Sonoelektrokemisk deponering

Sonoelektrokemisk deposition är syntesteknik, som kombinerar sonokemi och elektrokemi, för en mycket effektiv och miljövänlig produktion av nanomaterial. Sonoelektrokemisk deposition är känd som snabb, enkel och effektiv och möjliggör formkontrollerad syntes av nanopartiklar och nanokompositer.

Sono-elektrodeposition av nanopartiklar

För sonoelektrodeposition (även sonoeletrokemisk avsättning, sonokemisk elektroplätering eller sonokemisk elektrodeposition) i syfte att syntetisera nanopartiklar används en eller två ultraljudssonder (sonotroder eller horn) som elektroder. Metoden för sonoelektrokemisk deponering är mycket effektiv såväl som enkel och säker att använda, vilket gör det möjligt att syntetisera nanopartiklar och nanostrukturer i stora mängder. Dessutom är sonoelektrokemisk avsättning en intensifierad process, vilket innebär att ultraljudsbehandling påskyndar elektrolysprocessen så att reaktionen kan köras under mer effektiva förhållanden.
Att applicera ultraljud på suspensioner ökar massöverföringsprocesserna avsevärt på grund av makroskopisk strömning och mikroskopiska interfaciala kavitationskrafter. På ultraljudselektroder (sono-elektroder) tar ultraljudsvibration och kavitation kontinuerligt bort reaktionsprodukterna från elektrodytan. Genom att avlägsna eventuella passiverande avsättningar är elektrodytan kontinuerligt tillgänglig för ny partikelsyntes.
Ultraljudsgenererad kavitation främjar bildandet av släta och enhetliga nanopartiklar som är homogent fördelade i vätskefasen.

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Ultraljud elektrodeposition är en mycket effektiv metod för produktion av nanopartiklar och nanostrukturerade material.

2x ultraljud processorer med sonder, som fungerar som elektroder, dvs katod och anod. Ultraljudsvibrationen och kavitationen främjar elektrokemiska processer.

Denna video illustrerar det positiva inflytandet av direktelektrod ultraljud på den elektriska strömmen. Den använder en Hielscher UP100H (100 watt, 30kHz) ultraljud homogenisator med elektro-kemi-uppgradering och en titanelektrod / sonotrode. Elektrolys av utspädd svavelsyra producerar vätgas och syrgas. Ultraljud minskar diffusionsskiktets tjocklek vid elektrodytan och förbättrar massöverföringen under elektrolys.

Sono-elektrokemi - Illustration av ultraljudets inflytande på batchelektrolys

Sonokemisk elektrodeposition av

  • nanopartiklar
  • nanopartiklar med kärnskal
  • Nanopartikel dekorerat stöd
  • nanostrukturer
  • nanokompositer
  • beläggningar

Sonoelektrokemisk deponering av nanopartiklar

Sono-elektrokemisk produktion av väte vid en ultraljudskatod.När ett ultraljudsfält appliceras på en flytande elektrolyt, olika ultraljud kavitation fenomen såsom akustisk streaming och mikro-jetting, chockvågor, massöverföring förbättring från / till elektroden och ytrengöring (avlägsnande av passiverande skikt) främja elektrodeposition / galvanisering processer. De positiva effekterna av ultraljudsbehandling på elektrodeposition / elektroplätering har redan visats för många nanopartiklar, inklusive metalliska nanopartiklar, halvledarnanopartikel, kärnskal nanopartiklar och dopade nanopartiklar.
Sonokemiskt elektrodeponerade metriska nanopartiklar som Cr, Cu och Fe visar en signifikant ökning av hårdheten, medan Zn visar ökad korrosionsbeständighet.
(1999) syntetiserade CdSe-nanopartiklar via sonoelektrokemisk deponering. Justeringar av olika elektrodepositions- och ultraljudsparametrar gör det möjligt att modifiera kristallstorleken på CdSe-nanopartiklarna från röntgenamorf upp till 9 nm (sphaleritfas).

Ashassi-Sorkhabi och Bagheri (2014) demonstrerade fördelarna med sono-elektrokemisk syntes av polypyrrol (PPy) på St-12-stål i ett oxalsyramedium med hjälp av en galvanostatisk teknik med en strömtäthet på 4 mA/cm2. Direkt tillämpning av lågfrekvent ultraljud med ultrasonicator UP400S ledde till mer kompakta och mer homogena ytstrukturer av polypyrrol. Resultaten visade att beläggningsbeständigheten (Rcoat), korrosionsbeständighet (Rcorr) och Warburg-resistens hos ultraljud beredda prover var högre än för icke-ultraljud syntetiserade polypyrrol. Bilder av svepelektronmikroskopi visualiserade de positiva effekterna av ultraljud under elektrodeposition på partikelmorfologin: Resultaten avslöjar att den sonoelektrokemiska syntesen ger starkt vidhäftande och släta beläggningar av polypyrrol. Genom att jämföra resultaten av sono-elektrodeposition med konventionell elektrodeposition är det uppenbart att beläggningar framställda med sonoelektrokemimetoden har högre korrosionsbeständighet. Ultraljudsbehandling av den elektrokemiska cellen resulterar i förbättrad massöverföring och aktivering av ytan av arbetselektroden. Dessa effekter bidrar avsevärt till en mycket effektiv, högkvalitativ syntes av polypyrrol.

