Hielscher Ultrasonics
Vi diskuterar gärna din process.
Ring oss: +49 3328 437-420
Mejla oss: [email protected]

Effektultraljud för partikelbehandling: tillämpningsanvisningar

För att partiklar ska kunna uppvisa sina egenskaper fullt ut måste de deagglomereras och dispergeras jämnt så att partiklarnas yta är tillgänglig. Kraftfulla ultraljudskrafter är kända som tillförlitliga verktyg för dispergering och malning som finfördelar partiklar till submikrometer- och nanostorlek. Dessutom gör ultraljudsbehandling det möjligt att modifiera och funktionalisera partiklar, t.ex. genom att belägga nanopartiklar med ett metallskikt.

Nedan finns ett urval av partiklar och vätskor med tillhörande rekommendationer om hur materialet ska behandlas för att mala, dispergera, deagglomerera eller modifiera partiklarna med en ultraljudshomogenisator.

Så förbereder du pulver och partiklar med kraftfull ultraljudsbehandling.

I alfabetisk ordning:

Aerosil

Ultraljudstillämpning:
Dispersioner av kiseldioxidpartiklar av typen Aerosil OX50 i Millipore-vatten (pH 6) framställdes genom att dispergera 5,0 g pulver i 500 mL vatten med en högintensiv ultraljudsprocessor UP200S (200W; 24kHz). Kiseldioxiddispersionerna framställdes i destillerat vatten (pH = 6) under ultraljudsbestrålning med UP200S i 15 min. följt av kraftig omrörning under 1 h. HCl användes för att justera pH. Fastämneshalten i dispersionerna var 0,1% (w/v).
Rekommenderad utrustning:
UP200S
Referens/forskningsartikel:
Licea-Claverie, A.; Schwarz, S.; Steinbach, kap.; Ponce-Vargas, S. M.; Genest, S. (2013): Kombination av naturliga och värmekänsliga polymerer vid flockning av fina kiseldioxiddispersioner. Internationell tidskrift för kolhydratkemi 2013.

Al2O3-vattennanovätskor

Ultraljudstillämpning:
Al2O3-vattennanovätskor kan framställas genom följande steg: Väg först massan av Al2O3 -nanopartiklar med en digital elektronisk våg. Tillsätt sedan Al2O3 -nanopartiklarna gradvis till det uppvägda destillerade vattnet och rör om Al2O3-vattenblandningen. Ultraljudsbehandla blandningen kontinuerligt i 1h med en ultraljudsapparat av sondtyp UP400S (400W, 24kHz) för att åstadkomma en jämn dispersion av nanopartiklar i destillerat vatten.
Nanovätskorna kan framställas med olika andelar (0,1%, 0,5% och 1%). Inga ytaktiva ämnen eller pH-ändringar behövs.
Rekommenderad utrustning:
UP400S
Referens/forskningsartikel:
Isfahani, A. H. M.; Heyhat, M. M. (2013): Experimental Study of Nanofluids Flow in a Micromodel as Porous Medium. International Journal of Nanoscience and Nanotechnology 9/2, 2013. 77–84.

Ultraljudsapparat av sondtyp UP400St för dispergering av nanopartiklar i en stabil vattenbaserad suspension.

Ultraljudsapparaten UP400St för framställning av nanopartikeldispersioner

Informationsförfrågan



Aluminiumoxid dispergeras i smörjmedel med hjälp av effektultraljud.

Ultraljudsdispergering av aluminiumoxid (Al2O3) ger en betydande minskning av partikelstorleken och en jämn dispersion.

Böhmitbelagda kiseldioxidpartiklar

Ultraljudstillämpning:
Kiseldioxidpartiklar beläggs med ett skikt av böhmit: För att få en fullständigt ren yta utan organiska ämnen värms partiklarna till 450°C. Efter malning av partiklarna för att bryta upp agglomeraten framställs en vattenbaserad suspension med 6 vol% (≈70 ml), som stabiliseras vid pH 9 genom tillsats av tre droppar ammoniumlösning. Suspensionen deagglomereras sedan genom ultraljudsbehandling med en UP200S vid en amplitud på 100% (200 W) i 5 min. Efter uppvärmning av lösningen till över 85°C tillsattes 12,5 g aluminium-sec-butoxid. Temperaturen hålls vid 85–90°C i 90 min., och suspensionen rörs om med en magnetomrörare under hela förfarandet. Därefter hålls suspensionen under kontinuerlig omrörning tills den har svalnat till under 40°C. Sedan justerades pH-värdet till 3 genom tillsats av saltsyra. Omedelbart därefter ultraljudsbehandlas suspensionen i ett isbad. Pulvret tvättas genom spädning och efterföljande centrifugering. Efter att supernatanten har avlägsnats torkas partiklarna i en torkugn vid 120°C. Slutligen värmebehandlas partiklarna vid 300°C i 3 timmar.
Rekommenderad utrustning:
UP200S
Referens/forskningsartikel:
Wyss, H. M. (2003): Microstructure and Mechanical Behavior of Concentrated Particle Gels. Dissertation Swiss Federal Institute of Technology 2003. p.71.

Syntes av kadmium(II)-tioacetamidnanokompositer

Ultraljudstillämpning:
Nanokompositer av kadmium(II)-tioacetamid syntetiserades sonokemiskt i närvaro och frånvaro av polyvinylalkohol. För den sonokemiska syntesen (sonosyntesen) löstes 0,532 g kadmium(II)acetatdihydrat (Cd(CH3COO)2.2H2O), 0,148 g tioacetamid (TAA, CH3CSNH2) och 0,664 g kaliumjodid (KI) i 20mL dubbeldestillerat avjoniserat vatten. Denna lösning ultraljudsbehandlades med en ultraljudsapparat av sondtyp med hög effekt UP400S (24 kHz, 400W) vid rumstemperatur i 1 h. Under ultraljudsbehandlingen av reaktionsblandningen steg temperaturen till 70–80degC, uppmätt med ett termoelement av järn–konstantan. Efter en timme bildades en klargul fällning. Den isolerades genom centrifugering (4 000 rpm, 15 min), tvättades med dubbeldestillerat vatten och därefter med absolut etanol för att avlägsna kvarvarande föroreningar och torkades slutligen i luft (utbyte: 0,915 g, 68%). Sönderdelningspunkt: 200°C. För att framställa en polymer nanokomposit löstes 1,992 g polyvinylalkohol i 20 mL dubbeldestillerat avjoniserat vatten och tillsattes sedan till ovanstående lösning. Denna blandning ultraljudsbehandlades med UP400S i 1 h, varvid en klart orange produkt bildades.
SEM-resultaten visade att partikelstorlekarna i närvaro av PVA minskade från cirka 38 nm till 25 nm. Därefter syntetiserade vi hexagonala CdS-nanopartiklar med sfärisk morfologi genom termisk sönderdelning av den polymera nanokompositen kadmium(II)-tioacetamid/PVA som prekursor. Storleken på CdS-nanopartiklarna mättes med både XRD och SEM, och resultaten stämde mycket väl överens med varandra.
Ranjbar et al. (2013) fann också att den polymera Cd(II)-nanokompositen är en lämplig prekursor för framställning av kadmiumsulfidnanopartiklar med intressanta morfologier. Samtliga resultat visade att ultraljudssyntes framgångsrikt kan användas som en enkel, effektiv, billig, miljövänlig och mycket lovande metod för syntes av material i nanoskala utan behov av särskilda förhållanden, såsom hög temperatur, långa reaktionstider och högt tryck.
Rekommenderad utrustning:
UP400S
Referens/forskningsartikel:
Ranjbar, M.; Mostafa Yousefi, M.; Nozari, R.; Sheshmani, S. (2013): Syntes och karakterisering av kadmium-tioacetamidnanokompositer. Int. J. Nanosci. Nanoteknologi. 9/4, 2013. 203-212.

CaCO3

Ultraljudstillämpning:
Ultraljudsassisterad beläggning av nanoutfällt CaCO3 (NPCC) med stearinsyra utfördes för att förbättra dess dispergering i polymer och minska agglomerering. 2g obelagt nanoutfällt CaCO3 (NPCC) ultraljudsbehandlades med en UP400S i 30ml etanol. 9 wt% stearinsyra löstes i etanol. Etanol med stearinsyra blandades sedan med den ultraljudsbehandlade suspensionen.
Rekommenderad utrustning:
UP400S med sonotrod med 22mm diameter (H22D) och flödescell med kylmantel
Referens/forskningsartikel:
Kow, K. W.; Abdullah, E. C.; Aziz, A. R. (2009): Effekter av ultraljud vid beläggning av nanoutfälld CaCO3 med stearinsyra. Asia‐Pacific Journal of Chemical Engineering 4/5, 2009. 807-813.

Cellulosananokristaller

Ultraljudstillämpning:
Cellulosananokristaller (CNC) framställda från eukalyptuscellulosa, CNC: Cellulosananokristaller framställda från eukalyptuscellulosa modifierades genom reaktion med metyladipoylklorid, CNCm, eller med en blandning av ättiksyra och svavelsyra, CNCa. Därför återdispergerades frystorkade CNC, CNCm och CNCa i rena lösningsmedel (EA, THF eller DMF) vid 0,1 wt% genom magnetomrörning över natten vid 24 ± 1 degC, följt av 20 min. ultraljudsbehandling med ultraljudsapparaten av sondtyp UP100H. Ultraljudsbehandlingen utfördes med en intensitet på 130 W/cm2 vid 24 ± 1 degC. Därefter tillsattes CAB till CNC-dispersionen så att den slutliga polymerkoncentrationen blev 0,9 wt%.
Rekommenderad utrustning:
UP100H
Referens/forskningsartikel:
Blachechen, L. S.; de Mesquita, J. P.; de Paula, E. L.; Pereira, F. V.; Petri, D. F. S. (2013): Interplay of colloidal stability of cellulose nanocrystals and their dispersibility in cellulose acetate butyrate matrix. Cellulose 20/3, 2013. 1329–1342.

Ceriumnitratdopad silan

Ultraljudstillämpning:
Kallvalsade kolstålspaneler (6,5cm 6,5cm 0,3cm; kemiskt rengjorda och mekaniskt polerade) användes som metalliska substrat. Före beläggningen rengjordes panelerna med ultraljud i aceton och därefter med en alkalisk lösning (0,3molL 1 NaOH-lösning) vid 60°C i 10 min. För användning som primer framställdes före substratförbehandlingen en typisk formulering genom att 50 delar γ-glycidoxipropyltrimetoxisilan (γ-GPS) späddes med cirka 950 delar metanol vid pH 4,5 (justerat med ättiksyra), varefter silanen fick hydrolyseras. Beredningsförfarandet för dopad silan med ceriumnitratpigment var detsamma, förutom att 1, 2, 3 vikt% ceriumnitrat tillsattes till metanollösningen före tillsatsen av (γ-GPS). Därefter blandades denna lösning med en propelleromrörare vid 1600 rpm i 30 min. vid rumstemperatur. Sedan ultraljudsbehandlades de ceriumnitrathaltiga dispersionerna i 30 min vid 40°C med ett externt kylbad. Ultraljudsbehandlingen utfördes med ultraljudsapparaten UIP1000hd (1000W, 20 kHz) med en tillförd ultraljudseffekt på omkring 1 W/mL. Substratförbehandlingen utfördes genom att varje panel sköljdes i 100 sek. med motsvarande silanlösning. Efter behandlingen fick panelerna torka vid rumstemperatur i 24 h, varefter de förbehandlade panelerna belades med en aminhärdad tvåkomponentsepoxi (Epon 828, shell Co.) för att uppnå en våt filmtjocklek på 90μm. De epoxibelagda panelerna fick härda i 1h vid 115°C. Efter härdningen av epoxibeläggningarna var den torra filmtjockleken cirka 60μm.
Rekommenderad utrustning:
UIP1000hd
Referens/forskningsartikel:
Zaferani, S.H.; Peikari, M.; Zaarei, D.; Danaei, I. (2013): Elektrokemiska effekter av silanförbehandlingar som innehåller ceriumnitrat på katodiska disbonderande egenskaper hos epoxibelagt stål. Tidskrift för vidhäftning, vetenskap och teknik, 27/22, 2013. 2411–2420.


Ultraljudsdispergering av kimrök med ultraljudsprocessorn UP200StUltraljudsprocessorn UP200St (200W) dispergerar kimrök i vatten med 1%wt Tween80 som ytaktivt ämne.

