Sinteza Sono-Elektrokimike e Nanogrimcave
Sinteza elektrokimike e nanogrimcave e promovuar në mënyrë ultrasonike është një rrugë shumë efikase dhe me kosto efektive për të prodhuar nanogrimca me cilësi të lartë në shkallë të gjerë. Sinteza sono-elektrokimike, e njohur gjithashtu si sonoelectrodeposition, lejon përgatitjen e nanostrukturave të materialeve dhe formave të ndryshme.
Sinteza Sonoelektrokimike dhe Sonoelektrodepozitimi i Nanogrimcave
Sinteza sonoelektrokimike ose sonoelektrodpozimi është një teknikë e përdorur për prodhimin e nanogrimcave metalike duke aplikuar ultratinguj me fuqi të lartë gjatë procesit të elektrodepozitimit në mënyrë që të promovohet transferimi masiv i nanogrimcave në rritje në sipërfaqen e katodës dhe tretësirën përreth.
Për sintezën sonoelektrokimike ose sonoelektrodepozitimin e nanogrimcave, efektet e sonokimisë kombinohen me procesin e elektrodepozitimit. Efektet sonoelektrokimike të valëve të fuqishme ultratinguj dhe kavitacioni akustik që rezulton në reaksionet kimike shkaktohen nga temperaturat, presionet dhe diferencat e tyre përkatëse, të cilat zhvillohen brenda dhe rreth flluskave të kavitacionit që shemben. Duke kombinuar sonokiminë me elektrokiminë, sonoelektrokimia ofron efekte të bashkuara si përmirësim të transferimit të masës, pastrimit të sipërfaqeve të sipërfaqeve të elektrodës, degazimit të tretësirës, si dhe rritjes së shkallës së reagimit. Së bashku, sinteza e nanogrimcave sonoelektrokimike (sonoelektrodepozitimi) shkëlqen nga rendimentet e larta të nanogrimcave me cilësi të lartë, të cilat mund të prodhohen në kushte të buta në një proces të shpejtë dhe me kosto efektive. Parametrat e procesit të sonoelektrokimisë dhe sonoelektrodepozitimit lejojnë të ndikojnë në madhësinë dhe morfologjinë e grimcave.
Lexoni më shumë rreth depozitimit sonoelektrokimik të nanogrimcave dhe materialeve me nanostrukturë!
- Shumë efikase
- E aplikueshme për shumë materiale dhe struktura
- proces i shpejtë
- Procesi "Një tenxhere".
- Kushtet e lehta
- Të lira
- I sigurt dhe i lehtë për t'u përdorur
Si funksionon sinteza Sonoelektrokimike / Sonoelektrodepozitimi?
Konfigurimi bazë i një sistemi sonoelektrodepozitimi për sintezën e nanogrimcave sonoelektrokimike është mjaft i thjeshtë. Dallimi i vetëm midis një konfigurimi të sonoelektrodepozimit dhe një konfigurimi elektrodepozitiv është fakti se për elektroda(at) e sistemit të sonoelektrodepozimit përdoren sonda(s) tejzanor. Sonda tejzanor funksionon si elektrodë pune për të sintetizuar nanogrimcat metalike. Një nga efektet kryesore lëvizëse të ultrazërit në sonoelektrodpozimin është rritja e transferimit të masës midis elektrodës (katodës dhe/ose anodës) dhe tretësirës përreth.
Meqenëse parametrat e procesit të sintezës sonoelektrokimike dhe sonoelektrodpozimit mund të kontrollohen dhe rregullohen saktësisht, mund të sintetizohen nanogrimca me madhësi dhe formë të kontrolluar. Sinteza sonoelektrokimike dhe sonoelektrodepozitimi janë të zbatueshme për një gamë të gjerë të nanogrimcave metalike dhe komplekseve të nanostrukturuara.
Avantazhet e sintezës sonoelektrokimike të nanogrimcave
Grupi hulumtues NTNU i Prof. Islam dhe Prof. Pollet rifillojnë në artikullin e tyre kërkimor (2019) avantazhet kryesore të prodhimit sonoelektrokimik të nanogrimcave si më poshtë: “(i) një përmirësim i madh në transportin masiv pranë elektrodës, duke ndryshuar kështu shkallën , dhe nganjëherë mekanizmi i reaksioneve elektrokimike, (ii) një modifikim i morfologjisë së sipërfaqes nëpërmjet avionëve të kavitacionit në ndërfaqen elektrodë-elektrolit, që zakonisht shkakton një rritje të sipërfaqes dhe (iii) një hollim të trashësisë së shtresës së difuzionit të elektrodës dhe për këtë arsye shterimi i joneve.” (Islam et al. 2019)
- nanogrimcave metalike
- nanopluhurat aliazh dhe gjysmëpërçues
- nanogrimca polimerike
- nanokompozite
të tilla si
- nanogrimcat e bakrit (Cu) (NP)
- magnetit (Fe3O4) NP
- NP nga aliazh tungsten-kobalt (W-Co).
- nanokomplekset e zinkut (Zn).
- nanoroshe ari (Au).
- feromagnetike Fe45Pt55 NP-të
- telurid kadmiumi (CdTe) pika kuantike (QD)
- nanoshodra teluridi i plumbit (PbTe).
- Disulfidi i molibdenit i ngjashëm me fullerene (MoS2)
- nanogrimca polianiline (PA).
- polimer përçues poli(N-metilaniline) (PNMA).