Ultraljud elektrodeponerad polypyrrolbeläggning på St-12 stål.

SEM-bilder av (a) PPy och (b) sonoelektrokemiella avsatta polypyrrolbeläggningar (PPy-US) på St-12-stål (förstoring på 7500×)
(studie och bilder: © Ashassi-Sorkhabi och Bagheri, 2014)

Sono-elektrokemisk deposition är en mycket effektiv metod för syntes av nanopartiklar och nanostrukturerade material.

Sonokemisk elektrodeposition gör det möjligt att producera nanopartiklar, kärnskalnanopartiklar, nanopartikelbelagt stöd och nanostrukturerade material.
(bild och studie: ©Islam et al. 2019)

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Sonoelektrokemisk deponering av nanokompositer

Kombinationen av ultraljud med elektrodeposition är effektiv och möjliggör en enkel syntes av nanokompositer.
(2021) syntetiserade nanokomposit Cu–Sn–TiO2-beläggningar genom sonokemisk elektrodeposition från ett oxalsyrabad som dessutom innehåller 4 g/dm3 TiO2 under mekanisk och ultraljudsomrörning. Ultraljud behandling utfördes med Hielscher ultrasonicator UP200Ht vid 26 kHz frekvens och 32 W / dm3 effekt. Resultaten visade att ultraljud agitation minskar agglomeration av TiO2 partiklar och möjliggör avsättning av täta Cu–Sn–TiO2 nanokompositer. Jämfört med konventionell mekanisk omrörning kännetecknas Cu–Sn–TiO2-beläggningarna avsatta under ultraljudsbehandling av högre homogenitet och jämnare yta. I de sonikerade nanokompositerna var majoriteten av TiO2-partiklarna inbäddade i Cu–Sn-matrisen. Införandet av ultraljudsomrörning förbättrar ytfördelningen av TiO2-nanopartiklarna och hindrar aggregering.
Det visas att nanokomposit Cu–Sn–TiO2 beläggningar som bildas av ultraljudsassisterad elektrodeposition uppvisar utmärkta antimikrobiella egenskaper mot E. coli-bakterier.

Sonokemisk elektrodeposition används för att producera nanomaterial såsom koppar-tenn-titandioxid (Cu–Sn–TiO2) beläggningar. I studien, Hielscher ultrasonicator UP200Ht användes som ultraljud enhet.

SEM-bilder av sono-elektrokemiskt avsatta Cu–Sn–TiO2-beläggningar vid katodisk strömtäthet på 0,5 A/dm2 och 1,0 A/dm2.
(studie och bilder: © Kharitonov et al., 2021)

Ultraljud elektroder förbättra effektiviteten, avkastningen och omvandlingshastigheten för elektrokemiska processer.

Ultraljudssonden fungerar som elektrod. Ultraljudsvågorna främjar elektrokemiska reaktioner som resulterar i förbättrad effektivitet, högre avkastning och snabbare omräkningskurser.
Sonoelectrochemistry förbättrar elektrodepositionsprocesserna avsevärt.

Högpresterande Sonoelectrochemical Equipment

Hielscher Ultrasonics levererar högpresterande ultraljud utrustning för en pålitlig och effektiv sono-elektrodeposition / sonoelektroplätering av nanomaterial. Produktsortimentet inkluderar ultraljudssystem med hög effekt, sonoelektroder, reaktorer och celler för din sono-elektrokemiska deponeringsapplikation.

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan för att begära ytterligare information om ultraljudprocessorer, applikationer och pris. Vi kommer gärna att diskutera din process med dig och att erbjuda dig ett ultraljudssystem som uppfyller dina krav!









Observera att våra Integritetspolicy.


Sonoelectrochemical inline reaktor med ultraljud sond UIP2000hdT för elektrodposition av nanopartiklar

Sonden av ultrasonicator UIP2000hdT fungerar som elektrod i en sonoelektrokemisk inställning för nanopartikelsyntes.

Denna video illustrerar det positiva inflytandet av direktelektrod ultraljud på den elektriska strömmen i en H-Cell elektrolysator setup. Den använder en Hielscher UP100H (100 watt, 30kHz) ultraljud homogenisator med elektro-kemi-uppgradering och en titanelektrod / sonotrode. Elektrolys av utspädd svavelsyra producerar vätgas och syrgas. Ultraljud minskar diffusionsskiktets tjocklek vid elektrodytan och förbättrar massöverföringen under elektrolys.

Sono-elektrokemi - Illustration av påverkan av ultraljud på H-cell elektrolys



Litteratur / Referenser


Högpresterande ultraljud! Hielschers produktsortiment täcker hela spektrumet från den kompakta labb ultrasonicator över bänkenheter till fullindustriella ultraljudssystem.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljud homogenisatorer från Labb till industriell storlek.