Sinteza e hidridit të magnezit përmes hidrolizës

Ultrasonikimi është një metodë efikase dhe e thjeshtë për të prodhuar hidrid magnezi për ruajtjen e hidrogjenit. Ultratingulli përshpejton hidrolizën e magnezit dhe hidrogjenit në mënyrë që të formojë hidrid magnezi. Në kontrast me procesin konvencional të kimizorbimit disociativ, hidroliza tejzanor e hidridit të magnezit funksionon në temperaturën e dhomës dhe presionin e ambientit. Kjo e bën rrugën sono-kimike të lehtë, të sigurt dhe të disponueshme lehtësisht. Ekografia me performancë të lartë lejon prodhimin e shpejtë dhe efikas të pjesëve të mëdha të hidridit të magnezit.

Hidrid magnez për ruajtjen e hidrogjenit

Hidrid magnez, MgH₂, ka tërhequr gjerësisht vëmendjen si mundësi për ruajtjen e hidrogjenit. Përfitimet kryesore janë burimi i tij i bollshëm, performanca e lartë, pesha e lehtë, me kosto të ulët dhe siguria. Në krahasim me hidridet e tjera të përdorshme për ruajtjen e hidrogjenit, MgH₂ ka dendësinë më të lartë të depozitimit të hidrogjenit me deri në 7.6% wt%. Hidrogjeni mund të ruhet në Mg në formën e hidrideve metalike me bazë Mg. Procesi i sintezës së MgH2 njihet si kimizorbim disociues. Një metodë e zakonshme për të prodhuar hidrid metali me bazë Mg nga Mg dhe H2, është formimi në një temperaturë prej 300-400 ° C dhe një presion hidrogjeni prej 2.4-40 MPa. Ekuacioni i formimit shkon si më poshtë: Mg + H₂ G MgH₂
Trajtimi i lartë i nxehtësisë vjen me efekte të rëndësishme të degradimit të hidrideve, të tilla si rikristalizimi, ndarja fazore, grumbullimi i nanopjesëzave etj. Për më tepër, temperaturat dhe presionet e larta e bëjnë formimin e MgH2 energji-intensiv, kompleks dhe në këtë mënyrë të shtrenjtë. Një metodë alternative jo-termike dhe dukshëm më e thjeshtë është hidroliza e promovuar në mënyrë ultrasonike e hidridit të magnezit në temperaturën e dhomës dhe presionin e ambientit.

Hidroliza tejzanor e Hidridit të Magnezit

Ultrasonikimi është i njohur për aftësinë e tij për të filluar dhe përshpejtuar reaksione kimike, për të ndikuar në rrugët kimike dhe për të përmirësuar efikasitetin e përgjithshëm të një reagimi. Efektet e dobishme të ultrazërit me frekuencë të ulët, me fuqi të lartë në reagimet kimike njihen si sono-kimi.
Ekografia e fuqisë është aplikuar tashmë në shumë reaksione heterogjene, katalizat dhe sintezat në R&D dhe faza industriale për të rritur rendimentin, shkallën e konvertimit dhe efikasitetin e përgjithshëm të reagimit. Për sintezën hidrolitike të hidridit të magnezit, sonifikimi është vërtetuar shkencërisht se është shumë i dobishëm, gjithashtu.
Sonifikimi përmirëson transferimin e masës duke përshpejtuar kështu reagimin dhe ndihmon në kapërcimin e barrierave termodinamike dhe kinetike. Energjia termike, dmth nxehtësia, kërkohet për të nxitur proceset e hidrogjenizimit thithjen / desorbimit në magnez. Përdorimi i burimeve jo-direkte të energjisë termike siç është ultratingulli i energjisë është një alternativë efikase në mënyrë që të destabilizohet hidridi i magnezit.
Grupi kërkimor i Hiroi et al. (2011) hetoi efektin e ultrasonikimit në frekuenca të ndryshme në hidrolizën e hidridit të magnezit (MgH2). Ata zbuluan se ultrazëri me frekuencë të ulët ishte metoda më efikase për të marrë një shkallë të lartë konvertimi. Shkalla e hidrolizës në zërit me frekuencë të ulët “arriti deri në 76% për sa i përket shkallës së reagimit në 7.2 ks në një frekuencë tejzanor prej 28 kHz. Kjo vlerë ishte më shumë se 15 herë vlera e marrë në rastin e mostrës jo të sonikuar, duke treguar një dendësi ekuivalente të hidrogjenit prej 11.6 masa% në bazë të peshës së MgH2. "
Rezultatet zbuluan se ultrazëri do të përmirësojë reagimin e hidrolizës së MgH2 duke rritur konstanten e shpejtësisë së reagimit për shkak të gjenerimit të radikalëve dhe shtresimit të shtresës pasive të Mg (OH) 2 mbi MgH2 të pareaguar për shkak të gjenerimit të forcave të mëdha të prerjes. (Hiroi et al. 2011)

Problemi: Hidroliza e ngadaltë e hidridit të magnezit

Promovimi i hidrolizës së MgH2 përmes bluarjes me top, trajtimi i ujit të nxehtë ose aditivëve kimikë janë hetuar, por nuk u gjet që të rrisin shkallën e konvertimit kimik në një mënyrë të konsiderueshme. Lidhur me shtimin e kimikateve, aditivët kimikë, të tillë si agjentë tamponues, kolatorë dhe shkëmbyes jonik, të cilët ndihmuan për të parandaluar formimin e një shtrese pasivizuese Mg (OH) 2, prodhuan papastërti në procesin e çiklizmit pas Mg.

Zgjidhja: Shpërndarja tejzanor e Hidridit të Magnezit

Shpërndarja tejzanor dhe bluarja me lagështirë është një teknikë mjaft efikase për të prodhuar grimca dhe kristale me madhësi nano me një kurbë shpërndarje shumë të ngushtë. Duke shpërndarë hidridin e magnezit në mënyrë të barabartë në madhësinë nano, sipërfaqja aktive zmadhohet ndjeshëm. Për më tepër, sonifikimi heq shtresat pasivizuese dhe rrit transferimin e masës për nivele superiore të konvertimit kimik. Pastrimi tejzanor, shpërndarja, deagglomeration dhe pastrimi i sipërfaqes së grimcave shkëlqen teknikat e tjera të bluarjes në efikasitet, besueshmëri dhe thjeshtësi.

Mulliri dhe shpërndarja tejzanor i lagësht është një metodë shumë efikase për zvogëlimin e madhësisë së grimcave, p.sh. i hidrurit të magnezit

Nanostrukturimi tejzanor i MgH2

Strukturat e bazuara në magnez të madhësisë nano / të strukturuar si nano-grimcat MgH2 dhe nanofibrat mund të përmirësohen më tej duke zvogëluar madhësinë e grimcave dhe grurit, duke ulur kështu enthalpinë e tyre të formimit të hidrideve ΔH. Nanostruktura tejzanor është një teknikë mjaft e efektshme që lejon të ndryshojë termodinamikën e hidridit të magnezit pa ndikuar në kapacitetin e hidrogjenit. Nanopjeshtrat ultra të imëta MgH2 shfaqin një kapacitet të përmirësuar dukshëm të zhytjes së hidrogjenit.

Ultrasonicators me performancë të lartë për hidrolizën e MgH2

sonochemistry – aplikimi i ultrazërit të energjisë në reaksionet kimike – është një teknologji e besueshme përpunimi, e cila lehtëson dhe përshpejton sintezat, reaksionet katalitike dhe reagimet e tjera hetergjene. Portofoli Hielscher Ultrasonics mbulon gamën e plotë nga ultrasonicatorët laboratorikë kompaktë deri te sistemet sonokimike industriale për të gjitha llojet e aplikimeve kimike siç është hidroliza e hidridit të magnezit dhe nano-mulliri / nano-strukturimi i tij. Kjo na lejon që Hielscher t'ju ofrojë ultrasonicatorin më të përshtatshëm për sintezën tuaj të parashikuar MgH2. Stafi ynë me përvojë për një kohë të gjatë do t'ju ndihmojë nga testet e fizibilitetit dhe optimizimi i procesit deri te instalimi i sistemit tuaj tejzanor në nivelin përfundimtar të prodhimit.
Printimi i vogël i homogjenizuesve tanë tejzanor, si dhe shkathtësia e tyre në opsionet e instalimit i bëjnë ato të përshtaten edhe në objektet e përpunimit të hapësirës së vogël. Procesorët tejzanor janë instaluar në të gjithë botën në kimi të imët, petro-kimi dhe struktura të prodhimit të nano-materialeve.

Seria dhe Inline

Pajisjet sonokimike të Hielscher mund të përdoren për përpunim grumbull dhe të vazhdueshëm të rrjedhës. Përpunimi i grupeve tejzanor është ideal për testimin e procesit, optimizimin dhe nivelin e prodhimit në madhësi të vogël deri në mes. Për prodhimin e vëllimeve të mëdha të materialeve, përpunimi inline mund të jetë më i dobishëm. Një proces i përzierjes së vazhdueshme inline kërkon një konfigurim të sofistikuar – që përbëhet nga një pompë, tuba ose tuba dhe rezervuarë -, por është shumë efikas, i shpejtë dhe kërkon shumë më pak punë. Hielscher Ultrasonics ka përbërjen më të përshtatshme sonokimike për reagimin tuaj sono-sintezë, vëllimin e përpunimit dhe qëllimet tuaja.

Sondat tejzanor dhe reaktorët për hidrolizën e MgH2 në çdo shkallë

Gama e produkteve Hielscher Ultrasonics mbulon spektrin e plotë të procesorëve tejzanor nga ultrasonicatorët e laboratorit kompakt mbi sistemet e nivelit të lartë dhe pilot te procesorët tejzanor plotësisht industrialë me kapacitetin për të përpunuar ngarkesat e kamionëve në orë. Gama e plotë e produkteve na lejon t'ju ofrojmë homogjenizuesin tejzanor më të përshtatshëm për kapacitetin tuaj të procesit dhe synimet e prodhimit.
Sistemet tejzanor të stolave janë ideale për testimin e fizibilitetit dhe optimizimin e procesit. Shkalla lineare e bazuar në parametrat e vendosur të procesit e bën shumë të lehtë rritjen e kapaciteteve përpunuese nga pjesët më të vogla në prodhimin plotësisht komercial. Shkallëzimi lart mund të bëhet duke instaluar një njësi tejzanor më të fuqishme ose duke grumbulluar paralelisht disa ultrasonicatorë. Me UIP16000, Hielscher ofron homogjenizuesin tejzanor më të fuqishëm në të gjithë botën.

Amplituda saktësisht të kontrollueshme për rezultate optimale

Të gjithë ultrasonicatorët e Hielscher janë saktësisht të kontrollueshëm dhe në këtë mënyrë kuaj pune të besueshëm në prodhim. Amplituda është një nga parametrat thelbësorë të procesit që ndikon në efikasitetin dhe efektivitetin e reaksioneve sonokimike Të gjitha Ultrasonics Hielscher’ procesorët lejojnë vendosjen precize të amplitudës. Sonotrodes dhe brirët përforcues janë pajisje që lejojnë të modifikojnë amplituda në një gamë edhe më të gjerë. Procesorët tejzanor industrial të Hielscher mund të japin amplituda shumë të larta dhe të ofrojnë intensitetin e kërkuar tejzanor për aplikime kërkuese. Amplituda deri në 200 μm mund të drejtohet lehtësisht vazhdimisht në funksionimin 24/7.
Cilësimet precize të amplitudës dhe monitorimi i përhershëm i parametrave të procesit tejzanor përmes softuerit inteligjent ju japin mundësinë për të trajtuar reagantët tuaj me kushtet më efektive tejzanor. Bërja e zërit optimale për një normë të jashtëzakonshme shndërrimi kimik!
Fuqia e pajisjeve ultrasonike të Hielscher lejon funksionimin 24/7 në detyra të rënda dhe në mjedise kërkuese. Kjo i bën pajisjet tejzanor të Hielscher-it një mjet të besueshëm pune që përmbush kërkesat tuaja të procesit kimik.

Cilësia më e lartë – Projektuar dhe prodhuar në Gjermani

Si një biznes familjar dhe i drejtuar nga familja, Hielscher i jep përparësi standardeve më të larta të cilësisë për procesorët e saj tejzanor. Të gjithë ultrasonicators janë projektuar, prodhuar dhe testuar plotësisht në selinë tonë në Teltow afër Berlin, Gjermani. Fortësia dhe besueshmëria e pajisjeve tejzanor të Hielscher e bëjnë atë një kalë pune në prodhimin tuaj. Funksionimi 24/7 nën ngarkesë të plotë dhe në mjedise të kërkuara është një karakteristikë natyrore e miksera me performancë të lartë të Hielscher.
Hielscher Ultrasonics’ procesorët tejzanor industrial mund të japin amplituda shumë të larta. Amplituda deri në 200 μm mund të drejtohet lehtësisht vazhdimisht në funksionimin 24/7. Për amplituda edhe më të larta, janë në dispozicion sonotroda të personalizuara tejzanor.

Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonicators tonë: