z redčenjem in naknadnim centrifugiranjem. Po odstranitvi supernatanta se delci posušijo v sušilniku pri 120 °C. Na koncu se delci toplotno obdelajo pri 300 °C 3 ure.
Priporočilo naprave:
UP200S
Referenčni / raziskovalni članek:
Wyss, H. M. (2003): Mikrostruktura in mehansko obnašanje koncentriranih gelov delcev. Disertacija: Švicarski zvezni inštitut za tehnologijo, 2003. str.71.

Sinteza nanokompozitov kadmij(II)-tioacetamid

Ultrazvočna aplikacija:
Kadmijev(II)-tioacetamidni nanokompoziti so bili sintetizirani v prisotnosti in odsotnosti polivinilalkohola po sonokemični poti. Za sonokemično sintezo (sonosintezo) je bilo 0,532 g kadmijevega (II) acetata dihidrata (Cd(CH3COO)2,2H2O), 0,148 g tioacetamida (TAA, CH3CSNH2) in 0,664 g kalijevega jodida (KI) raztopljeno v 20 ml dvakrat destilirane deionizirane vode. Ta raztopina je bila sonicirana z ultrazvočnim aparatom visoke moči UP400S (24 kHz, 400 W) pri sobni temperaturi 1 uro. Med ultrazvočnim razbijanjem reakcijske zmesi se je temperatura povečala na 70-80 ° C, merjeno s termočlenom železo-konstantin. Po eni uri se je oblikovala svetlo rumena oborina. Izolirali so ga s centrifugiranjem (4.000 vrt / min, 15 min), sprali z dvakrat destilirano vodo in nato z absolutnim etanolom, da bi odstranili preostale nečistoče in končno posušili na zraku (donos: 0,915 g, 68 %). december str. 200 ° C. Za pripravo polimernega nanokompozita smo 1,992 g polivinilalkohola raztopili v 20 ml dvojno destilirane deionizirane vode in nato dodali v zgornjo raztopino. Ta mešanica je bila ultrazvočno obsevana z UP400S 1 uro, ko nastane svetlo oranžni izdelek.
Rezultati SEM so pokazali, da so se v prisotnosti PVA velikosti delcev zmanjšale s približno 38 nm na 25 nm. Nato smo sintetizirali heksagonalne nanodelce CdS s sferično morfologijo iz toplotne razgradnje polimernega nanokompozita, kadmijev(II)-tioacetamida/PVA kot predhodnika. Velikost nanodelcev CdS je bila izmerjena tako s XRD kot SEM, rezultati pa so se med seboj zelo dobro ujemali.
Ranjbar et al. (2013) je tudi ugotovil, da je polimerni Cd (II) nanokompozit primeren predhodnik za pripravo nanodelcev kadmijevega sulfida z zanimivimi morfologijami. Vsi rezultati so pokazali, da se ultrazvočna sinteza lahko uspešno uporablja kot preprosta, učinkovita, poceni, okolju prijazna in zelo obetavna metoda za sintezo nanomaterialov brez potrebe po posebnih pogojih, kot so visoka temperatura, dolgi reakcijski časi in visok tlak.
Priporočilo naprave:
UP400S
Referenčni / raziskovalni članek:
Ranjbar, M.; Mostafa Yousefi, M.; Nozari, R.; Sheshmani, S. (2013): Sinteza in karakterizacija nanokompozitov kadmij-tioacetamid. Int. J. Nanosci. Nanotehnol. 9/4, 2013. 203-212.

CaCO₃

Ultrazvočna aplikacija:
Ultrazvočna prevleka nano-oborjenega CaCO₃ (NPCC) s stearinsko kislino, da bi izboljšali njeno disperzijo v polimeru in zmanjšali aglomeracijo. 2 g neprevlečenega nanooborjenega CaCO₃ (NPCC) je bil sonikiran z UP400S v 30 ml etanola. 9 mas. % stearinske kisline je bilo raztopljenih v etanolu. Etanol s staerično kislino je bil nato zmešan s sonifikirano suspenzijo.
Priporočilo naprave:
UP400S s sonotrodo premera 22 mm (H22D) in pretočno celico s hladilnim plaščem
Referenčni / raziskovalni članek:
Kow, K. W.; Abdullah, E. C.; Aziz, AR (2009): Učinki ultrazvoka pri premazovanju nano-oborjenega CaCO3 s stearinsko kislino. Azijsko-pacifiški časopis za kemijsko inženirstvo 4/5, 2009. 807-813.

celulozni nanokristali

Ultrazvočna aplikacija:
Celulozni nanokristali (CNC), pripravljeni iz evkaliptusove celuloze CNC: Celulozni nanokristali, pripravljeni iz evkaliptusove celuloze, so bili modificirani z reakcijo z metil adipoil kloridom, CNCm, ali z mešanico ocetne in žveplove kisline, CNCa. Zato so liofilizirane CNC, CNCm in CNCa ponovno razpršili v čistih topilih (EA, THF ali DMF) pri 0,1 mas. % z magnetnim mešanjem čez noč pri 24 ± 1 °C, čemur je sledilo 20 min. ultrazvočno razbijanje s sondnim ultrazvočnim UP100H. Sonikacija je bila izvedena s 130 W / cm² intenzivnost pri 24 ± 1 °C. Po tem je bil CNC disperziji dodan CAB, tako da je bila končna koncentracija polimera 0,9 mas. %.
Priporočilo naprave:
UP100H
Referenčni / raziskovalni članek:
Blachechen, L. S.; de Mesquita, J. P.; de Paula, E. L.; Pereira, F. V.; Petri, D. F. S. (2013): Medsebojno delovanje koloidne stabilnosti celuloznih nanokristalov in njihove disperzibilnosti v matriksu celuloznega acetata butirata. Celuloza 20/3, 2013. 1329-1342.

Silan dopiran s cerijevim nitratom

Ultrazvočna aplikacija:
Kot kovinske podlage so bile uporabljene hladno valjane plošče iz ogljikovega jekla (6,5 cm, 6,5 cm, 0,3 cm; kemično očiščene in mehansko polirane). Pred nanosom premaza so bile plošče ultrazvočno očiščene z acetonom, nato pa 10 minut očiščene z alkalno raztopino (0,3 molL 1 raztopina NaOH) pri 60 °C. Za uporabo kot temeljni premaz je bila pred predobdelavo substrata tipična formulacija, ki vključuje 50 delov γ-glicidoksipropiltrimetoksisilana (γ-GPS), razredčena s približno 950 deli metanola pri pH 4,5 (prilagojeno z ocetno kislino) in pustila hidrolizo silana. Postopek priprave za dopiran silan s pigmenti iz cerijevega nitrata je bil enak, le da je bilo raztopini metanola pred dodajanjem (γ-GPS) dodano 1, 2, 3 mas. % cerijevega nitrata, nato pa smo to raztopino mešali z mešalnikom propelerja pri 1600 vrt / min 30 minut pri sobni temperaturi. Nato so disperzije, ki vsebujejo cerijev nitrat, 30 minut sonikirali pri 40 ° C z zunanjo hladilno kopeljo. Postopek ultrazvočne razglasitve je bil izveden z ultrazvočnim UIP1000hd (1000 W, 20 kHz) z vstopno ultrazvočno močjo okoli 1 W / ml. Predobdelava substrata je bila izvedena z izpiranjem vsake plošče 100 sekund z ustrezno raztopino silana. Po obdelavi so plošče pustili, da se sušijo pri sobni temperaturi 24 ur, nato pa so bile predhodno obdelane plošče prevlečene z epoksidom, strjenim z dvema pakiranjema. (Epon 828, shell Co.) za izdelavo debeline mokrega filma 90 μm. Epoksi prevlečene plošče so se po strjevanju epoksidnih premazov strdile 1 uro pri 115 °C; debelina suhega filma je bila približno 60 μm.
Priporočilo naprave:
UIP1000hd
Referenčni / raziskovalni članek:
Zaferani, S.H.; Peikari, M.; Zaarei, D.; Danaei, I. (2013): Elektrokemični učinki predobdelave silana, ki vsebuje cerijev nitrat, na lastnosti katodnega razstavljanja jekla, prevlečenega z epoksi. Revija za adhezijo znanosti in tehnologije 27/22, 2013. 2411–2420.

Glina: disperzija / frakcioniranje

Ultrazvočna aplikacija:
Frakcioniranje velikosti delcev: Za izolacijo < 1 μm delci iz 1-2 μm delcev, delci velikosti gline (< 2 μm) so bili ločeni v ultrazvočnem polju in z naslednjo uporabo različnih hitrosti sedimentacije.
Delci velikosti gline (< 2 μm) so ločili z ultrazvokom z vnosom energije 300 J mL^-1 (1 min.) z uporabo ultrazvočnega dezintegratorja tipa sonde UP200S (200W, 24kHz) opremljen s sonotrodo S7 s premerom 7 mm. Po ultrazvočnem obsevanju je bil vzorec centrifugiran pri 110 x g (1000 vrt / min) 3 minute. Faza usedanja (frakcioniranje mirovanja) je bila nato uporabljena pri frakcioniranju gostote za izolacijo frakcij svetlobne gostote in dobljena plavajoča faza (< 2 μm frakcija) je bila prenesena v drugo centrifugacijsko epruveto in centrifugirana pri 440 x g (2000 vrt./min) za 10 minut. < 1 μm frakcija (supernatant) iz 1-2 μm frakcije (sediment). Supernatant, ki vsebuje < Frakcija 1 μm je bila prenesena v drugo centrifugacijsko epruveto in po dodajanju 1 ml MgSO₄ centrifugiramo pri 1410 x g (4000 vrt / min) 10 minut, da se preostanek vode dekantira.
Da bi se izognili pregrevanju vzorca, je bil postopek ponovljen 15-krat.
Priporočilo naprave:
UP200S s S7 ali UP200St z S26d7
Referenčni / raziskovalni članek:
Jakubowska, J. (2007): Vpliv vrste vode za namakanje na frakcije organske snovi v tleh (SOM) in njihove interakcije s hidrofobnimi spojinami. Disertacija Univerza Martin-Luther, Halle-Wittenberg, 2007.

Glina: piling anorganske gline

Ultrazvočna aplikacija:
Anorganska glina je bila luščena, da bi pripravili nano kompozite na osnovi pullulana za disperzijo premaza. Zato je bila fiksna količina pullulana (4 mas. % mokre osnove) raztopljena v vodi pri 25 °C 1 uro pod rahlim mešanjem (500 vrt./min). Istočasno je bil glineni prah v količini od 0,2 do 3,0 mas. % razpršen v vodi pod močnim mešanjem (1000 vrt./min) 15 minut. Nastala disperzija je bila ultrazvočna s pomočjo UP400S (moč_Max = 400 W; frekvenca = 24 kHz) ultrazvočna naprava, opremljena s titanovo sonotrodo H14, premer konice 14 mm, amplituda_Max = 125 μm; intenzivnost površine = 105 Wcm^-2) pod naslednjimi pogoji: 0,5 cikla in 50 % amplitude. Trajanje ultrazvočne obdelave se je razlikovalo v skladu z eksperimentalno zasnovo. Raztopino organskega pullulana in anorgansko disperzijo smo nato mešali pod rahlim mešanjem (500 vrt / min) dodatnih 90 minut. Po mešanju so koncentracije obeh komponent ustrezale razmerju anorgansko/organsko (I/O) v razponu od 0,05 do 0,75. Porazdelitev velikosti v vodni disperziji Na⁺-MMT gline pred in po ultrazvočni obdelavi so ocenili z uporabo analizatorja nanodelcev IKO-Sizer CC-1.
Za fiksno količino gline je bilo ugotovljeno, da je najučinkovitejši čas ultrazvočnega razbijanja 15 minut, medtem ko daljše ultrazvočno zdravljenje poveča P'O₂ vrednost (zaradi agregacije), ki se spet zmanjša pri najvišjem času ultrazvočnega razbijanja (45 min), verjetno zaradi razdrobljenosti trombocitov in taktoidov.
V skladu z eksperimentalno postavitvijo, sprejeto v Introzzijevi disertaciji, je izhodna energijska enota 725 Ws ml^-1 je bila izračunana za 15-minutno zdravljenje, medtem ko je podaljšan čas ultrazvočnega razglašanja 45 minut prinesel porabo energije na enoto 2060 Ws ml^-1. To bi omogočilo prihranek precej velike količine energije v celotnem procesu, kar se bo sčasoma odrazilo v končnih stroških pretoka.
Priporočilo naprave:
UP400S s sonotrode H14
Referenčni / raziskovalni članek:
Introzzi, L. (2012): Razvoj visoko zmogljivih biopolimernih premazov za uporabo v embalaži za živila. Disertacija Univerza v Milanu 2012.

prevodno črnilo

Ultrazvočna aplikacija:
Prevodno črnilo je bilo pripravljeno z razprševanjem delcev Cu+C in Cu+CNT z dispergatorji v mešanem topilu (publikacija IV). Dispergatorji so bili trije disperzijska sredstva z visoko molekulsko maso, DISPERBYK-190, DISPERBYK-198 in DISPERBYK-2012, ki so bili namenjeni za disperzije pigmentnih saj na vodni osnovi podjetja BYK Chemie GmbH. Kot glavno topilo je bila uporabljena deionizirana voda (DIW). Kot sotopila so bili uporabljeni etilen glikol monometil eter (EGME) (Sigma-Aldrich), etilen glikol monobuthil eter (EGBE) (Merck) in n-propanol (Honeywell Riedel-de Haen).
Mešano suspenzijo smo 10 minut sonizirali v ledeni kopeli z uporabo UP400S ultrazvočni procesor. Nato je bila suspenzija prepuščena, da se umiri eno uro, čemur je sledilo dekantiranje. Pred predenim premazom ali tiskanjem je bila suspenzija 10 minut sonikirana v ultrazvočni kopeli.
Priporočilo naprave:
UP400S
Referenčni / raziskovalni članek:
Forsman, J. (2013): Proizvodnja nanodelcev Co, Ni in Cu z redukcijo vodika. Disertacija VTT, Finska, 2013.

Ultrasonication je zelo učinkovit za zmanjšanje velikosti delcev in disperzijo pigmentov v brizgalnem črnilu.

Bakrov fatlocianin

Ultrazvočna aplikacija:
Razgradnja metaloftalocianinov
Bakrov fatlocianin (CuPc) se ultrazvočno razbije z vodo in organskimi topili pri sobni temperaturi in atmosferskem tlaku v prisotnosti oksidanta kot katalizatorja z uporabo 500W ultrazvočnega aparata UIP500hd s pretočno komoro. Intenzivnost ultrazvočnega razbijanja: 37–59 W/cm², mešanica vzorcev: 5 ml vzorca (100 mg/l), 50 D/D vode s choloformom in piridinom pri 60 % ultrazvočne amplitude. Reakcijska temperatura: 20 °C pri atmosferskem tlaku.
Stopnja uničenja do 95% v 50 minutah ultrazvočne obdelave.
Priporočilo naprave:
UIP500hd

Dibutirilhitin (DBCH)

Ultrazvočna aplikacija:
Dolge polimerne makromolekule se lahko razbijejo z ultrazvokom. Ultrazvočno podprto zmanjšanje molske mase omogoča, da se izognemo neželenim stranskim reakcijam ali ločevanju stranskih produktov. Menijo, da je ultrazvočna razgradnja, za razliko od kemične ali toplotne razgradnje, nenaključni proces, pri čemer cepitev poteka približno v središču molekule. Zaradi tega se večje makromolekule hitreje razgrajujejo.
Poskusi so bili izvedeni z uporabo ultrazvočnega generatorja UP200S opremljen s sonotrodo S2. Ultrazvočna nastavitev je bila pri vhodni moči 150 W. Uporabljene so bile raztopine dibutirilhitina v dimetilacetamidu v koncentraciji prvega 0,3 g/100 cm3 s prostornino 25 cm3. Sonotroda (ultrazvočna sonda / rog) je bila potopljena v polimerno raztopino 30 mm pod površinsko ravnjo. Raztopina je bila postavljena v termostatirano vodno kopel, ki se vzdržuje pri 25 °C. Vsaka raztopina je bila obsevana v vnaprej določenem časovnem intervalu. Po tem času je bila raztopina 3-krat razredčena in podvržena analizi z izključitveno kromatografijo.
Predstavljeni rezultati kažejo, da se dibutirilhitin ne uniči z ultrazvokom, vendar pride do razgradnje polimera, ki se razume kot nadzorovana sonokemična reakcija. Zato se ultrazvok lahko uporabi za zmanjšanje povprečne molske mase dibutirilhitina, enako pa velja za razmerje med povprečno maso in povprečno molarno maso. Opažene spremembe se stopnjujejo s povečanjem ultrazvočne moči in trajanjem sonifikacije. Pomemben vpliv začetne molske mase je bil tudi na obseg razgradnje DBCH v proučevanih pogojih sonifikacije: višja kot je začetna molska masa, večja je stopnja razgradnje.
Priporočilo naprave:
UP200S
Referenčni / raziskovalni članek:
Szumilewicz, J.; Pabin-Szafko, B. (2006): Ultrazvočna razgradnja dibuyrylchitina. Poljsko hitinsko društvo, monografija XI, 2006. 123-128.

Ferocin v prahu

Ultrazvočna aplikacija:
Sonokemična pot za pripravo SWNCNT: Silicijev prah (premer 2–5 mm) se doda raztopini 0,01 mol% ferocena v p-ksilenu, ki mu sledi ultrazvočno razbijanje z UP200S opremljen s sondo iz titanove konice (sonotrode S14). Ultrasonication je bil izveden 20 min. pri sobni temperaturi in atmosferskem tlaku. Z ultrazvočno podprto sintezo so na površini silicijevega prahu nastali SWCNT visoke čistosti.
Priporočilo naprave:
UP200S z ultrazvočno sondo S14
Referenčni / raziskovalni članek:
Srinivasan C.(2005): Metoda SOUND za sintezo enostenskih ogljikovih nanocevk v okoljskih pogojih. Trenutna znanost 88 / 1, 2005. 12-13.

