Depozitimi Sonoelektrokimik

Depozitimi sonoelektrokimik është teknikë sinteze, e cila kombinon sonokiminë dhe elektrokiminë, për një prodhim shumë efikas dhe miqësor ndaj mjedisit të nanomaterialeve. I njohur si i shpejtë, i thjeshtë dhe efektiv, depozitimi sonoelektrokimik lejon sintezën e kontrolluar nga forma të nanogrimcave dhe nanokompoziteve.

Sono-Elektrodpozimi i Nanogrimcave

Për depozitimin sonoeletrokimik (gjithashtu depozitimin sonoeletrokimik, elektroplating sonokimike ose elektrodepozitimin sonokimik) me qëllim të sintetizimit të nanogrimcave, përdoren si elektroda një ose dy sonda tejzanor (sonotrode ose brirë). Metoda e depozitimit sonoelektrokimik është shumë efikase, si dhe e thjeshtë dhe e sigurt për t'u përdorur, gjë që lejon sintetizimin e nanogrimcave dhe nanostrukturave në sasi të mëdha. Për më tepër, depozitimi sonoelektrokimik është një proces i intensifikuar, që do të thotë se sonikimi përshpejton procesin e elektrolizës në mënyrë që reaksioni të mund të kryhet në kushte më efikase.
Aplikimi i ultrazërit të fuqisë në pezullime rrit ndjeshëm proceset e transferimit të masës për shkak të rrjedhës makroskopike dhe forcave kavitacionale mikroskopike ndërfajëse. Në elektroda tejzanor (sono-elektroda), dridhjet tejzanor dhe kavitacioni largojnë vazhdimisht produktet e reagimit nga sipërfaqja e elektrodës. Duke hequr çdo depozitim pasivizues, sipërfaqja e elektrodës është vazhdimisht e disponueshme për sintezën e grimcave të reja.
Kavitacioni i gjeneruar me ultratinguj nxit formimin e nanogrimcave të lëmuara dhe uniforme të cilat shpërndahen në mënyrë homogjene në fazën e lëngshme.

Kërkesë informacioni





Elektrodpozimi tejzanor është një metodë shumë efikase për prodhimin e nanogrimcave dhe materialeve me nanostrukturë.

2x procesorë ultrasonikë me sonda, që veprojnë si elektroda, pra katodë dhe anodë. Dridhja me ultratinguj dhe kavitacioni nxit proceset elektrokimike.

Kjo video ilustron ndikimin pozitiv të ultrazërit të elektrodës direkte në rrymën elektrike. Ai përdor një homogjenizues tejzanor Hielscher UP100H (100 Watts, 30kHz) me përmirësim elektrokimik dhe një elektrodë/sonotrode titani. Elektroliza e acidit sulfurik të holluar prodhon gaz hidrogjen dhe gaz oksigjen. Ultratingulli zvogëlon trashësinë e shtresës së difuzionit në sipërfaqen e elektrodës dhe përmirëson transferimin e masës gjatë elektrolizës.

Sono-Electro-Chemistry - Ilustrim i ndikimit të ultrazërit në elektrolizën e grupit

Elektrodpozimi Sonokimik i

  • Nanogrimca
  • nanogrimca të predhave bërthamore
  • Mbështetje e dekoruar me nanogrimca
  • nanostrukturat
  • nanocomposites
  • veshje

Depozitimi Sonoelektrokimik i Nanogrimcave

Prodhimi sono-elektrokimik i hidrogjenit në një katodë tejzanor.Kur një fushë tejzanor aplikohet në një elektrolit të lëngshëm, fenomene të ndryshme të kavitacionit tejzanor, si rrjedhja akustike dhe mikro-aktivizimi, valët e goditjes, përmirësimi i transferimit masiv nga/në elektrodë dhe pastrimi i sipërfaqes (heqja e shtresave pasivizuese) nxisin proceset e elektrodepozitimit/elektrikimit . Efektet e dobishme të sonication në elektrodepozicion / elektroplating tashmë janë demonstruar për nanogrimca të shumta, duke përfshirë nanogrimcat metalike, nanogrimcat gjysmëpërçuese, nanogrimcat e predhave bërthamore dhe nanogrimcat e dopuara.
Nanogrimcat metalike të elektrodepozituara në mënyrë sonokimike si Cr, Cu dhe Fe tregojnë një rritje të konsiderueshme të fortësisë, ndërsa Zn tregon rritje të rezistencës ndaj korrozionit.
Mastai etj. (1999) sintetizuan nanogrimcat CdSe nëpërmjet depozitimit sonoelektrokimik. Rregullimet e parametrave të ndryshëm elektrodepozitues dhe tejzanor lejojnë modifikimin e madhësisë së kristalit të nanogrimcave CdSe nga amorfe me rreze X deri në 9 nm (faza sfalerite).

Ashassi-Sorkhabi dhe Bagheri (2014) demonstruan avantazhet e sintezës sono-elektrokimike të polipirolit (PPy) në çelikun St-12 në një mjedis acid oksalik duke përdorur një teknikë galvanostatike me një densitet rrymë prej 4 mA/cm2. Aplikimi i drejtpërdrejtë i ultrazërit me frekuencë të ulët duke përdorur ultrasonikatorin UP400S çoi në struktura sipërfaqësore më kompakte dhe më homogjene të polipirolit. Rezultatet treguan se rezistenca e veshjes (Rcoat), rezistenca ndaj korrozionit (Rcorr) dhe rezistenca e Warburg e mostrave të përgatitura me ultratinguj ishin më të larta se ajo e polipirolit të sintetizuar jo tejzanor. Imazhet e mikroskopit elektronik skanues vizualizuan efektet pozitive të ultrazërit gjatë depozitimit elektronik në morfologjinë e grimcave: Rezultatet tregojnë se sinteza sonoelektrokimike jep veshje të forta ngjitëse dhe të lëmuara të polipirolit. Duke krahasuar rezultatet e sono-elektro-depozitimit me elektrodepozitimin konvencional, është e qartë se veshjet e përgatitura me metodën sonoelektrokimike kanë rezistencë më të lartë ndaj korrozionit. Sonicizimi i qelizës elektrokimike rezulton në transferim të zgjeruar të masës dhe në aktivizimin e sipërfaqes së elektrodës së punës. Këto efekte kontribuojnë në mënyrë të konsiderueshme në një sintezë shumë efikase dhe me cilësi të lartë të polipirolit.

Veshje polipiroli me elektrodepozitim tejzanor në çelik St-12.

Imazhet SEM të (a) PPy dhe (b) veshjeve polipirrole të depozituara sonoelektrokimiale (PPy-US) në çelikun St-12 (zmadhimi 7500×)
(studim dhe foto: © Ashassi-Sorkhabi dhe Bagheri, 2014)

Depozitimi sono-elektrokimik është një metodë shumë efikase për sintezën e nanogrimcave dhe materialeve me nanostrukturë.

Elektrodpozimi sonokimik lejon prodhimin e nanogrimcave, nanogrimcave të mbështjelljes së bërthamës, mbështetjes së veshur me nanogrimca dhe materialeve me nanostrukturë.
(foto dhe studim: ©Islam et al. 2019)

Kërkesë informacioni





Depozitimi Sonoelektrokimik i Nanokompoziteve

Kombinimi i ultrazërit me elektrodepozitimin është efikas dhe lejon një sintezë të lehtë të nanokompoziteve.
Kharitonov etj. (2021) sintetizuan veshje nanokompozite Cu-Sn-TiO2 me elektrodepozicion sonokimik nga një banjë me acid oksalik që përmban gjithashtu 4 g/dm3 TiO2 nën trazim mekanik dhe tejzanor. Trajtimi me ultratinguj u krye me ultrasonikatorin Hielscher UP200Ht me frekuencë 26 kHz dhe fuqi 32 W/dm3. Rezultatet treguan se trazimi tejzanor ul grumbullimin e grimcave TiO2 dhe lejon depozitimin e nanokompoziteve të dendur Cu-Sn-TiO2. Kur krahasohen me trazimin mekanik konvencional, veshjet Cu-Sn-TiO2 të depozituara nën sonikacion karakterizohen nga homogjenitet më i lartë dhe sipërfaqe më e lëmuar. Në nanokompozitët e sonikuar, shumica e grimcave TiO2 u ngulitën në matricën Cu-Sn. Futja e trazimit me ultratinguj përmirëson shpërndarjen sipërfaqësore të nanogrimcave TiO2 dhe pengon grumbullimin.
Është treguar se veshjet nanokompozite Cu-Sn-TiO2 të formuara nga elektrodepozicioni i asistuar me ultratinguj shfaqin veti të shkëlqyera antimikrobike kundër baktereve E. coli.

Elektrodpozimi sonokimik përdoret për të prodhuar nanomateriale të tilla si veshjet bakër-kallaj-dioksid titani (Cu-Sn-TiO2). Në studim, hielscher ultrasonicator UP200Ht u përdor si pajisje me ultratinguj.

Imazhet SEM të veshjeve Cu-Sn-TiO2 të depozituara në mënyrë sono-elektrokimike me densitet të rrymës katodike prej 0,5 A/dm2 dhe 1,0 A/dm2.
(studim dhe fotografi: © Kharitonov et al., 2021)

Elektrodat tejzanor përmirësojnë efikasitetin, rendimentin dhe shkallën e konvertimit të proceseve elektrokimike.

Sonda tejzanor funksionon si elektrodë. Valët me ultratinguj promovojnë reaksione elektrokimike duke rezultuar në efikasitet të përmirësuar, rendimente më të larta dhe shpejtësi më të shpejtë të konvertimit.
Sonoelektrokimia përmirëson ndjeshëm proceset e elektrodepozitimit.

Pajisje Sonoelektrokimike me Performancë të Lartë

Hielscher Ultrasonics furnizon pajisje ultrasonike me performancë të lartë për një elektrodepozicion të besueshëm dhe efikas të nanomaterialeve. Gama e produkteve përfshin sisteme ultratinguj me fuqi të lartë, sono-elektroda, reaktorë dhe qeliza për aplikimin tuaj të depozitimit sono-elektrokimik.

Na kontaktoni! / Pyet Na!

Pyesni për më shumë informacion

Ju lutemi përdorni formularin më poshtë për të kërkuar informacione shtesë në lidhje me procesorët tejzanor, aplikacionet dhe çmimin. Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj me ju dhe t'ju ofrojmë një sistem tejzanor që plotëson kërkesat tuaja!









Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.


Reaktor inline sonoelektrokimik me sondë ultrasonike UIP2000hdT për elektrodepozitimin e nanogrimcave

Sonda e ultrazërit UIP2000hdT vepron si elektrodë në një instalim sonoelektrokimik për sintezën e nanogrimcave.

Kjo video ilustron ndikimin pozitiv të ultrazërit të elektrodës direkte në rrymën elektrike në një instalim elektrolizuesi me qeliza H. Ai përdor një homogjenizues tejzanor Hielscher UP100H (100 Watts, 30kHz) me përmirësim elektrokimik dhe një elektrodë/sonotrode titani. Elektroliza e acidit sulfurik të holluar prodhon gaz hidrogjen dhe gaz oksigjen. Ultratingulli zvogëlon trashësinë e shtresës së difuzionit në sipërfaqen e elektrodës dhe përmirëson transferimin e masës gjatë elektrolizës.

Sono-Elektro-Kimi - ilustrim i ndikimit të ultrazërit në elektrolizën e qelizave H



Literatura / Referencat


Ultrasonikë me performancë të lartë! Gama e produkteve të Hielscher mbulon spektrin e plotë nga ultrasonikatori kompakt laboratorik mbi njësitë e sipërme të stolit deri te sistemet tejzanor të plotë industrial.

Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë nga laboratormadhësia industriale.