Teknologjia e ultrazërit Hielscher

Sinteza Perovskite nga Ultrasonication

Reagimet e shkaktuara dhe të intensifikuara tejzanor ofrojnë një metodë të lehtë, të kontrollueshme dhe të gjithanshme të sintezës për prodhimin e materialeve të aktivizuara nga drita, të cilat shpesh nuk mund të përgatiten me teknika konvencionale.
Kristalizimi ultrasonik dhe reshjet e kristaleve të perovskitit është një teknikë shumë efektive dhe ekonomike, e cila lejon të prodhohen nanokristalet perovskite në shkallë industriale për prodhimin në masë.

Sinteza ultrasonike e nanokristalëve Perovskite

Perovskitet halide organike-inorganike të plumbit shfaqin veti të jashtëzakonshme optoelektronike siç janë thithja e dritës së lartë, jeta shumë e gjatë e transportuesit, gjatësia e shpërndarjes së bartësit dhe lëvizja e lartë e transportuesit, gjë që i bën komponimet perovskite një material superior funksional për aplikime me performancë të lartë në panelet diellore, LEDs , fotodetektorët, lazerët, etj.
Ultrasonication është një nga metodat fizike për përshpejtimin e reaksioneve të ndryshme organike. Procesi i kristalizimit është i ndikuar dhe kontrolluar nga trajtimi tejzanor, duke rezultuar në vetitë e madhësisë së kontrollueshme të nanopartikujve perovskite të vetme ‐ kristalore.

Imazhi TEM i nanokristalave perovskite të sintetizuar ultrasonikisht

Imazhe TEM për CH3nH3PbBr3 QD (a) me dhe (b) pa trajtim tejzanor.

UIP2000hdT - një ultrasonicator performancë të lartë 2000W për mullirin industrial të grimcave nano.

UIP2000hdT me reaktor qelizor rrjedhin të shtypshëm

Kërkesë informacioni





Studimet e Rastit të Sintezës Ultrasonike Perovskite

Hulumtimet kanë realizuar lloje të shumëfishta të rritjes së kristalit perovskit të ndihmuar ultrasonikisht. Në përgjithësi, kristalet e perovskitit përgatiten me metodën e rritjes së lëngshme. Në mënyrë që të precipitojnë kristalet e perovskit, tretshmëria e mostrave të synuara ngadalë dhe kontrollohet zvogëlohet në një zgjidhje pararendëse. Reshjet ultrasonike të nano kristaleve perovskite bazohen kryesisht në një shuarje antisolvente.

Kristalizimi tejzanor i nanocrystals perovskite

Jang et al. (2016) raportojnë sintezën e suksesshme të asistuar ultrasonikisht të nanokristalëve të perovskit të halidit të plumbit. Duke përdorur ultratinguj, APbX3 nanokristalet perovskite me një gamë të gjerë kompozimesh, ku A = CH3nH3, Cs, ose HN = CHNH3 (formamidinium), dhe X = Cl, Br, ose I, u precipituan. Ultrasonication përshpejton procesin e shpërndarjes së pararendësve (AX dhe PbX)2) në toluen, dhe shkalla e shpërbërjes përcakton shkallën e rritjes së nanokristalëve. Më pas, ekipi hulumtues fabrikoi fotodetektorë me ndjeshmëri të lartë duke mbështjellë në mënyrë homogjene nanokristalet me madhësi uniforme në substratet e oksidit të silikonit në zona të mëdha.

Shpërndarja kristal perovskit tejzanor

Shpërndarjet e madhësive të grimcave të CH3NH3PbBr3 (a) me dhe (b) pa trajtimin tejzanor.
Chen et al. 2017

Kristalizimi tejzanor asimetrik i Perovskite

Peng et al. (2016) zhvilloi një metodë të re të rritjes bazuar në një kristalizim asimetrik të shkaktuar nga kavitacioni (CTAC), i cili promovon bërthamën heterogjene duke siguruar energji të mjaftueshme për të kapërcyer pengesën e nukleacionit. Shkurtimisht, ata prezantuan një impuls shumë të shkurtër ultrasonik (≈ 1sec) në zgjidhje kur arriti një nivel të ulët supersaturimi me shpërndarje të avullit antisolvent. Pulsi tejzanor prezantohet në nivele të larta supersaturimi, ku kavilizimi shkakton ngjarje të tepërta të nukleacionit dhe për rrjedhojë rritjen e një bollëk kristalesh të vockla. Në mënyrë premtuese, MAPbBr3 filmat monokristalinë u rritën në sipërfaqen e substrateve të ndryshme brenda disa orësh nga trajtimi ciklik i ultrasonication.

Sinteza tejzanor e pikave kuantike perovskite

Chen et al. (2017) paraqesin në punën e tyre kërkimore një metodë efikase për të përgatitur pika kuantike perovskite (QD) nën rrezatimin tejzanor. Ultrasonifikimi përdoret si një metodë mekanike për të përshpejtuar reshjet e pikave kuantike perovskite. Procesi i kristalizimit të pikave kuantike perovskite intensifikohet dhe kontrollohet nga trajtimi tejzanor, duke rezultuar në madhësinë e përshtatur saktësisht të nanokristalëve. Analiza e strukturës, madhësia e grimcave dhe morfologjia e pikave kuantike perovskite treguan se kristalizimi tejzanor jep një madhësi më të vogël grimcash dhe një shpërndarje më të njëtrajtshme të madhësive të grimcave. Duke përdorur sintezën tejzanor (= Sonokimik), ishte e mundur gjithashtu të prodhohen pika kuantike perovskite me përbërje kimike të ndryshme. Ato kompozime të ndryshme në kristalet e perovskitit lejuan që të mos jenë në gjendje majat e emetimeve dhe skajet e adsorbimit të CH3nH3PBX3 (X = Cl, Br dhe I), që çoi në një gamë jashtëzakonisht të gjerë ngjyrash.

tejzanor Shpërndarje

Ultrasonifikimi i pezullimeve dhe bojrave nano grimcash është një teknikë e besueshme për t'i shpërndarë ato në mënyrë homogjene përpara se të aplikoni nano-pezullimin në substrate të tilla si rrjete ose elektroda. (krh. Belchi et al. 2019; Pichler et al. 2018)
Shpërndarja tejzanor lehtësisht merret me përqendrime të larta të ngurta (p.sh. pasta) dhe shpërndan nano-grimcat në grimca të vetme të shpërndara në mënyrë që të prodhohet një pezullim uniform. Kjo siguron që në aplikimin pasues, kur nënshtresa është e veshur, asnjë grumbullim siç janë aglomeratet dëmtojnë performancën e veshjes.

Hielscher Ultrasonics furnizon shpërndarësin e fuqishëm tejzanor për të përgatitur pezullimin homogjen nano-grimcave, p.sh. për prodhimin e baterive litium

Shpërndarja tejzanor përgatit pezullime uniforme të nano-madhësisë: kurba e gjelbër – para zërit / kurbës së kuqe pas sonication