Leteči pepel / Metakaolinit

Ultrazvočna aplikacija:
Preskus izpiranja: 50 g trdnega vzorca je bilo dodano 100 ml raztopine za izpiranje. Intenzivnost ultrazvočnega razbijanja: največ 85 W/cm² s UP200S v vodni kopeli 20 °C.
Geopolimerizacija: Gnojevka je bila pomešana z UP200S ultrazvočni homogenizator za geopolimerizacijo. Intenzivnost ultrazvočnega razglašanja je bila največ 85 W / cm². Za hlajenje je bila ultrazvočna obdelava izvedena v ledeni vodni kopeli.
Uporaba močnega ultrazvoka za geopolimerizacijo ima za posledico povečanje tlačne trdnosti oblikovanih geopolimerov in povečanje trdnosti s povečano ultrazvočno razbijanje do določenega časa. Raztapljanje metakaolinita in letečega pepela v alkalnih raztopinah je bilo okrepljeno z ultrazvokom, saj se je več Al in Si sprostilo v gel fazo za polikondenzacijo.
Priporočilo naprave:
UP200S
Referenčni / raziskovalni članek:
Feng, D.; Tan, H.; van Deventer, J. S. J. (2004): Ultrazvok izboljšal geopolimerizacijo. Revija za znanost o materialih 39/2, 2004. 571-580

grafen

Ultrazvočna aplikacija:
Čiste grafenske plošče se lahko proizvajajo v velikih količinah, kot kaže delo Stengl et al. (2011) med proizvodnjo nestehiometričnega TiO₂ grafenski nano kompozit s toplotno hidrolizo suspenzije z grafenskimi nanolisti in kompleksom Titania peroxo. Čisti grafenski nanolisti so bili izdelani iz naravnega grafita pod ultrazvočnim procesorjem z 1000W ultrazvočnim procesorjem UIP1000hd v visokotlačni ultrazvočni reaktorski komori pri 5 barg. Za dobljene grafenske plošče je značilna visoka specifična površina in edinstvene elektronske lastnosti. Raziskovalci trdijo, da je kakovost ultrazvočno pripravljenega grafena veliko višja od grafena, pridobljenega s Hummerjevo metodo, kjer se grafit lušči in oksidira. Ker je fizikalne pogoje v ultrazvočnem reaktorju mogoče natančno nadzorovati in ob predpostavki, da se bo koncentracija grafena kot dopanta spreminjala v območju od 1 do 0,001%, je možna proizvodnja grafena v neprekinjenem sistemu v komercialnem obsegu.
Priporočilo naprave:
UIP1000hd
Referenčni / raziskovalni članek:
Stengl, V.; Popelková, D.; Vlácil, P. (2011): TiO2-grafenski nanokompozit kot fotokatalizatorji visoke zmogljivosti. V: Revija za fizikalno kemijo C 115/2011. Strani 25209-25218.
Kliknite tukaj, če želite prebrati več o ultrazvočni proizvodnji in pripravi grafena!

Grafen oksid

Ultrazvočna aplikacija:
Plasti grafen oksida (GO) so bile pripravljene na naslednji način: 25 mg prahu grafen oksida je bilo dodanih v 200 ml deionizirane vode. Z mešanjem so dobili nehomogeno rjavo suspenzijo. Nastale suspenzije so bile sonikirane (30 min, 1,3 × 105J) in po sušenju (pri 373 K) je bil proizveden ultrazvočno obdelan grafen oksid. FTIR spektroskopija je pokazala, da ultrazvočna obdelava ni spremenila funkcionalnih skupin grafen oksida.
Priporočilo naprave:
UP400S
Referenčni / raziskovalni članek:
Oh, W. Ch.; Chen, M. L.; Zhang, K.; Zhang, F. J.; Jang, W. K. (2010): Učinek toplotne in ultrazvočne obdelave na tvorbo nanolistov grafen-oksida. Revija Korejskega fizikalnega društva 4/56, 2010. Strani 1097-1102.
Kliknite tukaj, če želite prebrati več o ultrazvočnem pilingu in pripravi grafena!

Dlakavi polimerni nanodelci z razgradnjo poli(vinilalkohola)

Ultrazvočna aplikacija:
Preprost postopek v enem koraku, ki temelji na sonokemični razgradnji vodotopnih polimerov v vodni raztopini v prisotnosti hidrofobnega monomera, vodi do funkcionalnih dlakavih polimernih delcev v serumu brez ostankov. Vse polimerizacije so bile izvedene v 250 ml dvostenskem steklenem reaktorju, opremljenem z loputami, temperaturnim senzorjem, magnetnim mešalnikom in Hielscherjem US200S ultrazvočni procesor (200 W, 24 kHz), opremljen s titanovo sonotrodo S14 (premer = 14 mm, dolžina = 100 mm).
Raztopino poli(vinilalkohola) (PVOH) smo pripravili tako, da smo natančno količino PVOH raztopili v vodi čez noč pri 50 °C pod močnim mešanjem. Pred polimerizacijo je bila raztopina PVOH postavljena v reaktor in temperatura je bila prilagojena želeni reakcijski temperaturi. Raztopino PVOH in monomer smo ločeno očistili 1 uro z argonom. Potrebna količina monomera je bila dodana po kapljicah raztopini PVOH pod močnim mešanjem. Nato je bilo iz tekočine odstranjeno čiščenje argona in ultrazvočna razglasitev z UP200S se je začela pri amplitudi 80%. Pri tem je treba opozoriti, da uporaba argona služi dvema namenoma: (1) odstranjevanje kisika in (2) je potrebna za ustvarjanje ultrazvočnih kavitacij. Zato bi bil neprekinjen pretok argona načeloma koristen za polimerizacijo, vendar je prišlo do prekomernega penjenja; Postopek, ki smo ga uporabili tukaj, se je temu problemu izognil in je zadostoval za učinkovito polimerizacijo. Vzorce so redno odvzeli za spremljanje pretvorbe z gravimetrijo, porazdelitvijo molekulske mase in / ali porazdelitvijo velikosti delcev.
Priporočilo naprave:
US200S
Referenčni / raziskovalni članek:
Smeets, N. M. B.; E-Rramdani, M.; Van Hal, R. C. F.; Gomes Santana, S.; Quéléver, K.; Meuldijk, J.; Van Herk, JA. M.; Heuts, JPA (2010): Preprosta sonokemična pot v enem koraku do funkcionalnih dlakavih polimernih nanodelcev. Mehka snov, 6, 2010. 2392-2395.