Informationsförfrågan



Lera: dispergering/fraktionering

Ultraljudstillämpning:
Partikelstorleksfraktionering: För att isolera partiklar < 1 μm från partiklar på 1–2 μm har partiklar av lerstorlek (< 2 μm) separerats i ett ultraljudsfält och genom efterföljande användning av olika sedimentationshastigheter.
Partiklarna av lerstorlek (< 2 μm) separerades genom ultraljudsbehandling med en energitillförsel på 300 J mL-1 (1 min.) med en ultraljudsdisintegrator av sondtyp UP200S (200W, 24kHz) utrustad med sonotroden S7 med 7 mm diameter. Efter ultraljudsbestrålningen centrifugerades provet vid 110 x g (1000 rpm) i 3 min. Den sedimenterade fasen (fraktioneringsresten) användes därefter vid densitetsfraktionering för att isolera fraktionerna med låg densitet, och den erhållna överstående fasen (fraktionen < 2 μm) överfördes till ett annat centrifugrör och centrifugerades vid 440 x g (2000 rpm) i 10 min. för att separera fraktionen < 1 μm (supernatanten) från fraktionen 1–2 μm (sedimentet). Supernatanten som innehöll fraktionen < 1 μm överfördes till ett annat centrifugrör och efter tillsats av 1 mL MgSO4 centrifugerades den vid 1410 x g (4000 rpm) i 10 min för att dekantera bort resten av vattnet.
För att undvika överhettning av provet upprepades förfarandet 15 gånger.
Rekommenderad utrustning:
UP200S med S7 eller UP200St med S26d7
Referens/forskningsartikel:
Jakubowska, J. (2007): Effekt av bevattningsvattentyp på fraktioner av organiskt material i marken (SOM) och deras interaktioner med hydrofoba föreningar. Disputation: Martin-Luther University, Halle-Wittenberg, 2007.

Lera: exfoliering av oorganisk lera

Ultraljudstillämpning:
Oorganisk lera exfolierades för att framställa pullulanbaserade nanokompositer till beläggningsdispersionen. För detta löstes en bestämd mängd pullulan (4 vikt% på våtbas) i vatten vid 25degC under 1 h med försiktig omrörning (500 rpm). Samtidigt dispergerades lerpulver, i en mängd mellan 0,2 och 3,0 vikt%, i vatten under kraftig omrörning (1000 rpm) i 15 minuter. Den resulterande dispersionen ultraljudsbehandlades med en ultraljudsapparat av typen UP400S (effektmax = 400 W; frekvens = 24 kHz) utrustad med en titansonotrod H14, spetsdiameter 14 mm, amplitudmax = 125 μm; ytintensitet = 105 Wcm-2) under följande betingelser: 0,5 cykler och 50% amplitud. Ultraljudsbehandlingens varaktighet varierade enligt försöksplanen. Den organiska pullulanlösningen och den oorganiska dispersionen blandades sedan under försiktig omrörning (500 rpm) i ytterligare 90 minuter. Efter blandningen motsvarade de två komponenternas koncentrationer ett oorganiskt/organiskt (I/O) förhållande mellan 0,05 och 0,75. Storleksfördelningen i vattendispersionen av Na+-MMT-lerorna före och efter ultraljudsbehandling bestämdes med en IKO-Sizer CC-1-nanopartikelanalysator.
För en bestämd mängd lera visade sig den effektivaste ultraljudsbehandlingstiden vara 15 minuter, medan längre ultraljudsbehandling ökar P’O2 -värdet (på grund av återagglomerering), som åter minskar vid den längsta ultraljudsbehandlingstiden (45 min), förmodligen till följd av fragmentering av både lameller och taktoider.
Enligt den försöksuppställning som användes i Introzzis avhandling beräknades en energiutmatning per volymenhet på 725 Ws mL-1 för behandlingen på 15 minuter, medan en förlängd ultraljudsbehandlingstid på 45 minuter gav en energiförbrukning per volymenhet på 2060 Ws mL-1. Detta skulle möjliggöra en ganska stor energibesparing under hela processen, vilket i slutändan kommer att återspeglas i kostnaderna för den slutliga genomströmningen.
Rekommenderad utrustning:
UP400S med sonotrod H14
Referens/forskningsartikel:
Introzzi, L. (2012): Utveckling av högpresterande biopolymerbeläggningar för livsmedelsförpackningsapplikationer. Disputation, Universitetet i Milano, 2012.

Ledande bläck

Ultraljudstillämpning:
Det ledande bläcket framställdes genom att dispergera Cu+C- och Cu+CNT-partiklarna med dispergeringsmedel i en lösningsmedelsblandning (publikation IV). Dispergeringsmedlen var tre högmolekylära dispergeringsmedel, DISPERBYK-190, DISPERBYK-198 och DISPERBYK-2012, från BYK Chemie GmbH, avsedda för vattenbaserade dispersioner av kimrökspigment. Avjoniserat vatten (DIW) användes som huvudsakligt lösningsmedel. Etylenglykolmonometyleter (EGME) (Sigma-Aldrich), etylenglykolmonobutyleter (EGBE) (Merck) och n-propanol (Honeywell Riedel-de Haen) användes som hjälplösningsmedel.
Den blandade suspensionen ultraljudsbehandlades i 10 minuter i ett isbad med ultraljudsprocessorn UP400S . Därefter fick suspensionen sedimentera i en timme, följt av dekantering. Före spinnbeläggning eller tryckning ultraljudsbehandlades suspensionen i ett ultraljudsbad i 10 min.
Rekommenderad utrustning:
UP400S
Referens/forskningsartikel:
Forsman, J. (2013): Produktion av Co-, Ni- och Cu-nanopartiklar genom vätereduktion. Doktorsavhandling, VTT Finland 2013.

Partikelstorleksreduktion och dispergering av pigment i bläckstrålebläck med ultraljud.

Ultraljudsbehandling är mycket effektiv för partikelstorleksminskning och dispergering av pigment i bläck för bläckstråleskrivare.

Kopparftalocyanin

Ultraljudstillämpning:
Nedbrytning av metallftalocyaniner
Kopparftalocyanin (CuPc) ultraljudsbehandlas med vatten och organiska lösningsmedel vid omgivningstemperatur och atmosfärstryck i närvaro av ett oxidationsmedel som katalysator med 500W-ultraljudsapparaten UIP500hd med genomströmningskammare. Ultraljudsintensitet: 37–59 W/cm2, provblandning: 5 mL prov (100 mg/L), 50 D/D-vatten med kloroform och pyridin vid 60% av ultraljudsamplituden. Reaktionstemperatur: 20°C vid atmosfärstryck.
Nedbrytningsgrad på upp till 95% inom 50 min. ultraljudsbehandling.
Rekommenderad utrustning:
UIP500hd

Dibutyrylkitin (DBCH)

