Sonochemistry är effekten av ultraljud kavitation på kemiska system. På grund av de extrema förhållanden som uppstår i den cavitational “heta fläcken”, Power ultraljud är en mycket effektiv metod för att förbättra reaktions resultatet (högre avkastning, bättre kvalitet), omvandling och varaktigheten av en kemisk reaktion. Vissa kemiska förändringar kan uppnås under ultraljudsbehandling bara, såsom nano-storlek tenn-beläggning av Titan eller aluminium.

Hitta nedan ett urval av partiklar och vätskor med tillhör ande rekommendationer, hur man behandlar materialet för att mala, skingra, deagglomerate eller modifiera partiklarna med hjälp av ett ultraljud Homogenisatorer.

Hitta nedan några ultraljudsbehandling protokoll för framgångs rika sonochemical reaktioner!

I alfabetisk ordning:

α-epoxyketones – Ring öppnings reaktion

Ultraljud ansökan:
Den katalytiska ring öppningen av α-epoxyketoner utfördes med hjälp av en kombination av ultraljud och foto kemiska metoder. 1-Benzyl-2, 4, 6-triphenylpyridinium tetrafluoroborat (nbtpt) användes som photocatalyst. Genom kombinationen av ultraljudsbehandling (sonochemistry) och fotokemi av dessa föreningar i närvaro av nbtpt, öppnandet av epoxihartser ring uppnåddes. Det visades att användningen av ultraljud ökade graden av fotoinducerad reaktion signifikant. Ultraljud kan allvarligt påverka foto katalytisk ring öppnandet av α-epoxyketones huvudsakligen på grund av den effektiva Mass överföring av reaktanter och den glada tillstånd NBTPT. Även elektron överföring mellan de aktiva arterna i detta homogena system med ultraljudsbehandling sker
snabbare än systemet utan ultraljudsbehandling. Den högre avkastningen och kortare reaktions tider är fördelar med denna metod.

Ultraljudassisterad fotokatalytisk ringöppning av α-epoxiketoner (studie och grafik: ©Memarian et al 2007)

Ultraljudsbehandling protokoll:
α-epoxiketoner 1a-f och 1-bensyl-2,4,6-trifenylpyridiniumtetrafluorborat 2 bereddes enligt de rapporterade förfarandena. Metanol köptes från Merck och destillerades före användning. Ultraljudsenheten som användes var en UP400S ultraljudssond-enhet från Hielscher Ultrasonics GmbH. Ett S3 ultraljud nedsänkning horn (även känd som sond eller sonotrode) avger 24 kHz ultraljud vid intensitetsnivåer avstämbar upp till maximal sonisk effekttäthet på 460Wcm^-2 användes. Ultraljudsbehandling utfördes på 100% (maximal amplitud 210 μm). Den sonotrode S3 (maximal fördjupa djupet av 90mm) var nedsänkt direkt i reaktions blandningen. UV irradiationer utfördes med hjälp av en 400W högtrycks kvicksilver lampa från Narva med kylning av prover i Duran glas. Den ¹H NMR-spektra av blandningen av foto produkter mättes i CDCl₃ lösningar som innehåller tetramethylsilane (TMS) som intern standard på en Bruker DRX-500 (500 MHz). Preparative lagerkromatografi (PLC) utfördes på 20 × 20cm² plattor belagda med 1mm skikt av Merck kiselgel PF₂₅₄ genom att applicera kiseldioxid som en flyt gödsel och torkning i luft. Alla produkter är kända och deras spektraldata har rapporter ATS tidigare.
Rekommendation för enheten:
UP400S med ultraljud horn S3
Referens/uppsats:
Mer från Memarian, Hamid R.; Saffar-Teluri, A. (2007): Photosonochemical katalytiskt ringa öppningen av α-epoxyketones. Beilstein tidning organisk kemi 3/2, 2007.

Aluminium/nickel katalysator: Nano-strukturering av Al/ni legering

Ultraljud ansökan:
Al/ni-partiklar kan sonochemically modifieras genom nanostrukturering av initial Al/ni-legering. Therbey, en effektiv katalysator för Hydro Gene ring av acetophenon produceras.
Ultraljud beredning av Al/ni katalysator:
5g av den kommersiella Al/Ni-legeringen dispergerades i renat vatten (50 ml) och sonikerades upp till 50 min. med ultraljudssonden UIP1000hd (1kW, 20kHz) utrustad med ultraljudshornet BS2d22 (huvudområde på 3,8 cm²) och boostern B2-1.8. Maximiintensiteten beräknades till 140 WCM^{− 2} vid mekanisk amplitud på 106 μm. För att undvika temperaturökningen under ultraljudsbehandling experimentet utfördes i en termostatisk cell. Efter ultraljudsbehandling, var provet torkas under vakuum med en värme pistol.
Rekommendation för enheten:
UIP1000hd med sonotrode BS2d22 och booster horn B2 – 1.2
Referens/uppsats:
Dulle, Jana; Nemeth, silke; Skorb, Ekaterina V.; Irrgang, Torsten; Senker, Jürgen; Kempe, Rhett; Fery, Andreas; Andreeva, Daria V. (2012): Sonochemical aktivering av Al/ni Hydro Gene ring Catalyst. Avancerade funktionella material 2012. DOI: 10.1002/ADFM. 201200437

Bio diesel transesterifiering med MgO katalysator

Ultraljud ansökan:
Transesterifieringsreaktionen studerades under konstant ultraljud blandning med sonicator UP200S för olika parametrar som katalysator kvantitet, molar förhållandet mellan metanol och olja, reaktionstemperatur och reaktionstid. Batchexperimenten utfördes i en hårdglasreaktor (300 ml, 7 cm innerdiameter) med två halsjordade lock. En hals var ansluten till titan sonotrode S7 (spetsdiameter 7 mm) av ultraljudsprocessorn UP200S (200W, 24kHz). Ultraljudsamplituden sattes till 50% med 1 cykel per sekund. Reaktionsblandningen var sonicated under hela reaktionstiden. Den andra halsen på reaktorkammaren var försedd med en anpassad, vattenkyld, rostfri kondensor för att återflöda den förångade metanolen. Hela apparaten placerades i ett oljebad med konstant temperatur styrt av en proportionell integrerad derivattemperaturregulator. Temperaturen kan höjas upp till 65 °C med en noggrannhet på ±1 °C. Spillolja, 99,9% ren metanol användes som material för biodiesel transesterifiering. Rökavsatt MgO i nanostorlek (magnesiumband) användes som katalysator.
Ett utmärkt resultat av omvandling erhölls på 1,5 WT% katalysator; 5:1 metanol olja molar ratio vid 55 ° c, en omvandling av 98,7% uppnåddes efter 45 min.
Rekommendation för enheten:
UP200S med ultraljud sonotrode S7
Referens/uppsats:
Sivakumar, P.; Sankaranarayanan, S.; Renganathan, S.; Sivakumar, P. (): studier på Sono-Chemical bio diesel produktion använda rök deponeras nano MgO Catalyst. Bulletin för kemisk reaktions teknik & Katalys 8/ 2, 2013. 89 – på 96.

Kadmium (II)-thioacetamid nanocomposite syntes

Ultraljud ansökan:
Kadmium(II)-tioacetamid nanokompositer syntetiserades i närvaro och frånvaro av polyvinylalkohol via sonokemisk väg. För sonokemisk syntes (sonosyntes) löstes 0,532 g kadmium (II) acetatdihydrat (Cd (CH3COO) 2,2H2O), 0,148 g tioacetamid (TAA, CH3CSNH2) och 0,664 g kaliumjodid (KI) i 20 ml dubbeldestillerat avjoniserat vatten. Denna lösning var sonicated med en hög effekt sond-typ ultrasonicator UP400S (24 kHz, 400W) vid rumstemperatur för 1 h. Under ultraljudsbehandling av reaktionsblandningen temperaturen ökade till 70-80degC mätt med ett järn-konstantin termoelement. Efter en timme bildades en ljusgul fällning. Det isolerades genom centrifugering (4 000 rpm, 15 min), tvättades med dubbeldestillerat vatten och sedan med absolut etanol för att avlägsna kvarvarande föroreningar och torkades slutligen i luft (utbyte: 0,915 g, 68%). Dec. s.200°C. För framställning av polymer nanokomposit upplöstes 1,992 g polyvinylalkohol i 20 ml dubbeldestillerat avjoniserat vatten och tillsattes därefter i ovanstående lösning. Denna blandning bestrålades ultraljud med ultraljudssonden UP400S i 1 h när en ljus orange produkt bildades.
SEM-resultaten visade att i närvaro av PVA minskade partikel storlekarna från cirka 38 nm till 25 nm. Då vi syntetiserade sexkantiga CD nanopartiklar med sfäriska morfologi från termisk nedbrytning av polymera nanocomposite, kadmium (II)-thioacetamide/PVA som föregångare. Storleken på CD-skivorna nanopartiklar mättes både av XRD och SEM och resultaten var mycket bra överens med varandra.
Ranjbar et al. (2013) fann också att den polymera CD (II) nanocomposite är en lämplig föregångare för beredning av kadmium sulfid nanopartiklar med intressanta morfologier. Alla resultat visade att ultraljud syntes kan användas framgångs rikt som en enkel, effektiv, låg kostnad, miljö vänlig och mycket lovande metod för syntes av nanoskala material utan behov av särskilda villkor, såsom hög temperatur, långa reaktions tider och högt tryck.
Rekommendation för enheten:
UP400S
Referens/uppsats:
Ranjbar, M.; Mostafa Yousefi, M.; Nozari, R.; Sheshmani S. (2013): syntes och karakterisering av kadmium-Thioacetamide Nanocomposites. Int. J. Nanosci. Och nanoteknik. 9/4, 2013. på 203-212.

CaCO3 – ultraljud belagd med stearinsyra

Ultraljud ansökan:
Ultraljud beläggning av Nano-utfällda CaCO₃ (NPCC) med stearinsyra för att förbättra dess dispersion i polymer och för att minska tät bebyggelsen. 2g av obestruket nano-fällda CaCO₃ (NPCC) har varit sonicated med sonicator UP400S i 30ml etanol. 9 viktprocent stearinsyra har lösts i etanol. Etanol med stearinsyra blandades sedan med den sonifierade suspensionen.
Rekommendation för enheten:
UP400S med 22mm diameter sonotrode (H22D), och flöde cell med kylning jacka
Referens/uppsats:
Kow, K. W.; Abdullah, E. C.; Aziz, A. R. (2009): verkställer av ultraljud i beläggning nano-fällt CaCO3 med stearinsyra. Asia ‐ Pacific journal för kemi teknik 4/5, 2009. på 807-813.

Cerium nitrat dopade silan

Ultraljud ansökan:
Kallvalsade kolstålpaneler (6,5 cm, 6,5 cm, 0,3 cm; kemiskt rengjorda och mekaniskt polerade) användes som metalliska substrat. Före beläggningsapplikationen rengjordes panelerna ultraljud med aceton och rengjordes sedan med en alkalisk lösning (0,3 mol L1 NaOH-lösning) vid 60 ° C i 10 minuter. För användning som primer, före substratförbehandling, späddes en typisk formulering inklusive 50 delar γ-glycidoxipropyltrimetoxisilan (γ-GPS) med cirka 950 delar metanol, i pH 4,5 (justerad med ättiksyra) och möjliggjorde hydrolys av silan. Beredningsförfarandet för dopad silan med ceriumnitratpigment var detsamma, förutom att 1, 2, 3 viktprocent ceriumnitrat tillsattes till metanollösningen före (γ-GPS) tillsats, sedan blandades denna lösning med en propelleromrörare vid 1600 rpm i 30 min. vid rumstemperatur. Därefter sonikerades ceriumnitratinnehållande dispersioner i 30 minuter vid 40 ° C med ett externt kylbad. Ultraljudsprocessen utfördes med ultrasonicator UIP1000hd (1000W, 20 kHz) med ett inlopp ultraljud effekt på cirka 1 W / ml. Substratförbehandling utfördes genom att skölja varje panel i 100 sekunder med lämplig silanlösning. Efter behandlingen fick panelerna torka i rumstemperatur i 24 timmar, sedan belades de förbehandlade panelerna med en tvåpack aminhärdad epoxi. (Epon 828, skal Co.) för att göra 90μm våt filmtjocklek. Epoxibelagda paneler fick härda i 1 timme vid 115 ° C, efter härdning av epoxibeläggningar; Den torra filmtjockleken var ca 60μm.
Rekommendation för enheten:
UIP1000hd
Referens/uppsats:
Zaferani, S.H.; Peikari, M.; Zaarei, D.; Danaei, i. (2013): electrochemical verkställer av silan preterapier som innehåller ceriumnitrat på katodic släppning rekvisita av epoxy belagt Ståls ätter. Journal of adhesion Science och Technology 27/22, 2013. 2411 – 2420.

Koppar-aluminium ramverk: syntes av porösa cu-Al ramverk

Ultraljud ansökan:
Porösa koppar-aluminium stabiliserad av metall oxid är en lovande ny alternativ katalysator för propan dehydrogenering som är fri från ädla eller farliga metaller. Strukturen av den oxiderade porösa cu-Al legering (metall svamp) liknar Raney-typ metaller. High-Power ultraljud är en grön kemi verktyg för syntesen av porösa koppar-aluminium ramverk stabiliserats av metall oxid. De är billiga (produktionskostnad på ca. 3 EUR/liter) och metoden kan lätt skalas upp. Dessa nya porösa material (eller "metall svampar") har en legering bulk och en oxiderad yta, och kan katalysera propan dehydrogenering vid låga temperaturer.
Förfarande för ultraljud katalysator preparatet:
Fem gram av Al-Cu legering pulver dispergerades i ultrarent vatten (50mL) och sonicated för 60 min med Hielscher sond-typ sonicator UIP1000hd (20kHz, max. uteffekt 1000W). Enheten för ultraljudssond var utrustad med en sonotrode BS2d22 (spetsområde 3.8cm²) och boosterhornet B2 – 1.2. Maximiintensiteten beräknades till 57 W/cm² med en mekanisk amplitud på 81 μm. Under behandlingen kyldes provet i ett isbad. Efter behandlingen torkades provet vid 120 ° c i 24 timmar.
Rekommendation för enheten:
UIP1000hd med sonotrode BS2d22 och booster horn B2 – 1.2
Referens/uppsats:
Mer från schäferhans, Jana; Gómez-Quero, Santiago; Andreas, V.; Rothenberg, Gadi (2011): nya och effektiva koppar-aluminium propan Dehydrogenation katalysatorer. Chem. EUR. J. 2011, 17, 12254-12256.

Koppar phathlocyanine nedbrytning

Ultraljud ansökan:
Decolorization och förstörelse av metallophthalocyanines
Koppar fatlocyanin är sonicated med vatten och organiska lösningsmedel vid omgivningstemperatur och atmosfärstryck i närvaro av katalytisk mängd oxidant med hjälp av 500W ultrasonicator UIP500hd med vik-tråg kammare på en effektnivå av 37–59 W / cm²: 5 mL prov (100 mg/L), 50 D/D vatten med choloform och pyridin vid 60% av ultraljud amplitud. Reaktions temperatur: 20 ° c.
Rekommendation för enheten:
UIP500hd

Guld: morfologisk modifiering av Guldnanopartiklar

Ultraljud ansökan:
Guld Nano partiklar var morfologiskt modifierade under intensiv ultraljud bestrålning. Att smälta Guldnanopartiklar i en hantel-liknande struktur en Ultraljuds behandling av 20 min. i rent vatten och i närvaro av tensider hittades tillräcklig. Efter 60 min. av ultraljudsbehandling, guldnanopartiklarna förvärva en mask-liknande eller ringliknande struktur i vatten. Smält nanopartiklar med sfäriska eller ovala former var ultraljud bildas i närvaro av natriumdodecylsulfat eller dodecylamin lösningar.
Protokoll av Ultraljuds-behandling:
För ultraljud modifiering, den kolloidalt guld lösning, som består i förformade citrat-skyddade Guldnanopartiklar med en genomsnittlig diameter på 25Nm (± 7nm), var sonicated i en sluten reaktor kammare (ca. 50mL volym). Den kolloidala guld lösningen (0,97 mmol · L^-1) var ultraljud bestrålad vid hög intensitet (40 W/cm^-2) med hjälp av en Hielscher UIP1000hdT ultrasonicator (20kHz, 1000W) utrustad med en titanlegering sonotrode BS2d18 (0.7 tums spetsdiameter), som nedsänktes ca 2 cm under ytan av sonicated lösning. Det kolloidala guldet gasades med argon (O₂ < 2 ppmv, luft vätska) 20 min. före och under ultraljudsbehandling med en hastighet av 200 mL · min^-1 att eliminera syret i lösningen. En 35-mL-del av varje ytaktiva lösning utan tillsats av Trinatriumcitratdihydrat lades till av 15 mL förformade kolloidalt guld, bubblade med en argon gas 20 min. före och under Ultraljuds behandling.
Rekommendation för enheten:
UIP1000hd med sonotrode BS2d18 och flöde cell reaktor
Referens/uppsats:
Radziuk, D.; Grigoriev, D.; Zhang, W.; Su, D.; Möhwald, H.; Shchukin, D. (2010): ultraljud-Assisted fusion av förformade Guldnanopartiklar. Tidning fysikalisk kemi C 114, 2010. 1835 – 1843.

Oorganiska gödsel medel – urlakning av Cu, CD och PB för analys

Ultraljud ansökan:
Extraktion av Cu, CD och PB från oorganiska gödsel medel för analytiska ändamål:
För ultraljud utvinning av koppar, bly och kadmium, prover som innehåller en blandning av gödningsmedel och lösningsmedel är sonicated med en ultraljud enhet såsom VialTweeter sonicator för indirekt ultraljudsbehandling. Gödningsproverna var sonicated i närvaro av 2mL av 50% (v / v) HNO₃ i glasrör i 3 minuter. Extrakten av Cu, CD och PB kan bestämmas genom flamma atomabsorptionsspektrometri (FAAS).
Rekommendation för enheten:
VialTweeter
Referens/uppsats:
Lima, A. F.; Richter, E. M.; Muñoz, R. A. A. (2011): alternativ analytisk metod för metall bestämning i oorganiska gödsel medel baserade på ultraljud-Assisted extraktion. Tidning av brasilianen kemiskt samhälle 22/8. 2011.1519-1524.

Latex syntes

Ultraljud ansökan:
Beredning av P (St-BA) latex
Poly(styren-r-butylakrylat) P(St-BA)latexpartiklar syntetiserades genom emulsionspolymerisation i närvaro av ytaktivt medel DBSA. 1 g DBSA löstes först i 100 ml vatten i en trehalsad kolv 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 via magnetisk omrörning i 1 h följt av ultraljudsbehandling med sonicator UIP1000hd utrustad med ultraljudshorn (sond / sonotrode) i ytterligare 30 min. i isbadet. Slutligen utfördes polymerisationen vid 90 ° C i ett oljebad i 2 timmar under en kväveatmosfär.
Rekommendation för enheten:
UIP1000hd
Referens/uppsats:
Tillverkning av flexibla ledande filmer som härrör från poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) epoly (styrenesulfonic Acid) (Pedot: PSS) på fiberduk tyger substrat. Material Kemi och fysik 143, 2013. på 143-148.
Klicka här för att läsa mer om Sono-syntesen av latex!

Bly avlägsnande (Sono-lakning)

Ultraljud ansökan:
Ultraljud urlakning av bly från förorenad jord:
Ultraljudslakningsexperimenten utfördes med en ultraljudshomogenisator UP400S med en titansond (diameter 14 mm), som arbetar med en frekvens av 20 kHz. Ultraljudssonden (sonotrode) kalibrerades kalorimetriskt med ultraljudsintensiteten inställd på 51 ± 0,4 W cm^-2 för alla Sono-lakning experiment. De Sono-lakning experiment var termoanges med en platt botten mantlade glas cell vid 25 ± 1 ° c. Tre system anställdes som jord laknings lösningar (0.1 L) under ultraljudsbehandling: 6 mL 0,3 mol L^-2 av ättiksyralösning (pH 3,24), 3% (volymprocent) sal Peter syra lösning (pH 0,17) och en buffert av ättiksyra/acetat (pH 4,79) beredd genom blandning 60mL 0f 0,3 mol L^-1 ättiksyra med 19 mL 0,5 mol L^-1 Naoh. Efter Sono-lakning processen, prover filtrerades med filter papper för att separera Lak vatten lösning från jord följt av bly elektroavsättning av Lak vatten lösning och nedbrytning av jord efter applicering av ultraljud.
Ultraljud har visat sig vara ett värdefullt verktyg för att förbättra Lak vatten av bly från förorena jord. Ultraljud är också en effektiv metod för nära total avlägsnande av Lak Bart bly från jord vilket resulterar i en mycket mindre farlig jord.
Rekommendation för enheten:
UP400S med sonotrode H14
Referens/uppsats:
Sandoval-González, A.; Silva-Martínez, S.; Blass-Amador, G. (2007): ultraljud urlakning och elektrokemisk behandling kombinerat för bly avlägsnande jord. Tidning nya material för elektrokemiska system 10, 2007. på 195-199.

Pbs – Bly sulfid nanopartiklar syntes

Ultraljud ansökan:
Vid rums temperatur, 0,151 g blyacetat (PB (CH₃COO) 2,3 H₂O) och 0,03 g i TAA (CH₃Mer från CSNH₂) lades till 5mL av den joniska vätskan, [EMIM] [EtSO₄], och 15 ml dubbeldestillerat vatten i en 50 ml bägare som åläggs ultraljudsbestrålning med Hielscher sonicator UP200S i 7 minuter. Spetsen på ultraljudssonden / sonotrode S1 nedsänktes direkt i reaktionslösningen. Den bildade mörkbruna färgsuspensionen centrifugerades för att få ut fällningen och tvättades två gånger med dubbeldestillerat vatten respektive etanol för att avlägsna de oreagerade reagenserna. För att undersöka effekten av ultraljud på produkternas egenskaper framställdes ytterligare ett jämförande prov, vilket höll reaktionsparametrarna konstanta förutom att produkten framställs vid kontinuerlig omrörning i 24 timmar utan hjälp av ultraljudsbestrålning.
Ultraljud-assisterad syntes i vattenhaltiga Joniska vätskan vid rums temperatur föreslogs för beredning av PbS nanopartiklar. Denna rums temperatur och miljö vänliga gröna metoden är snabb och mallfri, vilket förkortar syntes tiden anmärknings värt och undviker komplicerade syntetiska procedurer. De som för beredda nanoclusters visar en enorm blå förskjutning av 3,86 eV som kan hänföras till mycket liten storlek av partiklar och Quantum inne slutning effekt.
Rekommendation för enheten:
UP200S
Referens/uppsats:
Behboudnia, M.; Habibi-Yangjeh, A.; Jafari-Tarzanag, Y.; Khodayari, A. (2008): facile och rums temperatur beredning och karakterisering av PbS nanopartiklar i vatten [EMIM] [EtSO4] jonisk vätska med ultraljud bestrålning. Bulletin koreanska kemiska föreningen 29/1, 2008. på 53-56.

