Sonoelektrokemi kombinerar fördelarna med elektrokemi med sonochemistry. Den största fördelen i dessa tekniker är deras enkelhet, låg kostnad, reproducerbarhet och skalbarhet. Hielscher Ultrasonics erbjuder komplett sonoelektrochemical setup för batch och inline användning. Den består av

• en avancerad ultraljudsgenerator (2000 watt) med auto-trimning, amplitudstyrning och sofistikerad dataloggning,
• en kraftfull givare med ultraljudshorn (industriell kvalitet, 2000 watt, 20kHz),
• en elektrisk isolator som inte minskar ultraljudsvibrationer
• ultraljud booster horn för amplitud öka eller minska
• olika sonotrode mönster (Sonotroden är elektroden. Katod eller anod.)
• flödescellreaktor med utbytbara cellväggar (aluminium, rostfritt stål, stål, koppar, …)

Du behöver inte slösa din tid på att utveckla din egen setup bara så att du kan kombinera ultraljud med elektrokemi. Du behöver inte göra elektriska modifieringar av standard ultraljudsutrustning. Få denna industriella sonoelektrokemi setup och fokusera dina ansträngningar och tid på din kemiska forskning och process optimering!

Klar att använda setup för Sonoelektrokemi

Hielscher Ultrasonics erbjuder en lättanvänd sonoelektrokemisk installation med en anpassningsbar, flexibel konfiguration. Denna inställning är lämplig för allmän forskning och utveckling och processoptimering samt för medelstor produktion. Sonotroden vid UIP2000hdT (2000 watt, 20kHz) kan användas som elektrod i en batchinställning eller inline med en flödescell. Den har en unik elektrisk isoleringsdesign. Den sonoelectrochemical givare uppgraderingen minskar inte ultraljud makt.
Standardsonoden/elektroden är titan av klass 5 och är utformad för att optimera ultraljudsintensitetens enhetlighet längs dess sida. Andra utföranden och andra material som aluminium, stål eller rostfritt stål finns. Den speciella flöde cell reaktor av denna konstruktion har en aluminium kropp som är elektriskt isolerad av plastanslutningarna i båda ändar. Aluminiumprofilen kan användas som en låg kostnad offerelektrod och kan enkelt ersättas med andra material som stål, rostfritt stål eller koppar. Andra celldiametrar eller utföranden finns tillgängliga. Cellen i ritningen har ett mellanrum på ca 2-4 mm mellan ultraljudselektroden och cellkroppen. Därför ultraljudsvågorna orsaka akustisk streaming och kavitation på cellkroppen också. Alla standardartiklar av denna design finns i våra lager i Tyskland och USA. Naturligtvis kan du använda samma setup för alla andra icke-elektriska ultraljud och sonochemical processer. Denna uppställning fungerar även för ultraljudsstödda processer med höga elektriska pulser (HEP).

Sonoelektrokemi

Sonoelektrokemi kombinerar de två tekniker som nämns ovan genom att tillämpa ultraljud till en elektrokemisk setup. Ultraljud påverkar viktiga elektrokemiska parametrar och effektiviteten av kemiska processer. Den elektrokemiska lösningen eller hydrodynamiken i elektroanalyten i en elektrokemisk cell förstärks i högkväm genom förekomst av ultraljud. Kopplingen av en elektrod till ett ultraljudshorn har positiva effekter på elektrodytans aktivitet och elektroanalytartens koncentrationsprofil i hela cellen. Sonomekaniska effekter förbättrar masstransporten av elektrokemiska arter från bulklösningen till den elektroaktiva ytan. En ultraljudselektrod minskar diffusionsskiktets tjocklek vid elektrodytan, ökar tjockleken på elektrodens nedfall/galvanisering, ökar de elektrokemiska hastigheterna, avkastningar och effektivitetsvinster, ökar porositeten och hårdheten hos elektrodens nedfall, förbättrar gasborttagning från elektrokemiska lösningar; rengör och återaktiverar elektrodytan, minskar elektrodöverpotentialer, genom metalldepassivation och gasbubblaborttagning på elektrodytan (framkallad genom kavitation och akustiskt flöde), och dämpar elektrodpåväxt. Tillämpningar av sonoelektrokemi inkluderar elektropolymerisering, elektrokoagulation, organisk elektrosyntes, materialelektrokemi, miljöelektrokemi, elektroanalytisk kemi, väteproduktion och elektroddeponering.

Sonoelektrokemi i Flow Kemi Applications

Om du utför sonoelektrokemiska processer i en flödesuppställning kan du justera uppehållstiden för sonoelektrokemiska reaktioner genom att variera flödeshastigheten. Du kan återcirkulera för upprepad exponering eller pumpa genom cellen en gång. Recirkulation kan vara fördelaktigt för temperaturreglering, t ex genom att rinna genom en värmeväxlare för kylning eller uppvärmning.
Om du använder en backtrycksventil vid utloppet av den sono-elektrokemiska cellreaktorn kan du öka trycket inuti cellen. Trycket inuti cellen är en mycket viktig parameter för att intensifiera ultraljudsbehandling och påverka produktionen av gas faser. Det är också viktigt när man arbetar med reaktanter eller produkter med låg kokpunkt.
Drift i genomflödesläge möjliggör kontinuerlig drift och därmed produktion av större volymer.
Om materialet flyter mellan två elektroder, t ex sonotrod och cellvägg, kan du minska avståndet mellan elektroderna. Detta möjliggör bättre kontroll av antalet elektroner som överförs och bättre selektivitet av reaktionen. Detta kan förbättra produktens noggrannhet, distribution och avkastning.
I allmänhet kan sonoelektrokemiska reaktioner i ett flöde cell reaktor arrangemang vara mycket snabbare än den analoga reaktionen i ett parti process. Reaktioner som kan ta upp till flera timmar kan slutföras på flera minuter, vilket ger en bättre produkt.