Përpunuesit tejzanor për reshjet e Perovskite

Hielscher Ultrasonics harton dhe prodhon sisteme ultrasonike me performancë të lartë për sintezën sonokimike të kristaleve të perovskitit me cilësi të lartë. Si drejtues i tregut dhe me përvojë të gjatë në përpunimin tejzanor, Hielscher Ultrasonics ndihmon klientët e tij nga testi i parë i fizibilitetit, për të procesuar optimizimin, deri në instalimin përfundimtar të përpunuesve industrialë tejzanor për prodhim në shkallë të gjerë. Duke ofruar një portofol të plotë nga laboratori dhe ultrasonicators në krye të paneleve deri tek procesorët industrialë tejzanor, Hielscher mund t'ju rekomandojë pajisjen ideale për procesin tuaj nanokristal.
FC100L1K-1S me InsertMPC48Të gjithë ultrasonicators Hielscher janë saktësisht të kontrollueshëm dhe mund të akordohen nga amplituda shumë të ulta në shumë të larta. Amplituda është një nga faktorët kryesorë që ndikon në ndikimin dhe destruktivitetin e proceseve të sonication. Hielscher tejzanor’ përpunuesit tejzanor ofrojnë një spektër mjaft të gjerë amplituda që mbulon gamën e aplikacioneve shumë të butë dhe të butë deri te shumë intensiv dhe destruktiv. Zgjedhja e cilësimit të duhur të amplituda, përforcuesit dhe Sonotrode lejon të vendosni ndikimin e kërkuar tejzanor për procesin tuaj specifik. Reaktori i qelizave të veçanta të rrjedhës së Hielscher fut MPC48 – MultiPhaseCavitator (shiko foton majtas) – lejon të injektohet faza e dytë përmes 48 kanulave si një tendosje e hollë në pikën e nxehtë kavitacionale, ku valët e ultrazërit me performancë të lartë shpërndajnë të dy fazat në një përzierje homogjene. MultiPhaseCavitator është ideal për të filluar pikat e farës së kristalit dhe për të kontrolluar reagimin e reshjeve të nanokristalëve të perovskitit.
Procesorët tejzanor industrialë Hielscher mund të japin amplituda jashtëzakonisht të larta. Amplituda deri në 200 μm mund të drejtohet lehtë vazhdimisht në operacionin 24/7. Për amplituda edhe më të larta, janë të disponueshme Sonotrode të personalizuara tejzanor. Fortësia e pajisjeve tejzanor të Hielscher lejon funksionimin 24/7 në detyra të rënda dhe në mjedise të kërkuara.
Klientët tanë janë të kënaqur nga qëndrueshmëria dhe besueshmëria e jashtëzakonshme e sistemeve Hielscher Ultrasonic. Instalimi në fushat e aplikimit për detyra të rënda, mjedise të kërkuara dhe operim 24/7 sigurojnë një përpunim efikas dhe ekonomik. Intensifikimi tejzanor i procesit zvogëlon kohën e përpunimit dhe arrin rezultate më të mira, d.m.th cilësi më të lartë, rendimente më të larta, produkte inovative.
Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonicators tonë:

Vëllimi i Serisë Shkalla e rrjedhjes Devices rekomanduara
05 deri në 1.5mL na VialTweeter
1 deri 500mL 10 deri 200mL / min UP100H
10 deri në 2000 ml 20 deri 400mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 deri në 20L 0.2 deri në 4L / min UIP2000hdT
10 deri në 100L 2 deri në 10L / min UIP4000hdT
na 10 deri në 100L / min UIP16000
na më e madhe grup i UIP16000

Na kontaktoni! / Pyet Na!

Pyesni për më shumë informacion

Ju lutemi përdorni formularin e mëposhtëm, nëse dëshironi të kërkoni informacione shtesë rreth homogjenizimit tejzanor. Ne do të jemi të lumtur t'ju ofrojmë një sistem tejzanor që plotëson kërkesat tuaja.









Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.


Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë për shpërndarje, emulsifikim dhe nxjerrje të qelizave.

Homogjenizues tejzanor me fuqi të lartë nga laboratorpilot dhe shkallë industriale.

Letërsi / Referencat



Fakte të vlefshme

Perovskite

Perovskite është një term që përshkruan mineralin Perovskite (i njohur gjithashtu si oksid kalciumi titan ose titanat kalciumi, formula kimike CaTiO3) si dhe një strukturë specifike materiale. Në përputhje me të njëjtin emër, minerali Perovskite përmban strukturën e perovskitit.
Komponimet perovskite mund të ndodhin në strukturën kub, tetragonal ose orthorhombic dhe kanë formulën kimike ABX3. A dhe B janë katione, ndërsa X përfaqëson një anion, i cili lidhet me të dy. Në komponimet perovskite, kation A është dukshëm më i madh se kation B. Mineralet e tjera me strukturë perovskite janë Loparite dhe Bridgmanite.
Perovskitet kanë një strukturë unike kristali dhe në këtë strukturë mund të kombinohen elemente të ndryshme kimike. Për shkak të strukturës së veçantë kristalore, molekulat e perovskitit mund të shfaqin veti të ndryshme të vlefshme, siç janë superpërcjellshmëria, magnetorizimi shumë i lartë, dhe / ose ferroelektriku, që i bëjnë ato komponime mjaft interesante për aplikime industriale. Për më tepër, një numër i madh i elementeve të ndryshëm mund të kombinohen së bashku për të formuar struktura perovskite, gjë që bën të mundur kombinimin, modifikimin dhe intensifikimin e karakteristikave të caktuara materiale. Studiuesit, shkencëtarët dhe zhvilluesit e proceseve përdorin ato mundësi për të hartuar dhe optimizuar karakteristikat karakteristike fizike, optike dhe elektrike të perovskit.
Karakteristikat e tyre optoelektronike i bëjnë perovskitet hibride kandidatë idealë për aplikimet e qelizave diellore dhe qelizat diellore perovskite janë një teknologji premtuese, e cila mund të ndihmojë në prodhimin e sasive të mëdha të energjisë së pastër, miqësore ndaj mjedisit.
Parametrat kritikë optoelektronikë të perovskitit njëkristal të raportuar në literaturë:

MAPbI31.51 eV 821 nm2.5 (SCLC) 10−8τs = 22 ns τB = 1032 ns PL2 × 10102–8 μm3.3 × 1010MAPbBr32.18 eV 574 nm24 (SCLC)
τs = 28 ns τb = 300 ns PL
1.3–4.3 μm3 × 1010MAPbI31.51 eV 820 nm67.2 (SCLC)
τs = 18 ns τB = 570 ns PL
1.8–10.0 μm1.4 × 1010MAPbI3850 nm164 ± 25 Lëvizshmëria e vrimave (SCLC) 105 Lëvizshmëria e vrimave (Salla) 24 ± 6.8 elektrone SCLC
82 ± 5 µs TPV 95 ± 8 µs spektroskopi e rezistencës (IS) 9 × 109 p175 ± 25 μm3.6 × 1010 për vrimën 34.5 1010 për elektronMAPbI3Salla 1.53 eV 784 nm34

8,8 × 1011 p
1.8 × 109 për vrimën 4.8 1010 për elektronMAPbBr3Salla 1.53 eV 784 nm34

8,8 × 1011 p
1.8 × 109 për vrimën 4.8 1010 për elektronMAPbBr32.24 eV 537 nm4.36 Salla

3.87 × 1012 p
2.6 × 1010 për vrimën 1.1 × 1011 për elektronMAPbCl32.24 eV 537 nm4.36 Salla

3.87 × 1012 p
2.6 × 1010 për vrimën 1.1 × 1011 për elektronMAPbCl32.97 eV 402 nm179 Salla

5.1 × 109 n

MAPbCl32.88 eV 440 nm42 ± 9 (SCLC) 2.7 10-8τs = 83 ns τB = 662 ns PL4.0 × 109 f3.0–8.5 μm3.1 × 1010FAPbI31,49 eV 870 nm40 ± Mobiliteti i vrimave SCLC1.8 10-8
2.8 × 109
1.34 × 1010

Materiale Hendeku i bandës ose fillimi i përthithjes Lëvizshmëria [cm2 V-1 S-1] Përçueshmëria [Ω-1 cm-1] Jeta dhe metoda e transportuesit Përqendrimi i transportuesit dhe lloji [cm-3] (n ose p) Gjatësia e difuzionit Dendësia e kurthit [cm-3]
MAPbBr3 2.21 eV 570 nm 115 (TOF) 20–60 (Salla) 38 (SCLC) τs = 41 ns τB = 457 ns (PL) 5 × 109 në 5 × 1010 p 3–17 μm 5.8 × 109