ปฏิกิริยา ultrasonically ที่เกิดขึ้นและความรุนแรงมีการทำงานที่สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำและวิธีการสังเคราะห์ที่หลากหลายสำหรับการผลิตวัสดุที่เปิดใช้แสงซึ่งมักจะไม่สามารถเตรียมโดยเทคนิคทั่วไป
การตกผลึกอัลตราโซนิกและการตกตะกอนของผลึก perovskite เป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงและประหยัดซึ่งช่วยให้การผลิต perovskite nanocrystals ในระดับอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตมวล

การสังเคราะห์อัลตราโซนิกของ Perovskite Nanocrystals

อินทรีย์ตะกั่ว perovskites ตะกั่วอินทรีย์จัดแสดงคุณสมบัติพิเศษ optoelectronic เช่นการดูดซับแสงสูง, อายุการใช้งานนานมากผู้ให้บริการนาน, ระยะเวลาการแพร่กระจายของผู้ให้บริการ, และความคล่องตัวสูงผู้ให้บริการ, ซึ่งทําให้สารประกอบ perovskite เป็นวัสดุการทํางานที่เหนือกว่าสําหรับการใช้งานประสิทธิภาพสูงในแผงเซลล์แสงอาทิตย์, LED, photodetectors,
Ultrasonication เป็นหนึ่งในวิธีการทางกายภาพสำหรับการเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์ต่างๆ กระบวนการตกผลึกจะได้รับอิทธิพลและควบคุมโดยการรักษาล้ำผลในคุณสมบัติขนาดที่ควบคุมได้ของอนุภาคนาโนผลึกเดียว

รูปภาพ TEM สำหรับ CH₃นิวแฮมป์เชียร์₃พีทีอาร์₃ QDs (a) ที่มีและ (ข) โดยไม่ต้องรักษาอัลตราโซนิก

กรณีศึกษาของการสังเคราะห์อัลตราโซนิกperovskite

การวิจัยได้ดําเนินการหลายชนิดของการเจริญเติบโตผลึก perovskite ช่วย ultrasonically. โดยทั่วไปแล้วผลึก perovskite เตรียมด้วยวิธีการเจริญเติบโตของของเหลว เพื่อตกผลึก perovskite, การละลายของตัวอย่างเป้าหมายจะช้าและควบคุมลดลงในการแก้ปัญหาสารตั้งต้น. การตกตะกอนอัลตราโซนิกของผลึก perovskite นาโนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการดับสารตัวทําละลาย

อัลตราโซนิกการตกผลึกของ Perovskite

จาง (๒๐๑๖) รายงานการสังเคราะห์ช่วย ultrasonically ที่ช่วยให้ประสบความสำเร็จของตะกั่ว halide perovskite nanocrystals การใช้อัลตราซาวนด์, APbX₃ perovskite nanocrystals ที่มีหลากหลายขององค์ประกอบที่ A = CH₃นิวแฮมป์เชียร์₃, Cs หรือ HN = CHNH₃ (formamidinium) และ X = Cl, Br หรือฉันตกตะกอน Ultrasonication เร่งกระบวนการละลายของสารตั้งต้น (AX และ PbX₂) ใน toluene และอัตราการสลายตัวกำหนดอัตราการเจริญเติบโตของ nanocrystals ต่อมา, ทีมงานวิจัยประดิษฐ์ตรวจจับแสงความไวสูงโดยการผสมยางอย่างชาญฉลาดการเคลือบที่สม่ำเสมอขนาด nanocrystals บนพื้นผิวซิลิคอนออกไซด์พื้นที่ขนาดใหญ่.

การกระจายขนาดอนุภาคของ CH3NH3PbBr3 (a) ที่มีและ (b) โดยไม่ต้องรักษาอัลตราโซนิก
Chen et al. ๒๐๑๗

อัลตราโซนิ Asymetrical การตกผลึกของ Perovskite

Peng et al. (๒๐๑๖) การพัฒนาวิธีการเจริญเติบโตใหม่ขึ้นอยู่กับการเกิดโพรงอากาศที่เกิดจากการตกผลึกไม่สมดุล (CTAC) ซึ่งส่งเสริมนิวเคลียสที่แตกต่างกันโดยให้พลังงานเพียงพอที่จะเอาชนะอุปสรรคนิวเคลียส สั้นๆ, พวกเขาแนะนำพัลส์ล้ำสั้นมาก (≈1วินาที) เพื่อแก้ปัญหาเมื่อมันถึงระดับความอิ่มตัวต่ำที่มีการแพร่กระจายไอตัวทำละลาย. ชีพจรอัลตราโซนิกจะนำมาที่ระดับ supersaturation สูงที่ cavitation ก่อให้เกิดเหตุการณ์นิวเคลียสมากเกินไปและดังนั้นการเจริญเติบโตของมากมายของผลึกเล็กๆ Promisingly, MAPbBr₃ ฟิล์ม monocrystalline เติบโตขึ้นบนพื้นผิวของวัสดุต่างๆภายในหลายชั่วโมงของการรักษาแบบทุกรอบ

อัลตราโซนิกการสังเคราะห์ของ Perovskite ควอนตัมจุด

Chen et al. (2017) ปัจจุบันในการวิจัยของพวกเขาทํางานวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเตรียมจุดควอนตัม perovskite (QDs) ภายใต้การฉายรังสีอัลตราโซนิก Ultrasonication ถูกใช้เป็นวิธีการทางกลเพื่อเร่งการตกตะกอนของจุดควอนตัม perovskite กระบวนการตกผลึกของจุดควอนตัม perovskite เป็นรุนแรงและควบคุมโดยการรักษาอัลตราโซนิกส่งผลให้ขนาดที่เหมาะได้อย่างแม่นยําของนาโนคริสตัล การวิเคราะห์โครงสร้างขนาดอนุภาคและสัณฐานวิทยาของจุดควอนตัม perovskite พบว่าการตกผลึกอัลตราโซนิกให้ขนาดอนุภาคขนาดเล็กและการกระจายขนาดอนุภาคเครื่องแบบมากขึ้น ใช้การสังเคราะห์อัลตราโซนิก (= sonochemical) ก็เป็นไปได้ที่จะผลิตจุดควอนตัม perovskite กับองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน องค์ประกอบที่แตกต่างกันเหล่านั้นในผลึก perovskite ได้รับอนุญาตให้ไม่สามารถปล่อยยอดและขอบดูดซับของ CH₃นิวแฮมป์เชียร์₃Pbx₃ (X = Cl, Br และ I) ซึ่งนำไปสู่ขอบเขตสีที่กว้างมาก

อัลตราโซนิกการกระจาย

Ultrasonication ของสารแขวนลอยอนุภาคนาโนและหมึกพิมพ์เป็นเทคนิคที่เชื่อถือได้ในการกระจายตัวพวกเขาเป็นเนื้อยางก่อนที่จะใช้นาโนระงับบนพื้นผิวเช่นกริดหรืออิเล็กโทรด (cf. Belchi et ๒๐๑๙; Pichler et al. ๒๐๑๘)
การกระจายตัวของอัลตราโซนิกสามารถจัดการความเข้มข้นสูง (เช่นน้ำพริก) และกระจายอนุภาคนาโนเข้าไปในอนุภาคเดียวแยกย้ายกันเพื่อให้การระงับชุดที่มีการผลิต นี้มั่นใจว่าในการใช้งานในภายหลังเมื่อพื้นผิวที่มีการเคลือบไม่มีการลงโทษเช่น agglomerates การทำงานของการเคลือบ

อัลตราโซนิกการกระจายการเตรียมสารแขวนลอยนาโนขนาด: โค้งสีเขียว – ก่อน sonication/โค้งสีแดงหลังจาก sonication