HiPco-SWCNT

Ultrazvočna aplikacija:
Disperzija HiPco-SWCNT z UP400S: V 5 ml viali so ultrazvočni procesor suspendirali 0,5 mg oksidiranih HiPcoTM SWCNT (0,04 mmol ogljika) v 2 ml deionizirane vode UP400S da dobimo črno obarvano suspenzijo (0,25 mg/ml SWCNT). Tej suspenziji dodamo 1,4 μl raztopine PDDA (20 mas./%, molekulska masa = 100.000–200.000) in zmes se vrtinčno meša 2 minuti. Po dodatnem ultrazvočnem razbijanju v vodni kopeli, ki traja 5 minut, je bila suspenzija nanocevke centrifugirana pri 5000 g 10 minut. Supernatant je bil vzet za meritve AFM in nato funkcionaliziran s siRNA.
Priporočilo naprave:
UP400S
Referenčni / raziskovalni članek:
Jung, A. (2007): Funkcionalni materiali na osnovi ogljikovih nanocevk. Disertacija Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2007.

Biokeramika hidroksiapatita

Ultrazvočna aplikacija:
Za sintezo nano-HAP 40 ml raztopine 0,32M Ca(NO₃)² ⋅ 4H₂O je bil postavljen v majhno čašo. pH raztopine je bil nato prilagojen na 9,0 s približno 2,5 ml amonijevega hidroksida. Raztopina je bila nato sonikirana z ultrazvočnim procesorjem UP50H (50 W, 30 kHz) opremljen s sonotrodo MS7 (premer roga 7 mm), nastavljeno na največjo amplitudo 100% za 1 uro. Ob koncu prve ure 60 ml raztopine 0,19 M [KH₂PO₄] je bila nato počasi dodana po kapljicah v prvo raztopino, medtem ko je bila podvržena drugi uri ultrazvočnega obsevanja. Med postopkom mešanja je bila pH vrednost preverjena in vzdrževana na 9, medtem ko je bilo razmerje Ca/P ohranjeno pri 1,67. Raztopina je bila nato filtrirana s centrifugiranjem (~ 2000 g), nato pa je bila nastala bela oborina sorazmerna v več vzorcev za toplotno obdelavo. Izdelana sta bila dva nabora vzorcev, prvi je bil sestavljen iz dvanajstih vzorcev za toplotno obdelavo v cevni peči, drugi pa iz petih vzorcev za mikrovalovno obdelavo
Priporočilo naprave:
UP50H
Referenčni / raziskovalni članek:
Poinern, G. J. E.; Brundavanam, R.; Thi Le, X.; Đorđević, S.; Prokic, M.; Fawcett, D.(2011): Toplotni in ultrazvočni vpliv pri nastajanju nanometrske biokeramike hidroksiapatita. Mednarodni časopis za nanomedicino 6, 2011. 2083-2095.

Ultrazvočno reduciran in dispergiran kalcij-hidroksiapatit

Anorganski fulerenu podoben WS₂ nanodelci

Ultrazvočna aplikacija:
Ultrasonication med elektrodepozicijo anorganskega fulerena (IF) podobnega WS₂ Nanodelci v nikljevi matrici vodijo do bolj enakomerne in kompaktne prevleke. Poleg tega uporaba ultrazvoka pomembno vpliva na masni odstotek delcev, ki so vgrajeni v kovinsko usedlino. Tako je mas. % IF-WS₂ delci v nikljevi matrici se povečajo s 4,5 mas. % (v filmih, ki rastejo samo z mehanskim mešanjem) na približno 7 mas. % (v filmih, pripravljenih z ultrazvočnim razbijanjem pri 30 W cm^-2 intenzivnosti ultrazvoka).
Ni/IF-WS₂ nanokompozitni premazi so bili elektrolitsko naneseni iz standardne kopeli z nikljevimi vati, v katero industrijski razred IF-WS₂ (anorganski fulereni-WS₂) so bili dodani nanodelci.
Za poskus je IF-WS₂ je bila dodana elektrolitom nikljevega vata in suspenzije so bile intenzivno mešane z magnetnim mešalnikom (300 vrt / min) vsaj 24 ur pri sobni temperaturi pred poskusi kodiranja. Neposredno pred postopkom elektrodepozicije so bile suspenzije podvržene 10-minutni ultrazvočni predobdelavi, da bi se izognili aglomeraciji. Za ultrazvočno obsevanje UP200S ultrazvočni ultrazvočni aparat s sonotrodo S14 (premer konice 14 mm) je bil nastavljen na 55% amplitudo.
Za poskuse kodiranja so bile uporabljene cilindrične steklene celice s prostornino 200 ml. Premazi so bili naneseni na ravne komercialne katode iz mehkega jekla (razred St37) velikosti 3 cm². Anoda je bila čista nikljeva folija (3 cm²) nameščena na strani plovila, iz oči v oči do katode. Razdalja med anodo in katodo je bila 4 cm. Substrati so bili razmaščeni, sprani v hladni destilirani vodi, aktivirani v 15% raztopini HCl (1 min.) in ponovno sprani v destilirani vodi. Elektrokodiranje je bilo izvedeno pri konstantni gostoti toka 5,0 A dm^-2 v 1 uri z uporabo enosmernega napajanja (5 A/30 V, BLAUSONIC FA-350). Da bi ohranili enakomerno koncentracijo delcev v razsuti raztopini, sta bili med postopkom elektrodepozicije uporabljeni dve metodi mešanja: mehansko mešanje z magnetnim mešalnikom (ω = 300 vrt / min), ki se nahaja na dnu celice, in ultrazvočno razglaševanje z ultrazvočno napravo tipa sonde UP200S. Ultrazvočna sonda (sonotrode) je bila neposredno potopljena v raztopino od zgoraj in natančno postavljena med delovno in protielektrodo tako, da ni bilo zaščite. Intenzivnost ultrazvoka, usmerjenega v elektrokemični sistem, se je spreminjala z nadzorom amplitude ultrazvoka. V tej študiji je bila amplituda vibracij prilagojena na 25, 55 in 75% v neprekinjenem načinu, kar ustreza ultrazvočni intenzivnosti 20, 30 in 40 W cm^-2 merjeno s procesorjem, priključenim na ultrazvočni merilnik moči (Hielscher Ultrasonics). Temperatura elektrolita je bila vzdrževana na 55 °C s pomočjo termostata. Temperatura je bila izmerjena pred in po vsakem poskusu. Povišanje temperature zaradi ultrazvočne energije ni preseglo 2–4 ° C. Po elektrolizi so bili vzorci ultrazvočno očiščeni v etanolu 1 minuto, da se odstranijo ohlapno adsorbirani delci s površine.
Priporočilo naprave:
UP200S z ultrazvočnim rogom / sonotrodo S14
Referenčni / raziskovalni članek:
García-Lecina, E.; García-Urrutia, I.; Díeza, J.A.; Fornell, B.; Pellicer, E.; Sort, J. (2013): Kodiranje anorganskih fulerenu podobnih nanodelcev WS2 v elektrodeponirani nikljevi matrici pod vplivom ultrazvočnega mešanja. Electrochimica Acta 114, 2013. 859-867.

Sinteza lateksa

Ultrazvočna aplikacija:
Priprava P(St-BA) lateksa
P(St-BA) poli(stiren-r-butil akrilat) P(St-BA) delci lateksa so bili sintetizirani z emulzično polimerizacijo v prisotnosti površinsko aktivne snovi DBSA. 1 g DBSA je bil najprej raztopljen v 100 ml vode v bučki s tremi vrati in pH vrednost raztopine je bila nastavljena na 2,0. V raztopino DBSA smo vlili mešane monomere 2,80 g St in 8,40 g BA z iniciatorjem AIBN (0,168 g). Emulzijo O / W smo pripravili z magnetnim mešanjem 1 uro, ki ji je sledilo ultrazvočno razbijanje z UIP1000hd Opremljen z ultrazvočnim rogom (sonda / sonotrode) za nadaljnjih 30 minut v ledeni kopeli. Končno je bila polimerizacija izvedena pri 90 ° C v oljni kopeli 2 uri pod dušikovo atmosfero.
Priporočilo naprave:
UIP1000hd
Referenčni / raziskovalni članek:
Izdelava prožnih prevodnih filmov, pridobljenih iz poli(3,4-etilendioksitiofena)epoli(stirensulfonske kisline) (PEDOT:PSS) na substratu iz netkanih tkanin. Kemija in fizika materialov 143, 2013. 143-148.
Kliknite tukaj, če želite prebrati več o sonosintezi lateksa!

Odstranjevanje svinca (sonsko izpiranje)

Ultrazvočna aplikacija:
Ultrazvočno izpiranje svinca iz onesnaženih tal:
Poskusi ultrazvočnega izpiranja so bili izvedeni z ultrazvočno napravo UP400S s titanovo zvočno sondo (premer 14 mm), ki deluje na frekvenci 20kHz. Ultrazvočna sonda (sonotrode) je bila kalorimetrično umerjena z ultrazvočno intenzivnostjo, nastavljeno na 51 ± 0,4 W cm^-2 za vse poskuse sono-izpiranja. Poskusi sono-izpiranja so bili termostatirani z uporabo steklene celice z ravnim dnom pri 25 ± 1 °C. Kot raztopine za izpiranje tal (0,1 l) so bili uporabljeni trije sistemi pri ultrazvočnem razbijanju: 6 ml 0,3 mol L^-2 raztopine ocetne kisline (pH 3.24), 3 % (v/v) raztopine dušikove kisline (pH 0,17) in pufra ocetne kisline/acetata (pH 4,79), pripravljenega z mešanjem 60 ml 0f 0,3 mol L^-1 ocetna kislina z 19 ml 0,5 mol L^-1 NaOH. Po postopku sono-izpiranja so bili vzorci filtrirani s filtrirnim papirjem, da se raztopina izcednih voda loči od zemlje, čemur je sledilo elektrodepozicija raztopine izcednih voda in prebava tal po uporabi ultrazvoka.
Ultrazvok se je izkazal za dragoceno orodje pri izboljšanju izcednih voda iz onesnaženih tal. Ultrazvok je tudi učinkovita metoda za skoraj popolno odstranitev svinca, ki ga je mogoče izlužiti, iz tal, kar ima za posledico veliko manj nevarno zemljo.
Priporočilo naprave:
UP400S s sonotrode H14
Referenčni / raziskovalni članek:
Sandoval-González, A.; Silva-Martínez, S.; Blass-Amador, G. (2007): Ultrazvočno izpiranje in elektrokemična obdelava v kombinaciji za odstranjevanje svinca. Revija za nove materiale za elektrokemične sisteme 10, 2007. 195-199.

Priprava suspenzije nanodelcev

Ultrazvočna aplikacija:
Za pripravo suspenzij nanodelcev so bili uporabljeni goli nTiO2 (5nm s transmisijsko elektronsko mikroskopijo (TEM)) in nZnO (20nm s TEM) ter polimerno prevlečeni nTiO2 (3-4nm s TEM) in nZnO (3-9nm s TEM). Kristalna oblika NP je bila anatazna za nTiO2 in amorfna za nZnO.
0.1 g nanodelcev v prahu je bilo stehtano v 250 ml čašo, ki je vsebovala nekaj kapljic deionizirane (DI) vode. Nanodelce smo nato zmešali z lopatico iz nerjavečega jekla, čašo pa smo napolnili do 200 ml z DI vodo, premešali in nato ultrazvočno 60 sekund pri 90% amplitudi s Hielscherjevo UP200S ultrazvočni procesor, ki daje 0,5 g / L suspenzijo. Vse zaloge so bile shranjene največ dva dni pri 4 °C.
Priporočilo naprave:
UP200S ali UP200St
Referenčni / raziskovalni članek:
Petosa, A. R. (2013): Transport, odlaganje in agregacija nanodelcev kovinskega oksida v nasičenih zrnatih poroznih medijih: vloga kemije vode, površina kolektorja in prevleka delcev. Disertacija McGill University Montreal, Quebec, Kanada 2013. 111-153.
Kliknite tukaj, če želite izvedeti več o ultrazvočni disperziji nano delcev!

Obarjanje nanodelcev magnetita

Ultrazvočna aplikacija:
Magnetit (Fe₃O₄) nanodelci nastanejo s soobarjanjem vodne raztopine železovega (III) klorida heksahidrata in železovega (II) sulfata heptahidrata z molskim razmerjem Fe3+/Fe2+ = 2:1. Raztopino železa oborimo s koncentriranim amonijevim hidroksidom in natrijevim hidroksidom. Reakcija obarjanja se izvaja pod ultrazvočnim obsevanjem, ki napaja reaktante skozi kaviacijsko cono v ultrazvočni pretočni reaktorski komori. Da bi se izognili kakršnemu koli gradientu pH, je treba oborino črpati v presežek. Porazdelitev velikosti delcev magnetita je bila izmerjena s spektroskopijo fotonske korelacije. Mešanje, ki ga povzroča ultrazvok, zmanjša povprečno velikost delcev z 12-14 nm na približno 5-6 nm.
Priporočilo naprave:
UIP1000hd s reaktorjem pretočne celice
Referenčni / raziskovalni članek:
Banert, T.; Horst, C.; Kunz, U., Peuker, U. A. (2004): Kontinuierliche Fällung im Ultraschalldurchflußreaktor am Beispiel von Eisen-(II,III) Oxid. ICVT, TU-Clausthal. Plakat, predstavljen na letnem srečanju GVC 2004.
Banert, T.; Brenner, G.; Peuker, U. A. (2006): Obratovalni parametri neprekinjenega sono-kemičnega oborinskega reaktorja. Postopek 5. WCPT, Orlando Fl., 23.-27. aprila 2006.
Kliknite tukaj, če želite izvedeti več o ultrazvočnih padavinah!

Nikljev prah

Ultrazvočna aplikacija:
Priprava suspenzije praškov Ni s polielektrolitom pri bazičnem pH (za preprečevanje raztapljanja in spodbujanje razvoja vrst, obogatenih z NiO na površini), polielektrolita na akrilni osnovi in tetrametilamonijevega hidroksida (TMAH).
Priporočilo naprave:
UP200S
Referenčni / raziskovalni članek:
Mora, M.; Lennikov, V.; Amaveda, H.; Angurel, L. A.; de la Fuente, G. F.; Bona, M. T.; župan, C.; Andres, J. M.; Sanchez-Herencia, J. (2009): Izdelava superprevodnih premazov na strukturnih keramičnih ploščicah. Uporabljena superprevodnost 19 / 3, 2009. 3041-3044.

Pbs – Sinteza nanodelcev svinčevega sulfida

Ultrazvočna aplikacija:
Pri sobni temperaturi je bilo 0,151 g svinčevega acetata (Pb(CH3COO)2,3H2O) in 0,03 g TAA (CH3CSNH2) dodano 5 ml ionske tekočine, [EMIM] [EtSO4] in 15 ml dvojno destilirane vode v 50 ml čaši, ki je bila naložena ultrazvočnemu obsevanju z UP200S za 7 min. Vrh ultrazvočne sonde / sonotrode S1 je bil potopljen neposredno v reakcijsko raztopino. Nastala temno rjava barvna suspenzija je bila centrifugirana, da se oborina izloči, in dvakrat sprana z dvojno destilirano vodo in etanolom, da se odstranijo nereagirani reagenti. Za raziskovanje učinka ultrazvoka na lastnosti izdelkov je bil pripravljen še en primerjalni vzorec, pri čemer so parametri reakcije konstantni, razen da se izdelek pripravlja pri neprekinjenem mešanju 24 ur brez pomoči ultrazvočnega obsevanja.
Za pripravo nanodelcev PbS je bila predlagana ultrazvočno podprta sinteza v vodni ionski tekočini pri sobni temperaturi. Ta prijazna zelena metoda pri sobni temperaturi in okolju prijazna je hitra in brez predlog, kar izjemno skrajša čas sinteze in se izogne zapletenim sintetičnim postopkom. Pripravljene nanogrozde kažejo ogromen modri premik 3,86 eV, ki ga lahko pripišemo zelo majhni velikosti delcev in kvantnemu učinku omejevanja.
Priporočilo naprave:
UP200S
Referenčni / raziskovalni članek:
Behboudnia, M.; Habibi-Yangjeh, A.; Jafari-Tarzanag, Y.; Khodayari, A. (2008): Enostavna in sobna priprava in karakterizacija nanodelcev PbS v vodni [EMIM] [EtSO4] ionski tekočini z uporabo ultrazvočnega obsevanja. Bilten Korejskega kemijskega društva 29 / 1, 2008. 53-56.

Prečiščene nanocevke

Ultrazvočna aplikacija:
Prečiščene nanocevke so bile nato suspendirane v 1,2-dikloroetanu (DCE) s ultrazvočno napravo z visoko močjo UP400S, 400 W, 24 kHz) v impulznem načinu (ciklih), da dobimo črno obarvano suspenzijo. Snopi aglomeriranih nanocevk so bili nato odstranjeni v koraku centrifugiranja za 5 minut pri 5000 vrtljajih na minuto.
Priporočilo naprave:
UP400S
Referenčni / raziskovalni članek:
Witte, P. (2008): Amfifilni fulereni za biomedicinske in optoelektronske aplikacije. Dissertation Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2008.

Kompozit SAN / CNT

Ultrazvočna aplikacija:
Za razpršitev CNT v matriki SAN je bil uporabljen Hielscherjev UIS250V s sonotrodo za ultrazvočno razbijanje tipa sonde. Prvi CNT so bili razpršeni v 50 ml destilirane vode s ultrazvočno razbijanjem približno 30 minut. Za stabilizacijo raztopine je bil dodan varnostni list v razmerju ~1% raztopine. Po tem je bila dobljena vodna disperzija CNT kombinirana s polimerno suspenzijo in mešana 30 minut z mehanskim mešalom Heidolph RZR 2051, nato pa večkrat sonikirana 30 minut. Za analizo so bile SAN disperzije, ki vsebujejo različne koncentracije CNT, lite v teflonske oblike in sušene pri sobni temperaturi 3–4 dni.
Priporočilo naprave:
UIS250v
Referenčni / raziskovalni članek:
Bitenieks, J.; Meri, R. M.; Zicans, J.; Maksimovs, R.; Vasile, C.; Musteata, V. E. (2012): Nanokompoziti stiren-akrilat / ogljikove nanocevke: mehanske, toplotne in električne lastnosti. V: Zbornik Estonske akademije znanosti 61/ 3, 2012. 172–177.