Fenol nedbrytning

Ultraljud ansökan:
Rokhina et al. (2013) använde kombinationen av perättiksyra (PAA) och heterogen katalysator (MnO₂) för nedbrytning av fenol i en vattenlösning under ultraljudsbestrålning. Ultraljud utfördes med hjälp av en 400W sond-typ ultrasonicator UP400S, som kan sonikera antingen kontinuerligt eller i pulsläge (dvs. 4 sek. på och 2 sek. av) vid en fast frekvens av 24 kHz. Den beräknade totala effektingången, effekttätheten och effektintensiteten som släpptes till systemet var 20 W, 9,5×10^-2 W/cm^-3och 14,3 W/cm^-2respektive. Den fasta effekten har använts under hela experimenten. Immersionscirkulationsenhet användes för att styra temperaturen inuti reaktorn. Den faktiska ultraljudsbehandlingstiden var 4 timmar, även om den verkliga reaktionstiden var 6 timmar på grund av operationen i pulserande läge. I ett typiskt experiment fylldes glasreaktorn med 100 ml fenollösning (1,05 mM) och lämpliga doser av katalysatorn MnO2 och PAA (2%), mellan 0–2 g L^-1 respektive 0 – 150 ppm. Alla reaktioner utfördes vid omständigheter neutralt pH, atmosfärstryck och rums temperatur (22 ± 1 ° c).
Genom ultraljud, var ytan av katalysatorn ökade resulterar i en 4-faldig större yta utan förändring i den strukturella. Omsättningshastigheten (TOF) ökade från 7 x 10^-3 till 12,2 x 10^-3 Min^-1, i jämförelse med den tysta processen. Dessutom upptäcktes ingen signifikant urlakning av katalysatorn. Isotermisk oxidation av fenol vid relativt låga koncentrationer av reagenser uppvisade höga avverknings hastigheter på fenol (upp till 89%) vid milda förhållanden. I allmänhet accelererade ultraljud oxidations processen under första 60 min. (70% av fenol avlägsnande vs 40% under den tysta behandlingen).
Rekommendation för enheten:
UP400S
Referens/uppsats:
Rokhina, E. V.; Makarova, K.; Lahtinen, M.; Golovina, E. A.; Van as, H.; Virkutyte, J. (2013): ultraljud-Assisted MnO₂ katalyserad homolys av perättiksyra för fenol nedbrytning: bedömning av process kemi och kinetik. Kemi teknik Journal 221, 2013. 476 – 486.

Fenol: oxidation av fenol med RuI₃ som katalysator

Ultraljud ansökan:
Heterogen vattenbaserad oxidation av fenol över RuI₃ med väteperoxid (H₂den₂): Den katalytiska oxideringen av fenol (100 ppm) över RuI₃ som katalysator studerades i en 100 ml glasreaktor utrustad med en magnetomrörare och en temperaturregulator. Reaktionsblandningen omrördes med en hastighet av 800 rpm i 1-6 timmar för att ge en fullständig blandning för jämn fördelning och full suspension av katalysatorpartiklar. Ingen mekanisk omrörning av lösningen utfördes under ultraljudsbehandling på grund av störningen orsakad av kavitationsbubblans svängning och kollaps, vilket ger sig en extremt effektiv blandning. Ultraljud bestrålning av lösningen utfördes med en ultraljudsgivare UP400S utrustad med ultraljud (så kallad sond-typ sonicator), som kan fungera antingen kontinuerligt eller i pulsläge vid en fast frekvens av 24 kHz och en maximal effekt på 400W.
För experimentet, obehandlad RuI₃ som katalysator (0.5 – 2 gL^-1) infördes som en suspension till reaktionsmediet med följande H2O2-tillsats (30 %, koncentration i intervallet 200–1200 ppm).
Rokhina et al. fann i sin studie att ultraljud bestrålning spelade en framträdande roll i modifiering av katalysatorns textur egenskaper, producerar mikroporös struktur med högre yta som ett resultat av fragmentering av katalysator partiklarna. Dessutom hade den en PR-effekt, förhindra gytter av katalysator partiklar och förbättra tillgängligheten av fenol och väteperoxid till de aktiva platserna av katalysatorn.
Den tvåfaldiga ökningen av ultraljudsassisterad processeffektivitet jämfört med den tysta oxidationsprocessen tillskrevs katalysatorns förbättrade katalytiska beteende och generering av oxiderande arter som •OH, •HO2 och •I₂ genom vätebindningar klyvning och rekombination av radikaler.
Rekommendation för enheten:
UP400S
Referens/uppsats:
Rokhina, E. V.; Lahtinen, M.; Nolte, M. C. M.; Virkutyte, J. (2009): ultraljud-Assisted heterogena ruthenium katalyseras våt peroxid oxidation av fenol. Tillämpad katalys B: miljö 87, 2009. 162 – 170.

