Hielscher Ultrasonics
Биће нам драго да разговарамо о вашем процесу.
Позовите нас: +49 3328 437-420
Пошаљите нам е-пошту: [email protected]

Сонохемијска редукција наночестица паладијума

Palladium (Pd) is well known for its catalytic properties and is also widely used in materials research, electronics manufacturing, medicine, hydrogen purification, and various chemical applications. Using a sonochemical route, the size and morphology of palladium particles can be controlled by adjusting the PVP/Pd ratio. This enables the ultrasonic synthesis of either very fine, monodisperse nanoparticles or larger palladium aggregates, allowing particle dimensions to be tailored for optimal catalytic performance.

Ултразвучна производња наночестица паладијума

Sonicator UP100H for sonochemical nanoparticle synthesisUltrasonic palladium nanoparticle reduction offers a fast, reagent-efficient route to Pd(0) nanoparticles by using acoustic cavitation to generate localized high-energy conditions and reducing radicals in solution, enabling palladium ions to be reduced without conventional high-temperature processing.
A key advantage is process control: sonication time and stabilizer concentration, such as the PVP/Pd ratio, can influence whether the product forms as well-dispersed, rounded nanoparticles around 5 nm or as larger aggregates around 20 nm, which is industrially relevant because palladium performance in catalysis depends strongly on particle size, morphology, dispersion, and surface area. Since palladium nanoparticles are widely valuable as heterogeneous catalysts, electrocatalysts, and functional materials, ultrasonic reduction is attractive for producing finely dispersed Pd catalysts under comparatively mild liquid-phase conditions, with potential benefits for chemical synthesis, environmental catalysis, fuel-cell technologies, and other processes where high catalytic activity and efficient noble-metal utilization are economically important.

Захтев за информацијама



Ултрасоницатор УИП2000хдТ за моћну соникацију и оптималну контролу процеса

Industrial nanoparticle processing sa zvučnim uređajem UIP2000hdT

Nemamcha and Rehspringer (2008) have investigated the sonochemical production of dispersed and aggregated palladium nanoparticles. Therefore, a Pd(NO₃)₂ solution has been sonicated with the ultrasonic lab homogenizer UP100H in presence of ethylene glycol (EG) and polyvinylpyrrolidone (PVP).

Sample Preparation Procedure

Узорци су припремљени на следећи начин:
За узорке, мешавине од 30мЛ ЕГ и 5·10-6mol of PVP were preprared by magnetic stirring for 15 min. For the different samples, different amount of Pd(NO₃)₂ solution, 1.5mL and 2mL, were added. The sample mixtures were prepared with the ratio of 2·10-3mol Pd(NO₃)₂ in sample (a) and 2.66·10-3mol Pd(NO₃)₂ in sample (b). Both mixtures were sonicated in a 20mL vial using a probe-type ultrasonicator. Samples were taken after sonication times of 30, 60, 90, 120, 150, and 180 min.

Анализа експерименталних резултата показује да:

    1. Сонохемијска редукција Пд(ИИ) у Пд(0) зависи од времена соникације.
    2. Висок моларни однос ПВП/Пд(ИИ) доводи до формирања монодисперзних честица паладијума заобљеног облика и средњег пречника од око 5 нм.
    3. Међутим, низак моларни однос ПВП/Пд(ИИ) укључује добијање агрегата наночестица паладијума са великом расподелом величине са центром на 20нм.

Сонохемијски пут редукције јона паладијума (ИИ). Пд(ИИ) до атома паладијума Пд(0) може се претпоставити да је следеће:

  • (1) Water pyrolysis: H₂O → •OH+•H
  • (2) Radical formation: RH (Reducing agent) + •OH(•H) → •R + H₂O(H₂)
  • (3) Редукција јона: Пд(ИИ) + редукциони радикали (•Х, •Р) → Пд(0) + Р•ЦХО + Х+
  • (4) Формирање честица: НПд(0) → Пдн

Резултат: У зависности од ПВП/Пд(ИИ) односа, дисперговани или агрегирани ПдН добијено.

Моно дисперговане и агрегиране наночестице Пд добијене ултразвучном редукцијом Пд(ИИ)

Sonochemical reduction of Palladium: sample a (left) contains a high amount of PVP, sample b (right) a low amount of PVP. Sonication time with UP100H: 180 min. Sample a shows mono dispersed Pd nano particles, sample b aggregated Pd nano particles.
Images and study: ©Nemamcha and Rehspringer, 2008

Анализа и резултати

УВ-видљиве апсорпционе анализе потврђују везу између сонохемијске редукције јона паладијума(ИИ) на атоме паладијума(0) и времена задржавања у ултразвучном пољу. Редукција јона паладијума(ИИ) на атоме паладијума(0) напредује и може се у потпуности постићи са повећањем времена соникације. Микрограми трансмисионе електронске микроскопије (ТЕМ) показују да:

  1. When a high amount of PVP is added, the sonochemical reduction of palladium ions leads to the formation of monodispersed palladium particles with spherical shape and a mean diameter of approx. 5nm.
  2. The use of a small quantity of PVP involves the obtaining of aggregates palladium nanoparticles. The dynamic light scattering (DLS) measurements reveal that the palladium nanoparticles aggregates have a large size distribution centered at 20nm.
Честице нано величине су припремили Немамцха ет ал. (2008) сонохемијском редукцијом Пд(ИИ) у Пд(0)

The lab sonicator UP100H has been used for the preparation of palladium nano-particles.

Сонохемија: Ултразвучна редукција паладијума

Нано честице паладијума (Пд) могу се припремити соникацијом

Питајте за више информација

Please use the form below to request additional information about sonicators for nanoparticle synthesis, application notes and prices. We will be glad to discuss your nanoparticle processing with you and to offer you the best sonicator fulfilling your needs!




 

Овај видео УП100Х ултразвучног хомогенизатора показује његов компактан дизајн и разноврсне примене, као што су дисперговање, хомогенизација, мешање, дегазирање или емулговање.

Ултрасоницатор УП100Х (100 вати) - компактни ултразвучни хомогенизатор

Видео Тхумбнаил

 

Дизајн, производња и консалтинг – Квалитет Маде ин Германи

Хиелсцхер ултрасоникатори су познати по свом највишем квалитету и стандардима дизајна. Робусност и једноставан рад омогућавају несметану интеграцију наших ултразвучних апарата у индустријске објекте. Хиелсцхер ултрасоникатори се лако носе са тешким условима и захтевним окружењима.

Хиелсцхер Ултрасоницс је ИСО сертификована компанија и ставља посебан нагласак на ултрасоникаторе високих перформанси са најсавременијом технологијом и једноставношћу за коришћење. Наравно, Хиелсцхер ултрасоникатори су усаглашени са ЦЕ и испуњавају захтеве УЛ, ЦСА и РоХ.

Литература/Референце

Биће нам драго да разговарамо о вашем процесу.