Silicijev karbid (SiC) nanoprah

Ultrazvočna aplikacija:
Nanoprašek silicijevega karbida (SiC) je bil deaglomeriran in porazdeljen v raztopini tetra-hidrofurana barve z uporabo Hielscherja UP200S ultrazvočni procesor visoke moči, ki deluje pri gostoti akustične moči 80 W / cm². Deaglomeracija SiC je bila najprej izvedena v čistem topilu z nekaj detergenta, nato pa so bili dodani deli barve. Celoten postopek je trajal 30 minut oziroma 60 minut v primeru vzorcev, pripravljenih za potapljanje in sitotisk. Med ultrazvokom je bilo zagotovljeno ustrezno hlajenje mešanice, da bi se izognili vrelišču topil. Po ultrazvočni obdelavi je bil tetrahidrofuran izhlapev v rotacijskem uparjalniku in mešanici je bil dodan trdilec, da se dobi ustrezna viskoznost za tiskanje. Koncentracija SiC v nastalem kompozitu je bila 3 % mas. v vzorcih, pripravljenih za potopno premazovanje. Za sitotisk sta bili pripravljeni dve seriji vzorcev z vsebnostjo SiC 1 – 3 % mas. za predhodne preskuse obrabe in trenja ter 1,6 – 2,4 % mas. za fino nastavitev kompozitov na podlagi rezultatov testov obrabe in trenja.
Priporočilo naprave:
UP200S
Referenčni / raziskovalni članek:
Celichowski G.; Psarski M.; Wiśniewski M. (2009): Elastični napenjalnik preje z neprekinjenim nanokompozitnim vzorcem proti obrabi. Vlakna & Tekstil v vzhodni Evropi 17. 1., 2009. 91-96.

SWNT Enostenske ogljikove nanocevke

Ultrazvočna aplikacija:
Sonokemična sinteza: 10 mg SWNT in 30 ml 2% MCB raztopine 10 mg SWNT in 30 ml 2% MCB raztopine, UP400S Intenzivnost ultrazvočnega razbijanja: 300 W / cm2, trajanje ultrazvočnega razbijanja: 5 h
Priporočilo naprave:
UP400S
Referenčni / raziskovalni članek:
Koshio, A.; Yudasaka, M.; Zhang, M.; Iijima, S. (2001): Preprost način kemične reakcije enojnih ogljikovih nanocevk z organskimi materiali z uporabo ultrazvoka. Nano pisma 1 / 7, 2001. 361–363.

Tiolirani SWCNT

Ultrazvočna aplikacija:
25 mg tioliranih SWCNT (2,1 mmol ogljika) je bilo suspendiranih v 50 ml deionizirane vode z uporabo 400W ultrazvočnega procesorja (UP400S). Nato je bila suspenzija dana sveže pripravljeni raztopini Au (NP) in mešanica je bila mešana 1 uro. Au(NP)-SWCNT so ekstrahirali z mikrofiltracijo (celulozni nitrat) in temeljito sprali z deionizirano vodo. Filtrat je bil rdeče obarvan, saj je majhen Au (NP) (povprečni premer ≈ 13 nm) lahko učinkovito prešel skozi filtrirno membrano (velikost por 0,2 μm).
Priporočilo naprave:
UP400S
Referenčni / raziskovalni članek:
Jung, A. (2007): Funkcionalni materiali na osnovi ogljikovih nanocevk. Disertacija Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2007.

TiO₂ / Perlitni kompozit

Ultrazvočna aplikacija:
Kompozitni materiali TiO2 / perlit so bili pripravljeni nizko. Sprva je bil 5 ml titanovega izopropoksida (TIPO), Aldrich 97%, raztopljen v 40 ml etanola, Carlo Erba, in mešan 30 minut. Nato smo dodali 5 g perlita in disperzijo mešali 60 minut. Zmes je bila nadalje homogenizirana z ultrazvočnim zvočnim zvočnikom UIP1000hd. Skupni vnos energije 1 Wh je bil uporabljen za čas ultrazvočnega razbijanja za 2 minuti. Na koncu je bila gnojevka razredčena z etanolom, da se dobi 100 ml suspenzije, dobljena tekočina pa je bila imenovana kot raztopina predhodne sestavine (PS). Pripravljeni PS je bil pripravljen za obdelavo s sistemom za pirolizo s plamenom.
Priporočilo naprave:
UIP1000hd
Referenčni / raziskovalni članek:
Giannouri, M.; Kalampaliki, Th.; Todorova, N.; Giannakopoulou, T.; Boukos, N.; Petrakis, D.; Vaimakis, T.; Trapalis, C. (2013): Enostopenjska sinteza kompozitov TiO2 / perlita s pirolizo s plamenskim razpršilom in njihovo fotokatalitično vedenje. Mednarodni časopis za fotoenergijo 2013.

Močan ultrazvok, povezan s tekočinami, ustvarja intenzivno kavitacijo. Ekstremni kavitacijski učinki ustvarjajo drobne praškove kaše z velikostjo delcev v submikronskem in nano-območju. Poleg tega se aktivira površina delcev. Udarci mikrocurkov in udarnih valov ter trki med delci pomembno vplivajo na kemično sestavo in fizikalno morfologijo trdnih snovi, kar lahko dramatično poveča kemično reaktivnost organskih polimerov in anorganskih trdnih snovi.

“Ekstremni pogoji znotraj propadajočih mehurčkov proizvajajo visoko reaktivne vrste, ki se lahko uporabljajo za različne namene, na primer začetek polimerizacije brez dodanih iniciatorjev. Drug primer je, da sonokemična razgradnja hlapnih organokinskih predhodnih sestavin v topilih z visokim vreliščem proizvaja nanostrukturirane materiale v različnih oblikah z visoko katalitično aktivnostjo. Nanostrukturirane kovine, zlitine, karbidi in sulfidi, nanometrski koloidi in nanostrukturirani katalizatorji se lahko pripravijo po tej splošni poti.”

[Suslick/ Price 1999: 323]

Literatura/Reference

• Suslick, K. S.; Price, G. J. (1999): Uporaba ultrazvoka v kemiji materialov. Annu. Častni Mater. Sci. 29, 1999. 295-326.
• Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Piling CrPS4 z obetavno fotoprevodnostjo. Majhna zvezek 16, številka 1. 9. januarja 2020.
• Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentacija molekularnih kristalov. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
• Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Toplotni in ultrazvočni vpliv pri tvorbi nanometrske lestvice hidroksiapatitne biokeramike. Int J Nanomedicina. 2011; 6: 2083–2095.