PLA belagda AG/ZnO partiklar

Ultraljud ansökan:
PLA-beläggning av Ag / ZnO-partiklar: Mikro- och submikropartiklar av Ag / ZnO belagda med PLA framställdes med olje-i-vattenemulsionslösningsmedelsindunstningstekniken. Denna metod utfördes på följande sätt. För det första löstes 400 mg polymer i 4 ml kloroform. Den resulterande koncentrationen av polymer i kloroform var 100 mg/ml. För det andra emulgerades polymerlösningen i vattenlösning av olika ytaktiva system (emulgeringsmedel, PVA 8-88) under kontinuerlig omrörning med homogenisator vid omrörningshastighet av 24 000 rpm. Blandningen omrördes i 5 min. och under denna period kyldes den bildande emulsionen med is. Förhållandet mellan vattenlösning av ytaktivt ämne och kloroformlösning av PLA var identiskt i alla experiment (4: 1). Därefter var den erhållna emulsionen ultraljuderad av en ultraljudssond-typ enhet UP400S (400W, 24kHz) i 5 min. vid cykel 0,5 och amplitud 35%. Slutligen överfördes den beredda emulsionen till Erlenmeyerkolven, omrördes och det organiska lösningsmedlet indunstades från emulsionen under reducerat tryck, vilket slutligen leder till bildandet av partikelsuspension. Efter avlägsnande av lösningsmedel centrifugerades suspensionen tre gånger för att avlägsna emulgeringsmedlet.
Rekommendation för enheten:
UP400S
Referens/uppsats:
Kucharczyk, P.; Sedlarik, V.; Stloukal, P.; Bazant, P.; Koutny, M.; Gregorova, A.; Kreuh, D.; Kuritka, I. (2011): poly (L-mjölksyra) belagd mikrovågsugn syntetiserade hybrid antibakteriella partiklar. Nanocon 2011.

Polyaniline komposit

Ultraljud ansökan:
Beredning av vatten-baserade Self-dopade nano polyaniline (SPAni) komposit (SC-WB)
För att förbereda den vattenbaserade SPAni-kompositen, 0,3 gr SPAni, syntetiserad med användning av in situ-polymerisation i ScCO2-medium, späddes med vatten och sonicated i 2 minuter av en 1000W ultraljud homogenisator UIP1000hd. Därefter homogeniserades suspensionsprodukten genom tillsats av 125 gr vattenbaserad härdarmatris i 15 min. och den slutliga ultraljudsbehandlingen utfördes vid omgivningstemperatur i 5 minuter.
Rekommendation för enheten:
UIP1000hd
Referens/uppsats:
Bagherzadeh, M.R.; Mousavinejad, T.; Akbarinezhad, E.; Ghanbarzadeh, A. (2013): skyddande prestanda av vattenbaserad Epoxibeläggning som innehåller ScCO2 syntetiserade Self-dopade Nanopolyaniline. på 2013.

Polycykliska aromatiska kolväten: Sonokemisk nedbrytning av naftalen, Acenaphtylen och fenantren

