Sono-elektrokemisk syntes av nanopartiklar

Den ultraljudsfrämjade elektrokemiska syntesen av nanopartiklar är en mycket effektiv och kostnadseffektiv väg för att producera högkvalitativa nanopartiklar i stor skala. Den sono-elektrokemiska syntesen, även känd som sonoelektrodeposition, gör det möjligt att framställa nanostrukturer av olika material och former.

Sonoelektrokemisk syntes och sonoelektrodeposition av nanopartiklar

Sonoelektrokemisk syntes eller sonoelektrodeposition är en teknik som används för att producera metalliska nanopartiklar som applicerar ultraljud med hög effekt under elektrodepositionsprocessen för att främja massöverföringen av växande nanopartiklar på katodytan och den omgivande lösningen.
För sonoelektrokemisk syntes eller sonoelektrodeposition av nanopartiklar kombineras effekterna av sonokemi med elektrodepositionsprocessen. De sonoelektrokemiska effekterna av kraftfulla ultraljudsvågor och den resulterande akustiska kavitationen på kemiska reaktioner orsakas av mycket höga temperaturer, tryck och deras respektive skillnader, som utvecklas i och runt de kollapsande kavitationsbubblorna. Genom att kombinera sonokemi med elektrokemi erbjuder sonoelektrokemi förenade effekter såsom förbättrar massöverföringen, ytrengöring av elektrodytorna, avgasning av lösningen samt ökade reaktionshastigheter. Sammantaget utmärker sig sonoelektrokemisk nanopartikelsyntes (sonoelektrodeposition) genom höga utbyten av högkvalitativa nanopartiklar, som kan produceras under milda förhållanden i en snabb och kostnadseffektiv process. Processparametrarna för sonoelektrokemi och sonoelektrodeposition gör det möjligt att påverka partikelstorlek och morfologi.
Läs mer om sonoelektrokemisk deponering av nanopartiklar och nanostrukturerade material!

Hur fungerar sonoelektrokemisk syntes / sonoelektrodeposition?

Den grundläggande installationen av ett sonoelektrodepositionssystem för sonoelektrokemisk nanopartikelsyntes är ganska enkel. Den enda skillnaden mellan en sonoelektrodepositionsinställning och en elektrodepositionsinställning är det faktum att för elektroden/elektroderna i sonoelektrodepositionssystemet används ultraljudssonder. Ultraljudssonden fungerar som en arbetselektrod för att syntetisera metalliska nanopartiklar. En av de viktigaste drivande effekterna av ultraljud vid sonoelektrodeposition är den ökade massöverföringen mellan elektroden (katod och/eller anod) och den omgivande lösningen.
Eftersom processparametrarna för sonoelektrokemisk syntes och sonoelektrodeposition kan kontrolleras och justeras exakt, kan nanopartiklar av kontrollerad storlek och form syntetiseras. Sonoelektrokemisk syntes och sonoelektrodeposition är tillämpliga på ett brett spektrum av metalliska nanopartiklar och nanostrukturerade komplex.

Fördelarna med sonoelektrokemisk nanopartikelsyntes

NTNU:s forskargrupp bestående av Prof. Islam och Prof. Pollet återupptar i sin forskningsartikel (2019) de viktigaste fördelarna med den sonoelektrokemiska produktionen av nanopartiklar enligt följande: "(i) en stor förbättring av masstransporten nära elektroden, varigenom hastigheten och ibland mekanismen för de elektrokemiska reaktionerna förändras, (ii) en modifiering av ytmorfologin genom kavitationsstrålar vid elektrod-elektrolytgränssnittet, vilket vanligtvis orsakar en ökning av ytan och (iii) en förtunning av tjockleken på elektroddiffusionsskiktet och därmed jonutarmning." (Islam et al. 2019)

Högpresterande elektrokemiska sonder och reaktorer

Hielscher Ultrasonics är din långvariga erfarna partner för högpresterande ultraljudssystem inom sonokemi och sonoelektrokemi. Vi tillverkar och distribuerar toppmoderna ultraljudssonder och reaktorer, som används över hela världen för tunga applikationer i krävande miljöer. För sonoelektrokemi och sonoelektrodeposition har Hielscher utvecklat speciella ultraljudssonder, reaktorer och isolatorer. Ultraljudssonderna fungerar som katod och/eller anod, medan ultraljudsreaktorcellerna ger optimala förhållanden för elektrokemiska reaktioner. Ultraljudselektroder och celler finns tillgängliga för galvaniska/voltaiska samt elektrolytiska system.

Exakt kontrollerbara amplituder för optimala resultat

Alla Hielscher ultraljudsprocessorer är exakt kontrollerbara och därmed tillförlitliga arbetshästar i R&D och produktion. Amplituden är en av de avgörande processparametrarna som påverkar effektiviteten och effektiviteten hos sonokemiskt och sonomekaniskt inducerade reaktioner. Alla Hielscher ultraljud’ processorer möjliggör exakt inställning av amplituden. Hielschers industriella ultraljudsprocessorer kan leverera mycket höga amplituder och leverera den ultraljudsintensitet som krävs för krävande sono-elektrochamiska applikationer. Amplituder på upp till 200 μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift.
Exakta amplitudinställningar och permanent övervakning av ultraljudsprocessparametrarna via smart programvara ger dig möjlighet att påverka den sonoelektrokemiska reaktionen exakt. Under varje ultraljudsbehandling körs, alla ultraljud parametrar registreras automatiskt på en inbyggd SD-kort, så att varje körning kan utvärderas och kontrolleras. Optimal ultraljudsbehandling för mest effektiva sonoelektrokemiska reaktioner!
All utrustning är byggd för användning 24/7/365 under full belastning och dess robusthet och tillförlitlighet gör den till arbetshästen i din elektrokemiska process. Detta gör Hielschers ultraljudsutrustning till ett pålitligt arbetsredskap som uppfyller dina sonoelektrokemiska processkrav.

Högsta kvalitet – Designad och tillverkad i Tyskland

Som ett familjeägt och familjeägt företag prioriterar Hielscher högsta kvalitetsstandarder för sina ultraljudsprocessorer. Alla ultraljudsapparater är utformade, tillverkade och grundligt testade i vårt huvudkontor i Teltow nära Berlin, Tyskland. Robustheten och tillförlitligheten hos Hielschers ultraljudsutrustning gör den till en arbetshäst i din produktion. 24/7 drift under full belastning och i krävande miljöer är en naturlig egenskap hos Hielschers högpresterande ultraljudssonder och reaktorer.

Kontakta oss nu och berätta om dina krav på elektrokemiska processer! Vi kommer att rekommendera dig de mest lämpliga ultraljudselektroderna och reaktoruppsättningen!