- polipirol/nanotuba karboni me shumë mure (MWCNT)/nanokompozit chitosan
Sondat dhe reaktorët elektrokimikë me performancë të lartë
Hielscher Ultrasonics është partneri juaj me përvojë të gjatë për sistemet tejzanor me performancë të lartë në sonokimi dhe sonoelektrokimi. Ne prodhojmë dhe shpërndajmë sondat dhe reaktorët tejzanor të teknologjisë së fundit, të cilët përdoren në mbarë botën për aplikime të rënda në mjedise kërkuese. Për sonoelektrokiminë dhe sonoelektrodepozitimin, Hielscher ka zhvilluar sonda speciale tejzanor, reaktorë dhe izolues. Sondat tejzanor veprojnë si katodë dhe/ose anodë, ndërsa qelizat e reaktorit tejzanor ofrojnë kushtet optimale për reaksionet elektrokimike. Elektrodat dhe qelizat tejzanor janë të disponueshme për sistemet galvanike / voltaike si dhe elektrolitike.
Amplituda saktësisht të kontrollueshme për rezultate optimale
Të gjithë procesorët tejzanor Hielscher janë saktësisht të kontrollueshëm dhe në këtë mënyrë kuajt e punës të besueshëm në R&D dhe prodhimi. Amplituda është një nga parametrat thelbësorë të procesit që ndikon në efikasitetin dhe efektivitetin e reaksioneve të induktuara në mënyrë sonokimike dhe sonomekanike. Të gjitha ultrasonikët Hielscher’ procesorët lejojnë vendosjen e saktë të amplitudës. Procesorët industrialë tejzanor të Hielscher mund të japin amplituda shumë të larta dhe të japin intensitetin e kërkuar tejzanor për aplikime të kërkuara sono-elektrokamike. Amplituda deri në 200µm mund të ekzekutohen lehtësisht vazhdimisht në funksionim 24/7.
Cilësimet e sakta të amplitudës dhe monitorimi i përhershëm i parametrave të procesit tejzanor nëpërmjet softuerit inteligjent ju japin mundësinë për të ndikuar saktësisht në reaksionin sonoelektrokimik. Gjatë çdo ekzekutimi të tingullit, të gjithë parametrat tejzanor regjistrohen automatikisht në një kartë SD të integruar, në mënyrë që çdo ekzekutim të mund të vlerësohet dhe kontrollohet. Zërimi optimal për reaksionet sonoelektrokimike më efikase!
Të gjitha pajisjet janë ndërtuar për përdorim 24/7/365 nën ngarkesë të plotë dhe qëndrueshmëria dhe besueshmëria e saj e bëjnë atë kalë pune në procesin tuaj elektrokimik. Kjo i bën pajisjet tejzanor të Hielscher një mjet pune të besueshëm që përmbush kërkesat tuaja të procesit sonoelektrokimik.
Cilësia më e lartë – Projektuar dhe prodhuar ne Gjermani
Si një biznes familjar dhe i drejtuar nga familja, Hielscher u jep përparësi standardeve më të larta të cilësisë për përpunuesit e tij tejzanor. Të gjithë ultrasonikët janë projektuar, prodhuar dhe testuar tërësisht në selinë tonë në Teltow afër Berlinit, Gjermani. Qëndrueshmëria dhe besueshmëria e pajisjeve ultrasonike të Hielscher e bëjnë atë një kalë pune në prodhimin tuaj. Funksionimi 24/7 nën ngarkesë të plotë dhe në mjedise kërkuese është një karakteristikë natyrore e sondave dhe reaktorëve tejzanor me performancë të lartë të Hielscher.
Na kontaktoni tani dhe na tregoni për kërkesat tuaja të procesit elektrokimik! Ne do t'ju rekomandojmë elektrodat më të përshtatshme tejzanor dhe konfigurimin e reaktorit!
Na kontaktoni! / Na pyesni!
Literatura / Referencat
- Cabrera L., Gutiérrez S., Herrasti P., Reyman D. (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia 3, 2010. 89-94.
- Md Hujjatul Islam, Michael T.Y. Paul, Odne S. Burheim, Bruno G.Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Volume 59, December 2019, 104711.
- Yurdal K.; Karahan İ.H. (2017): A Cyclic Voltammetry Study on Electrodeposition of Cu-Zn Alloy Films: Effect of Ultrasonication Time. Acta Physica Polonica Vol 132, 2017. 1087-1090.
- Mason, T.; Sáez Bernal, V. (2012): An Introduction to Sonoelectrochemistry In: Power Ultrasound in Electrochemistry: From Versatile Laboratory Tool to Engineering Solution. First Edition. Edited by Bruno G. Pollet. 2012 John Wiley & Sons, Ltd.
- Haas, I.: Gedanken A. (2008): Synthesis of metallic magnesium nanoparticles by sonoelectrochemistry. Chemical Communications 15(15), 2008. 1795-1798.
- Ashassi-Sorkhabi, H.; Bagheri R. (2014): Sonoelectrochemical and Electrochemical Synthesis of Polypyrrole Films on St-12 Steel and Their Corrosion and Morphological Studies. Advances in Polymer Technology Vol. 33, Issue 3; 2014.
- Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
- Md H. Islam; Odne S. Burheim; Bruno G.Pollet (2019): Sonochemical and sonoelectrochemical production of hydrogen. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 51, March 2019. 533-555.
- Jayaraman Theerthagiri; Jagannathan Madhavan; Seung Jun Lee; Myong Yong Choi; Muthupandian Ashokkumar; Bruno G. Pollet (2020): Sonoelectrochemistry for energy and environmental applications. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 63, 2020.
- Bruno G. Pollet (2019): Does power ultrasound affect heterogeneous electron transfer kinetics? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 6-12.
- Sherif S. Rashwan, Ibrahim Dincer, Atef Mohany, Bruno G. Pollet (2019): The Sono-Hydro-Gen process (Ultrasound induced hydrogen production): Challenges and opportunities. International Journal of Hydrogen Energy, Volume 44, Issue 29, 2019, 14500-14526.