Ultraljud ansökan:
För sonochemical nedbrytning av polycykliska aromatiska kolväten (PAHs) naftalen, acenaftylen och fenantren i vatten, provblandningar sonicated vid 20 ◦ C och 50 μg / l av varje mål PAH (150 μg / l av total initial koncentration). Ultraljud applicerades av en UP400S horn-typ ultrasonicator (400W, 24kHz), som kan fungera antingen i kontinuerligt eller i pulsläge. Sonicator UP400S var utrustad med en titansond H7 med 7 mm diameter spets. Reaktionerna utfördes i ett 200 ml cylindriskt glasreaktionskärn med titanhornet monterat ovanpå reaktionskärlet och förseglat med O-ringar och en teflonventil. Reaktionskärlet placerades i ett vattenbad för att kontrollera processtemperaturen. För att undvika fotokemiska reaktioner täcktes kärlet med aluminiumfolie.
Analys resultaten visade att omvandlingen av PAH ökar med ökande ultraljudsbehandling varaktighet.
För naftalen, den ultraljud assisterad omvandling (ultraljud effekt inställd på 150W) ökade från 77,6% uppnås efter 30 min. ultraljudsbehandling till 84,4% efter 60 min. ultraljudsbehandling.
För acenaphthylen, den ultraljud assisterad omvandling (ultraljud effekt inställd på 150W) ökade från 77,6% uppnås efter 30 min. ultraljudsbehandling med 150W ultraljud makt till 84,4% efter 60 min. ultraljudsbehandling med 150W ultraljud ökade från 80,7% uppnått efter 30 min. ultraljudsbehandling med 150W ultraljud makt till 96,6% efter 60 min. ultraljudsbehandling.
För fenantren, ultraljud assisterad omvandling (ultraljud effekt inställd på 150W) ökade från 73,8% uppnås efter 30 min. ultraljudsbehandling till 83,0% efter 60 min. ultraljudsbehandling.
För att förbättra nedbrytningen effektivitet, väteperoxid kan utnyttjas mer effektivt när järn Jon tillsätts. Tillsats av järn Jon har visat sig ha synergieffekter som simulerar en Fenton-liknande reaktion.
Rekommendation för enheten:
UP400S med H7
Referens/uppsats:
Psillakis, E.; Goula, G.; Kalogerakis, N.; Mantzavinos, D. (2004): nedbrytning av polycykliska aromatiska kolväten i vatten lösningar genom ultraljud bestrålning. Journal för farliga ämnen B108, 2004. 95 – 102.

Oxid lager borttagning från substrat

Ultraljud ansökan:
För att förbereda underlaget innan de växer CuO nanotrådar på cu substrat, den inneboende oxid skiktet på cu ytan togs bort av ultrasonicating provet i 0,7 M saltsyra för 2 min. med en Hielscher UP200S. Provet var ultraljud rengöras i aceton för 5 min. för att avlägsna organiska föroreningar, noggrant sköljas med avjoniserat (DI) vatten, och torkas i tryck luft.
Rekommendation för enheten:
UP200S eller UP200St
Referens/uppsats:
Mashock, M.; Yu, K.; Cui, S.; Mao, S.; Lu, G.; Chen, J. (2012): modulerande gas Avkännings egenskaper hos CuO nanowires genom skapande av diskreta Nanosized p − n korsningar på deras ytor. Tillämpade ACS-material & Gränssnitt 4, 2012. 4192 − 4199.

Voltametri experiment

Ultraljud ansökan:
För ultraljudsförstärkta voltametriexperiment användes en Hielscher 200 watt ultrasonicator UP200S utrustad med glashorn (13 mm diameter spets). Ultraljudet applicerades med en intensitet på 8 W/cm^{– 2 för att}.
På grund av den långsamma spridningen av nanopartiklar i vatten lösningar och det stora antalet redoxcentraler per Nanopartikel domineras den direkta lösningfasvoltammetri av nanopartiklar av adsorptions effekter. För att upptäcka nanopartiklar utan ackumulering på grund av adsorption, måste en experimentell metod väljas med (i) en tillräckligt hög koncentration av nanopartiklar, (II) små elektroder för att förbättra förhållandet mellan signal och back, eller (III) mycket snabbt Mass transporter.
Därför, McKenzie et al. (2012) anställd effekt ultraljud för att drastiskt förbättra hastigheten för Mass transport av nanopartiklar mot elektrod ytan. I deras experimentella setup, elektroden är direkt utsatt för hög intensitet ultraljud med 5 mm elektrod-till-horn avstånd och 8 W/cm^{– 2 för att} ultraljudsbehandling intensitet vilket resulterar i agitation och kavitational rengöring. Ett testredoxsystem, enelektronreduktionen av Ru(NH3)₆^{3 eller högre} i vattenhaltiga 0,1 M KCl, var anställd för att kalibrera hastigheten för Mass transport uppnås under dessa förhållanden.
Rekommendation för enheten:
UP200S eller UP200St
Referens/uppsats:
McKenzie, K. J.; Marken, F. (2001): direkt elektrokemi av nanopartiklar Fe2O3 i vatten lösning och adsorberat på tenn-dopade indium oxid. Ren tillämpad kemi, 73/12, 2001. 1885 – 1894.

Sonicators för Sonochemical reaktioner från Lab till industriell skala

Hielscher erbjuder hela utbudet av ultrasonicators från handhållna lab homogenisator upp till full industriella sonicators för hög volym strömmar. Alla resultat uppnådda i liten skala under testning, R&D and optimization of an ultrasonic process, can be >linearly scaled up to full commercial production. Hielscher sonicators är pålitliga, robusta och byggda för 24/7 drift.
Fråga oss, hur man utvärderar, optimerar och skalar din process! Vi är glada att hjälpa dig under alla stadier – från första tester och process optimering till installation i din industriella produktions linje!