Ultraljudstillämpning:
Långa polymera makromolekyler kan brytas ned genom ultraljudsbehandling. Ultraljudsassisterad minskning av molmassan gör det möjligt att undvika oönskade sidoreaktioner eller separation av biprodukter. Ultraljudsnedbrytning antas, till skillnad från kemisk eller termisk nedbrytning, vara en icke-slumpmässig process där klyvningen sker ungefär i molekylens mitt. Av detta skäl bryts större makromolekyler ned snabbare.
Försöken utfördes med ultraljudsgeneratorn UP200S utrustad med sonotroden S2. Den tillförda ultraljudseffekten var inställd på 150 W. Lösningar av dibutyry kitin i dimetylacetamid med en dibutyrylkitinkoncentration på 0,3 g/100 cm3 och en volym på 25 cm3 användes. Sonotroden (ultraljudssonden / hornet) sänktes ned i polymerlösningen till 30 mm under ytan. Lösningen placerades i ett termostatreglerat vattenbad som hölls vid 25°C. Varje lösning utsattes för ultraljud under ett förutbestämt tidsintervall. Efter denna tid späddes lösningen 3 gånger och analyserades med storleksuteslutningskromatografi.
De presenterade resultaten visar att dibutyrylkitin inte förstörs av högeffektsultraljud, men att polymeren bryts ned, vilket tolkas som en kontrollerad sonokemisk reaktion. Ultraljud kan därför användas för att minska dibutyrylkitinets genomsnittliga molmassa, och detsamma gäller för förhållandet mellan viktmedelmolmassan och antalsmedelmolmassan. De observerade förändringarna förstärks när ultraljudseffekten och ultraljudsbehandlingens varaktighet ökas. Även den ursprungliga molmassan hade en betydande inverkan på omfattningen av DBCH-nedbrytningen under de undersökta ultraljudsbehandlingsförhållandena: ju högre den ursprungliga molmassan var, desto större var nedbrytningsgraden.
Rekommenderad utrustning:
UP200S
Referens/ Forskningsartikel:
Szumilewicz, J.; Pabin-Szafko, B. (2006): Ultraljudsnedbrytning av dibuyrylchitin. Polska kitinsällskapet, monografi XI, 2006. 123-128.

Ferrocenpulver

Ultraljudstillämpning:
En sonokemisk metod för framställning av SWNCNTs: Kiseldioxidpulver (diameter 2–5 mm) tillsätts till en lösning av 0,01 mol% ferrocen i p-xylen, följt av ultraljudsbehandling med en UP200S utrustad med en sond med titanspets (sonotroden S14). Ultraljudsbehandlingen utfördes under 20 min. vid rumstemperatur och atmosfärstryck. Genom den ultraljudsassisterade syntesen framställdes högrena SWCNTs på kiseldioxidpulvrets yta.
Rekommenderad utrustning:
UP200S med ultraljudssonden S14
Referens/ Forskningsartikel:
Srinivasan C. (2005): En SOUND-metod för syntes av enkelväggiga kolnanorör under omgivningsförhållanden. Aktuell vetenskap 88/ 1, 2005. 12-13.

Ultraljudsdispergering av nanokiseldioxid med ultraljudsprocessorn UP400StUltraljudsdispergering av nanokiseldioxid: Hielschers ultraljudshomogenisator UP400St dispergerar snabbt och effektivt kiseldioxidnanopartiklar till en homogen nanodispersion.

Flygaska / Metakaolinit

Ultraljudstillämpning:
Lakningsförsök: 100mL lakningslösning tillsattes till 50g av det fasta provet. Ultraljudsintensitet: max. 85 W/cm2 med UP200S i ett vattenbad vid 20°C.
Geopolymerisering: Slammet blandades med en ultraljudshomogenisator av typen UP200S för geopolymerisering. Ultraljudsintensiteten var max. 85 W/cm2. För kylning utfördes ultraljudsbehandlingen i ett isvattenbad.
Användningen av högeffektsultraljud för geopolymerisering leder till ökad tryckhållfasthet hos de bildade geopolymererna och ökad hållfasthet med längre ultraljudsbehandling upp till en viss tid. Upplösningen av metakaolinit och flygaska i alkaliska lösningar förbättrades genom ultraljudsbehandling, eftersom mer Al och Si frigjordes till gelfasen för polykondensation.
Rekommenderad utrustning:
UP200S
Referens/ Forskningsartikel:
Feng, D.; Tan, H.; van Deventer, J. S. J. (2004): Ultraljudsförbättrad geopolymerisation. Tidskrift för materialvetenskap 39/2, 2004. 571-580

Grafen

Ultraljudstillämpning:
Rena grafenark kan framställas i stora mängder, vilket visades i arbetet av Stengl et al. (2011) vid framställning av en icke-stökiometrisk TiO2 -grafen-nanokomposit genom termisk hydrolys av en suspension med grafennanoark och ett peroxokomplex av titandioxid. De rena grafennanoarken framställdes från naturlig grafit genom behandling med högeffektsultraljud med en ultraljudsprocessor på 1000W UIP1000hd i en högtrycksreaktorkammare för ultraljud vid 5 barg. De erhållna grafenarken kännetecknas av en hög specifik ytarea och unika elektroniska egenskaper. Forskarna hävdar att kvaliteten på det ultraljudsframställda grafenet är mycket högre än på grafen som erhålls med Hummers metod, där grafit exfolieras och oxideras. Eftersom de fysikaliska förhållandena i ultraljudsreaktorn kan regleras exakt, och under antagandet att koncentrationen av grafen som dopningsämne kommer att variera inom intervallet 1 – 0,001%, är produktion av grafen i ett kontinuerligt system i kommersiell skala möjlig.
Rekommenderad utrustning:
UIP1000hd
Referens/forskningsartikel:
Stengl, V.; Popelková, D.; Vlácil, P. (2011): TiO2-Graphene Nanocomposite as High Performance Photocatalysts. In: Journal of Physical Chemistry C 115/2011. pp. 25209–25218.
Klicka här för att läsa mer om produktion och beredning av grafen med ultraljud!

Grafenoxid

Ultraljudstillämpning:
Grafenoxidskikt (GO) har framställts enligt följande metod: 25mg grafenoxidpulver tillsattes till 200 ml avjoniserat vatten. Genom omrörning erhölls en inhomogen brun suspension. De resulterande suspensionerna ultraljudsbehandlades (30 min, 1,3 × 105J), och efter torkning (vid 373 K) erhölls den ultraljudsbehandlade grafenoxiden. FTIR-spektroskopi visade att ultraljudsbehandlingen inte förändrade grafenoxidens funktionella grupper.
Rekommenderad utrustning:
UP400S
Referens/forskningsartikel:
Oh, W. Ch.; Chen, M. L.; Zhang, K.; Zhang, F. J.; Jang, W. K. (2010): The Effect of Thermal and Ultrasonic Treatment on the Formation of Graphene-oxide Nanosheets. Journal of the Korean Physical Society 4/56, 2010. pp. 1097–1102.
Klicka här för att läsa mer om exfoliering och beredning av grafen med ultraljud!

Håriga polymernanopartiklar genom nedbrytning av poly(vinylalkohol)

Ultraljudstillämpning:
Ett enkelt enstegsförfarande, baserat på sonokemisk nedbrytning av vattenlösliga polymerer i vattenlösning i närvaro av en hydrofob monomer, ger funktionella håriga polymerpartiklar i ett restfritt serum. Alla polymerisationer utfördes i en 250 mL dubbelväggig glasreaktor, utrustad med bafflar, en temperatursensor, en magnetomrörarstav och en ultraljudsprocessor från Hielscher US200S (200 W, 24 kHz) utrustad med en S14-sonotrod av titan (diameter = 14 mm, längd = 100 mm).
En lösning av poly(vinylalkohol) (PVOH) bereddes genom att en noggrant uppmätt mängd PVOH löstes i vatten över natten vid 50°C under kraftig omrörning. Före polymerisationen placerades PVOH-lösningen i reaktorn och temperaturen justerades till önskad reaktionstemperatur. PVOH-lösningen och monomeren genomspolades separat med argon under 1 timme. Den erforderliga mängden monomer tillsattes droppvis till PVOH-lösningen under kraftig omrörning. Därefter avbröts argongenomspolningen av vätskan och ultraljudsbehandlingen med UP200S inleddes vid en amplitud på 80%. Det bör här påpekas att användningen av argon har två syften: (1) att avlägsna syre och (2) att möjliggöra ultraljudskavitation, för vilken argon krävs. Ett kontinuerligt argonflöde skulle därför i princip vara gynnsamt för polymerisationen, men överdriven skumbildning uppstod; det förfarande som vi följde här undvek detta problem och var tillräckligt för en effektiv polymerisation. Prover togs ut med jämna mellanrum för att följa omvandlingsgraden med gravimetri, molekylviktsfördelningar och/eller partikelstorleksfördelningar.
Rekommenderad utrustning:
US200S
Referens/forskningsartikel:
Smeets, N. M. B.; E-Rramdani, M.; Van Hal, R. C. F.; Gomes Santana, S.; Quéléver, K.; Meuldijk, J.; Van Herk, JA. M.; Heuts, J. P. A. (2010): A simple one-step sonochemical route towards functional hairy polymer nanoparticles. Soft Matter, 6, 2010. 2392–2395.

HiPco-SWCNT:er

Ultraljudstillämpning:
Dispergering av HiPco-SWCNTs med UP400S: I en 5 mL-provflaska suspenderades 0,5 mg oxiderade HiPcoTM SWCNTs (0,04 mmol kol) i 2 mL avjoniserat vatten med en ultraljudsprocessor UP400S för att erhålla en svart suspension (0,25 mg/mL SWCNTs). Till denna suspension tillsattes 1,4 μL av en PDDA-lösning (20 wt./%, molekylvikt = 100 000–200 000) och blandningen vortexblandades i 2 minuter. Efter ytterligare ultraljudsbehandling i ett vattenbad i 5 minuter centrifugerades nanorörssuspensionen vid 5000g i 10 minuter. Supernatanten togs till AFM-mätningar och funktionaliserades därefter med siRNA.
Rekommenderad utrustning:
UP400S
Referens/forskningsartikel:
Jung, A. (2007): Functional Materials based on Carbon Nanotubes. Dissertation Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2007.

Hydroxiapatitbiokeramik

Ultraljudstillämpning:
För syntesen av nano-HAP placerades i en liten bägare 40 mL av en lösning av 0,32M Ca(NO3)2 ⋅ 4H2O. Lösningens pH justerades sedan till 9,0 med cirka 2,5 mL ammoniumhydroxid. Lösningen ultraljudsbehandlades därefter med ultraljudsprocessorn UP50H (50 W, 30 kHz), utrustad med sonotroden MS7 (7mm horndiameter) och inställd på den maximala amplituden 100%, i 1 timme. I slutet av den första timmen tillsattes sedan långsamt och droppvis 60 mL av en lösning av 0,19M [KH2PO4] till den första lösningen under en andra timmes ultraljudsbestrålning. Under blandningsprocessen kontrollerades pH-värdet och hölls vid 9, medan Ca/P-förhållandet hölls vid 1,67. Lösningen filtrerades sedan genom centrifugering (~2000 g), varefter den resulterande vita fällningen fördelades på ett antal prover för värmebehandling. Två provserier framställdes, den första bestående av tolv prover för värmebehandling i rörugn och den andra bestående av fem prover för mikrovågsbehandling
Rekommenderad utrustning:
UP50H
Referens/forskningsartikel:
Poinern, G. J. E.; Brundavanam, R.; Thi Le, X.; Djordjevic, S.; Prokic, M.; Fawcett, D. (2011): Termisk och ultraljudspåverkan vid bildandet av biokeramik av hydroxiapatit i nanometerskala. Internationell tidskrift för nanomedicin 6, 2011. 2083-2095.

Kalciumhydroxiapatit dispergerad med ultraljud

Kalciumhydroxiapatit som finfördelats och dispergerats med ultraljud

Oorganiskt fullerenliknande WS2 i nanopartikelform

Ultraljudstillämpning:
Ultraljudsbehandling under elektrolytisk utfällning av oorganiskt fullerenliknande (IF) WS2 i nanopartikelform i en nickelmatris leder till en jämnare och kompaktare beläggning. Dessutom har användningen av ultraljud en betydande effekt på viktandelen av de partiklar som införlivas i metallutfällningen. Således ökar viktandelen IF-WS2 -partiklar i nickelmatrisen från 4,5 vikt-% (i filmer som bildats enbart under mekanisk omrörning) till cirka 7 vikt-% (i filmer som framställts under ultraljudsbehandling med en ultraljudsintensitet på 30 W cm-2 ).
Nanokompositbeläggningar av Ni/IF-WS2 utfälldes elektrolytiskt från ett standardmässigt Watts-nickelbad till vilket nanopartiklar av industriell kvalitet av IF-WS2 (oorganiska fullerener-WS2) tillsattes.
För experimentet tillsattes IF-WS2 till Watts-nickelelektrolyterna och suspensionerna omrördes intensivt med en magnetomrörare (300 rpm) i minst 24 h vid rumstemperatur före samutfällningsförsöken. Omedelbart före den elektrolytiska utfällningsprocessen genomgick suspensionerna en 10 min. lång ultraljudsförbehandling för att undvika agglomerering. För ultraljudsbestrålningen ställdes en ultraljudsapparat av sondtyp av modellen UP200S med sonotroden S14 (14 mm spetsdiameter) in på 55% amplitud.
Cylindriska glasceller med volymer på 200 mL användes för samutfällningsförsöken. Beläggningar utfälldes på plana katoder av kommersiellt mjukt stål (kvalitet St37) med en yta på 3cm2. Anoden var en ren nickelfolie (3cm2) placerad vid kärlets sida, mitt emot katoden. Avståndet mellan anod och katod var 4cm. Substraten avfettades, sköljdes i kallt destillerat vatten, aktiverades i en 15% HCl-lösning (1 min.) och sköljdes återigen i destillerat vatten. Elektrokodeposition utfördes vid en konstant strömtäthet på 5,0 A dm-2 under 1 h med en likströmskälla (5 A/30 V, BLAUSONIC FA-350). För att upprätthålla en jämn partikelkoncentration i bulklösningen användes två omrörningsmetoder under elektrodepositionsprocessen: mekanisk omrörning med en magnetomrörare (ω = 300 rpm) placerad på cellens botten och ultraljudsbehandling med den sondbaserade ultraljudsapparaten UP200S. Ultraljudssonden (sonotroden) sänktes ned direkt i lösningen ovanifrån och placerades noggrant mellan arbets- och motelektroderna så att ingen avskärmning uppstod. Intensiteten hos ultraljudet som riktades mot det elektrokemiska systemet varierades genom reglering av ultraljudsamplituden. I denna studie ställdes vibrationsamplituden in på 25, 55 och 75% i kontinuerligt läge, vilket motsvarade en ultraljudsintensitet på 20, 30 respektive 40 W cm-2 uppmätt med en processor ansluten till en ultraljudseffektmätare (Hielscher Ultrasonics). Elektrolytens temperatur hölls vid 55◦C med en termostat. Temperaturen mättes före och efter varje försök. Temperaturökningen till följd av ultraljudsenergin översteg inte 2–4◦C. Efter elektrolysen rengjordes proverna med ultraljud i etanol under 1 min. för att avlägsna löst adsorberade partiklar från ytan.
Rekommenderad utrustning:
UP200S med ultraljudshorn / sonotrod S14
Referens/ Forskningsartikel:
García-Lecina, E.; García-Urrutia, I.; Díeza, J.A.; Fornell, B.; Pellicer, E.; Sort, J. (2013): Kodeposition av oorganiska fullerenliknande WS2-nanopartiklar i en elektrodeponerad nickelmatris under inverkan av ultraljudsomrörning. Electrochimica Acta 114, 2013. 859–867.

Latexsyntes

Ultraljudstillämpning:
Framställning av P(St-BA)-latex
P(St-BA)-latexpartiklar av poly(styren-r-butylakrylat) P(St-BA) syntetiserades genom emulsionspolymerisation i närvaro av det ytaktiva ämnet DBSA. Först löstes 1 g DBSA i 100 mL vatten i en trehalskolv och lösningens pH-värde justerades till 2,0. Blandade monomerer av 2,80 g St och 8,40 g BA med initiatorn AIBN (0,168 g) hälldes i DBSA-lösningen. O/W-emulsionen framställdes genom magnetomrörning under 1 h följt av ultraljudsbehandling med en UIP1000hd utrustad med ultraljudshorn (sond/ sonotrod) under ytterligare 30 min i isbadet. Slutligen utfördes polymerisationen vid 90degC i ett oljebad under 2 h i kvävgasatmosfär.
Rekommenderad utrustning:
UIP1000hd
Referens/ Forskningsartikel:
Framställning av flexibla ledande filmer framställda från poly(3,4-etylendioxitiofen)epoly(styrensulfonsyra) (PEDOT:PSS) på ett substrat av fibertyg. Materials Chemistry and Physics 143, 2013. 143–148.
Klicka här för att läsa mer om sonosyntes av latex!

Avlägsnande av bly (sonolakning)

Ultraljudstillämpning:
Ultraljudslakning av bly från förorenad jord:
Ultraljudslakningsförsöken utfördes med en ultraljudsapparat UP400S med en ultraljudssond av titan (diameter 14mm), som arbetar vid en frekvens på 20kHz. Ultraljudssonden (sonotroden) kalibrerades kalorimetriskt med ultraljudsintensiteten inställd på 51 ± 0,4 W cm-2 för samtliga sonolakningsförsök. Sonolakningsförsöken termostaterades med en mantlad glascell med plan botten vid 25 ± 1°C. Tre system användes som laklösningar för jord (0,1L) under ultraljudsbehandling: 6 mL ättiksyralösning med koncentrationen 0,3 mol L-2 (pH 3,24), 3% (v/v) salpetersyralösning (pH 0,17) och en buffert av ättiksyra/acetat (pH 4,79) framställd genom att blanda 60mL ättiksyra med koncentrationen 0,3 mol L-1 med 19 mL 0,5 mol L-1 NaOH. Efter den ultraljudsassisterade lakningsprocessen filtrerades proverna med filterpapper för att separera laklösningen från jorden, följt av elektrolytisk utfällning av bly ur laklösningen och uppslutning av jorden efter ultraljudsbehandlingen.
Ultraljud har visat sig vara ett värdefullt verktyg för att förbättra utlakningen av bly ur förorenad jord. Ultraljud är också en effektiv metod för att avlägsna nästan allt lakbart bly ur jord, vilket resulterar i en betydligt mindre farlig jord.
Rekommenderad utrustning:
UP400S med sonotrod H14
Referens/forskningsartikel:
Sandoval-González, A.; Silva-Martínez, S.; Blass-Amador, G. (2007): Ultraljudsurlakning och elektrokemisk behandling kombinerad för blyborttagning av jord. Tidskrift för nya material för elektrokemiska system 10, 2007. 195-199.

Beredning av nanopartikelsuspensioner

Ultraljudstillämpning:
Pulver av obelagda nTiO2 (5nm enligt transmissionselektronmikroskopi (TEM)) och nZnO (20nm enligt TEM) samt polymerbelagda nTiO2 (3–4nm enligt TEM) och nZnO (3–9nm enligt TEM) användes för att bereda nanopartikelsuspensionerna. Nanopartiklarnas kristallform var anatas för nTiO2 och amorf för nZnO.
0,1 g nanopartikelpulver vägdes upp i en 250mL bägare som innehöll några droppar avjoniserat (DI) vatten. Nanopartiklarna blandades sedan med en spatel av rostfritt stål, och bägaren fylldes till 200 mL med DI-vatten, rördes om och ultraljudsbehandlades sedan i 60 sek. vid 90% amplitud med Hielschers ultraljudsprocessor UP200S , vilket gav en stamsuspension på 0,5 g/L. Alla stamsuspensioner förvarades i högst två dagar vid 4°C.
Rekommenderad utrustning:
UP200S eller UP200St
Referens/forskningsartikel:
Petosa, A. R. (2013): Transport, deposition och aggregering av metalloxidnanopartiklar i mättade granulära porösa medier: roll av vattenkemi, samlaryta och partikelbeläggning. Disputation McGill University Montreal, Quebec, Kanada 2013. 111-153.
Klicka här för att läsa mer om ultraljudsdispergering av nanopartiklar!

Utfällning av magnetitnanopartiklar

Ultraljudstillämpning:
Nanopartiklar av magnetit (Fe3O4) framställs genom samfällning ur en vattenlösning av järn(III)kloridhexahydrat och järn(II)sulfatheptahydrat med ett molförhållande på Fe3+/Fe2+ = 2:1. Järnlösningen fälls ut med koncentrerad ammoniumhydroxid respektive natriumhydroxid. Utfällningsreaktionen genomförs under ultraljudsbestrålning, och reaktanterna matas genom kavitationszonen i ultraljudsgenomströmningsreaktorns kammare. För att undvika pH-gradienter måste fällningsmedlet pumpas in i överskott. Magnetitens partikelstorleksfördelning har mätts med fotonkorrelationsspektroskopi. Den ultraljudsinducerade blandningen minskar medelpartikelstorleken från 12–14 nm till cirka 5–6 nm.
Rekommenderad utrustning:
UIP1000hd med flödescellsreaktor
Referens/forskningsartikel:
Banert, T.; Horst, C.; Kunz, U., Peuker, U. A. (2004): Kontinuierliche Fällung im Ultraschalldurchflußreaktor am Beispiel von Eisen-(II,III) Oxid. ICVT, TU-Clausthal. Poster presented at GVC Annual Meeting 2004.
Banert, T.; Brenner, G.; Peuker, U. A. (2006): Driftsparametrar för en kontinuerlig sono-kemisk fällningsreaktor. Kapitel 5. WCPT, Orlando, Florida, 23-27. april 2006.
Klicka här för att läsa mer om ultraljudsassisterad utfällning!

Nickelpulver

Ultraljudstillämpning:
Beredning av en suspension av Ni-pulver med en polyelektrolyt vid basiskt pH (för att förhindra upplösning och främja bildningen av NiO-anrikade species på ytan), akrylbaserad polyelektrolyt och tetrametylammoniumhydroxid (TMAH).
Rekommenderad utrustning:
UP200S
Referens/forskningsartikel:
Mora, M.; Lennikov, V.; Amaveda, H.; Angurel, L. A.; de la Fuente, G. F.; Bona, M. T.; borgmästare, C.; Andres, J. M.; Sanchez-Herencia, J. (2009): Tillverkning av supraledande beläggningar på strukturella keramiska plattor. Tillämpad supraledning 19/3, 2009. 3041-3044.

PbS – syntes av blysulfidnanopartiklar

Ultraljudstillämpning:
Vid rumstemperatur tillsattes 0,151 g blyacetat (Pb(CH3COO)2.3H2O) och 0,03 g TAA (CH3CSNH2) till 5mL av jonvätskan, [EMIM] [EtSO4], och 15mL dubbeldestillerat vatten i en 50mL-bägare som utsattes för ultraljudsbestrålning med en UP200S i 7 min. Spetsen på ultraljudssonden/sonotroden S1 sänktes ned direkt i reaktionslösningen. Den bildade mörkbruna suspensionen centrifugerades för att avskilja fällningen och tvättades två gånger med dubbeldestillerat vatten respektive etanol för att avlägsna oreagerade reagenser. För att undersöka ultraljudets effekt på produkternas egenskaper framställdes ytterligare ett jämförelseprov, där reaktionsparametrarna hölls konstanta förutom att produkten framställdes under kontinuerlig omrörning i 24 h utan ultraljudsbestrålning.
Ultraljudsassisterad syntes i vattenhaltig jonvätska vid rumstemperatur föreslogs för framställning av PbS-nanopartiklar. Denna miljövänliga gröna metod vid rumstemperatur är snabb och mallfri, vilket förkortar syntestiden avsevärt och gör att komplicerade syntesförfaranden kan undvikas. De framställda nanoklustren uppvisar en enorm blåförskjutning på 3,86 eV som kan tillskrivas partiklarnas mycket ringa storlek och kvantinneslutningseffekten.
Rekommenderad utrustning:
UP200S
Referens/forskningsartikel:
Behboudnia, M.; Habibi-Yangjeh, A.; Jafari-Tarzanag, Y.; Khodayari, A. (2008): Enkel framställning och karakterisering av PbS-nanopartiklar vid rumstemperatur i vattenhaltig [EMIM][EtSO4] jonvätska med ultraljudsbestrålning. Bulletin of Korean Chemical Society 29/ 1, 2008. 53–56.

Renade nanorör

Ultraljudstillämpning:
De renade nanorören suspenderades därefter i 1,2-dikloretan (DCE) genom ultraljudsbehandling med en högeffektsultraljudsapparat UP400S, 400W, 24 kHz) i pulserat läge (cykler) för att erhålla en svart suspension. Knippen av agglomererade nanorör avlägsnades därefter genom centrifugering i 5 minuter vid 5000 rpm.
Rekommenderad utrustning:
UP400S
Referens/forskningsartikel:
Witte, P. (2008): Amfifila fullerener för biomedicinska och optoelektroniska tillämpningar. Doktorsavhandling, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2008.

SAN/CNT-komposit

Ultraljudstillämpning:
För att dispergera CNT i SAN-matrisen användes en Hielscher UIS250V med sonotrod för ultraljudsbehandling med sond. Först dispergerades CNT i 50mL destillerat vatten genom ultraljudsbehandling i cirka 30 min. För att stabilisera lösningen tillsattes SDS i en andel motsvarande ~1% av lösningen. Därefter kombinerades den erhållna vattenbaserade CNT-dispersionen med polymersuspensionen och blandades i 30 min. med en mekanisk omrörare av typen Heidolph RZR 2051, och ultraljudsbehandlades sedan återigen i 30 min. För analys göts SAN-dispersioner med olika koncentrationer av CNT i teflonformar och torkades vid omgivningstemperatur i 3–4 dagar.
Rekommenderad utrustning:
UIS250v
Referens/forskningsartikel:
Bitenieks, J.; Meri, R. M.; Zicans, J.; Maksimovs, R.; Vasile, C.; Musteata, V. E. (2012): Nanokompositer av styren–akrylat/kolnanorör: mekaniska, termiska och elektriska egenskaper. I: Proceedings of the Estonian Academy of Sciences 61/ 3, 2012. 172–177.

Nanopulver av kiselkarbid (SiC)

Ultraljudstillämpning:
Nanopulver av kiselkarbid (SiC) deagglomererades och fördelades i en lösning av färgen i tetrahydrofuran med en högeffektsultraljudsprocessor från Hielscher UP200S som arbetade vid en akustisk effekttäthet på 80 W/cm2. Deagglomerering av SiC utfördes inledningsvis i rent lösningsmedel med lite detergent, varefter portioner av färgen tillsattes successivt. Hela processen tog 30 minuter respektive 60 minuter för prover som bereddes för doppbeläggning respektive screentryck. Blandningen kyldes tillräckligt under ultraljudsbehandlingen för att undvika att lösningsmedlet kokade. Efter ultraljudsbehandlingen avdunstades tetrahydrofuran i en rotationsindunstare och härdaren tillsattes till blandningen för att uppnå en lämplig viskositet för tryckning. SiC-koncentrationen i den resulterande kompositen var 3 vikt% i prover som bereddes för doppbeläggning. För screentryck bereddes två provsatser med en SiC-halt på 1–3 vikt% för preliminära slitage- och friktionstester och 1,6–2,4 vikt% för finjustering av kompositerna utifrån resultaten från slitage- och friktionstesterna.
Rekommenderad utrustning:
UP200S
Referens/forskningsartikel:
Celichowski, G.; Psarski M.; Wiśniewski M. (2009): Elastisk garnspännare med ett icke-kontinuerligt antislitage nanokompositmönster. Polypropylen & Textilier i Östeuropa 17/1, 2009. 91-96.

SWNT – enkelväggiga kolnanorör

Ultraljudstillämpning:
Sonokemisk syntes: 10 mg SWNT och 30ml 2%MCB-lösning 10 mg SWNT och 30ml 2%MCB-lösning, UP400S Ultraljudsintensitet: 300 W/cm2, ultraljudsbehandlingstid: 5h
Rekommenderad utrustning:
UP400S
Referens/forskningsartikel:
Koshio, A.; Yudasaka, M.; Zhang, M.; Iijima, S. (2001): Ett enkelt sätt att kemiskt reagera enkelväggiga kolnanorör med organiska material med hjälp av ultraljud. Nano Brev 1/ 7, 2001. 361–363.

Tiolerade SWCNT

Ultraljudstillämpning:
25 mg tiolerade SWCNT (2,1 mmol kol) suspenderades i 50 mL avjoniserat vatten med en 400W ultraljudsprocessor (UP400S). Därefter tillsattes suspensionen till den nyberedda Au(NP)-lösningen och blandningen omrördes i 1h. Au(NP)-SWCNT avskildes genom mikrofiltrering (cellulosanitrat) och tvättades noggrant med avjoniserat vatten. Filtratet var rödfärgat eftersom de små Au(NP) (genomsnittlig diameter ≈ 13 nm) effektivt kunde passera filtermembranet (porstorlek 0,2μm).
Rekommenderad utrustning:
UP400S
Referens/forskningsartikel:
Jung, A. (2007): Functional Materials based on Carbon Nanotubes. Dissertation Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2007.

TiO2 /perlitkomposit

Ultraljudstillämpning:
TiO2/perlitkompositmaterialen bereddes enligt följande. Först löstes 5 mL titanisopropoxid (TIPO), Aldrich 97%, i 40 mL etanol, Carlo Erba, och omrördes i 30 min. Därefter tillsattes 5 g perlit och dispersionen omrördes i 60 min. Blandningen homogeniserades ytterligare med ultraljudssonden UIP1000hd. En total energitillförsel på 1 Wh användes under en ultraljudsbehandlingstid på 2 min. Slutligen späddes slurryn med etanol till 100 mL suspension och den erhållna vätskan benämndes prekursorlösning (PS). Den beredda PS var redo att bearbetas i systemet för flamspraypyrolys.
Rekommenderad utrustning:
UIP1000hd
Referens/forskningsartikel:
Giannouri, M.; Kalampaliki, Th.; Todorova, N.; Giannakopoulou, T.; Boukos, N.; Petrakis, D.; Vaimakis, T.; Trapalis, C. (2013): Enstegssyntes av TiO2/Perlite-kompositer genom flamspraypyrolys och deras fotokatalytiska beteende. Internationell tidskrift för fotoenergi 2013.

Nanokatalysatorer såsom funktionaliserade zeoliter syntetiseras framgångsrikt under ultraljudsbehandling. Funktionaliserade nanostrukturerade sura zeoliter – syntetiserade under sonokemiska förhållanden – ger högre hastigheter vid omvandling av dimetyleter (DME).

Ultraljudsapparaten UIP2000hdT (2kW) med genomströmningsreaktor är en vanligt förekommande uppställning för sonokemisk syntes av mesoporösa nanokatalysatorer (t.ex. dekorerade zeoliter).

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan för att begära ytterligare information om ultraljudsprocessorer, tillämpningar och pris. Vi diskuterar gärna er process med er och erbjuder er ett ultraljudssystem som uppfyller era krav!







Kraftfullt ultraljud som kopplas in i vätskor genererar intensiv kavitation. De extrema kavitationseffekterna skapar finpulverslurryer med partikelstorlekar i submikron- och nanoområdet. Dessutom aktiveras partikelytan. Inverkan från mikrostrålar och stötvågor samt kollisioner mellan partiklar har betydande effekter på fasta ämnens kemiska sammansättning och fysikaliska morfologi, vilket dramatiskt kan öka den kemiska reaktiviteten hos både organiska polymerer och oorganiska fasta ämnen.

”De extrema förhållandena inuti kollapsande bubblor producerar mycket reaktiva species som kan användas för olika ändamål, exempelvis för att initiera polymerisation utan tillsatta initiatorer. Ett annat exempel är att sonokemisk sönderdelning av flyktiga metallorganiska prekursorer i lösningsmedel med hög kokpunkt producerar nanostrukturerade material i olika former med hög katalytisk aktivitet. Nanostrukturerade metaller, legeringar, karbider och sulfider, kolloider i nanometerskala samt nanostrukturerade katalysatorer på bärarmaterial kan alla framställas med denna generella metod.”

[Suslick/ Price 1999: 323]


Litteratur/Referenser


Fakta värda att känna till

Ultraljudshomogenisatorer för vävnad kallas ofta sondsonikatorer, soniska lyseringsapparater, sonolysatorer, ultraljudsdisruptorer, ultraljudskvarnar, sonoruptorer, sonifierare, soniska sönderdelare, celldisruptorer, ultraljudsdispergerare eller upplösare. De olika termerna härrör från de olika tillämpningar som kan utföras med ultraljudsbehandling.

Ultraljudshomogenisatorer med höga skjuvkrafter används vid bearbetning i laboratorie-, bänk-, pilot- och industriskala.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer för blandningstillämpningar, dispergering, emulgering och extraktion i laboratorie-, pilot- och industriskala.

Vi diskuterar gärna din process.

✕