หน่วยประมวลผลอัลตราโซนิกสำหรับการตกตะกอน Perovskite

การออกแบบ Hielscher Ultrasonics และผลิตระบบอัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการสังเคราะห์ sonochemical ของผลึก perovskite คุณภาพสูง ในฐานะผู้นำตลาดและมีประสบการณ์ในเวลานานในการประมวลผลอัลตราโซนิก Hielscher Ultrasonics ช่วยลูกค้าจากการทดสอบความเป็นไปได้ครั้งแรกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการในการติดตั้งขั้นสุดท้ายของโปรเซสเซอร์ล้ำอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ นำเสนอผลงานเต็มรูปแบบจากห้องปฏิบัติการและ ultrasonicators บนม้านั่งขึ้นไปยังหน่วยประมวลผลล้ำอุตสาหกรรม Hielscher สามารถแนะนำให้คุณอุปกรณ์ที่เหมาะสำหรับกระบวนการ nanocrystal ของคุณ
ทั้งหมด ultrasonicators Hielscher มีการควบคุมได้อย่างแม่นยำและสามารถปรับได้จากต่ำมากในช่วงกว้างของคลื่นสูงมาก ความกว้างเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่มีอิทธิพลต่อผลกระทบและ destructiveness ของกระบวนการ sonication Hielscher Ultrasonics’ โปรเซสเซอร์ล้ำส่งมอบสเปกตรัมกว้างมากของความกว้างของคลื่นครอบคลุมช่วงของการใช้งานที่รุนแรงมากและอ่อนมาก การเลือกการตั้งค่าความกว้างที่เหมาะสม booster และ sonotrode ช่วยให้การตั้งค่าผลกระทบล้ำที่จำเป็นสำหรับกระบวนการเฉพาะของคุณ Hielscher ของเซลล์ไหลพิเศษของเครื่องปฏิกรณ์แทรก MPC48 – ทางด้านซ้ายมือ (ดู pic) – ช่วยให้การฉีดขั้นตอนที่สองผ่าน๔๘ที่เป็นสายพันธุ์บางๆในการ cavitational ร้อนจุดที่คลื่นอัลตราซาวนด์ประสิทธิภาพสูงกระจายสองขั้นตอนในส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน การ MultiPhaseCavitator เหมาะที่จะเริ่มต้นการเพาะเมล็ดคริสตัลและการควบคุมการเกิดปฏิกิริยาของการตกตะกอนของ perovskite nanocrystals.
โปรเซสเซอร์ล้ำอุตสาหกรรม Hielscher สามารถส่งมอบช่วงกว้างของคลื่นสูงพิเศษ ความกว้างของคลื่นสูงสุด๒๐๐μ m สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องในการดำเนินงาน24/7 สำหรับช่วงกว้างของคลื่นที่สูงขึ้นที่มีการปรับแต่ง sonotrodes อัลตราโซนิกที่มีอยู่ ความทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher ช่วยให้การดำเนินงาน24/7 ที่หนักและในสภาพแวดล้อมที่เรียกร้อง
ลูกค้าของเรามีความพึงพอใจในความทนทานที่โดดเด่นและความน่าเชื่อถือของ Hielscher ระบบอัลตราโซนิก การติดตั้งในสาขาของการใช้งานหนักที่เรียกร้องสภาพแวดล้อมและการดำเนินการ24/7 การทำให้แน่ใจว่าการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพและประหยัด การเพิ่มความเข้มของกระบวนการอัลตราโซนิกช่วยลดเวลาในการประมวลผลและให้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นเช่นคุณภาพที่สูงขึ้นอัตราผลตอบแทนที่สูงขึ้นผลิตภัณฑ์ที่เป็นนวัตกรรมใหม่
ตารางด้านล่างนี้จะช่วยให้คุณมีข้อบ่งชี้ของความจุในการประมวลผลโดยประมาณของ ultrasonicators ของเรา: