ที่นี่คุณจะพบทั้งหมดที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับไฟฟ้าอัลตราโซนิก (sonoelectrochemistry): หลักการทํางานการใช้งานข้อดีและอุปกรณ์เคมีเคมี sono- – ข้อมูลที่เกี่ยวข้องทั้งหมดเกี่ยวกับ sonoelectrochemistry ในหน้าเดียว

ทําไมต้องใช้ Ultrasonics กับไฟฟ้าเคมี?

การรวมกันของความถี่ต่ําคลื่นอัลตร้าซาวด์ความเข้มสูงกับระบบไฟฟ้าเคมีมาพร้อมกับประโยชน์นานาชนิดซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและอัตราการแปลงของปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี

หลักการทํางานของ ultrasonics

สําหรับการประมวลผลอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงความเข้มสูงอัลตร้าซาวด์ความถี่ต่ําถูกสร้างขึ้นโดยเครื่องกําเนิดอัลตราซาวนด์และส่งผ่านทางโพรบอัลตราโซนิก (sonotrode) เป็นของเหลว อัลตร้าซาวด์กําลังสูงถือเป็นอัลตราซาวนด์ในช่วงของ 16-30kHz โพรบอัลตราซาวนด์ขยายตัวและสัญญาเช่นที่ 20kHz จึงส่งตามลําดับ 20,000 การสั่นสะเทือนต่อวินาทีเป็นสื่อ เมื่อคลื่นอัลตราโซนิกเดินทางผ่านของเหลวสลับแรงดันสูง (การบีบอัด) / ความดันต่ํา (rarefaction หรือการขยายตัว) รอบสร้างฟองอากาศสูญญากาศนาทีหรือฟันผุซึ่งเติบโตมากกว่ารอบความดันหลาย ในช่วงการบีบอัดของของเหลวและฟองอากาศความดันเป็นบวกในขณะที่ขั้นตอน rarefaction ผลิตสูญญากาศ (ความดันลบ) ในระหว่างรอบการขยายตัวการบีบอัด, ฟันผุในของเหลวเติบโตจนกว่าจะถึงขนาด, ที่ที่พวกเขาไม่สามารถดูดซับพลังงานมากขึ้น. ในจุดนี้พวกเขาทําให้รุนแรง การระเบิดของฟันผุเหล่านั้นส่งผลให้เกิดผลกระทบที่มีพลังสูงซึ่งเป็นที่รู้จักกันเป็นปรากฏการณ์ของอะคูสติก / อัลตราโซนิก cavitation โพรงอากาศอะคูสติกเป็นลักษณะที่ได้รับผลกระทบอย่างมีพลังซึ่งส่งผลกระทบต่อของเหลวระบบของแข็ง / ของเหลวเช่นเดียวกับระบบก๊าซ / ของเหลว โซนพลังงานหนาแน่นหรือเขต cavitational เป็นที่รู้จักกันเรียกว่าโซนจุดร้อนซึ่งเป็นพลังงานหนาแน่นที่สุดในบริเวณใกล้เคียงของโพรบอัลตราโซนิกและลดลงด้วยระยะทางที่เพิ่มขึ้นจาก sonotrode ลักษณะหลักของ cavitation ล้ําเสียงรวมถึงอุณหภูมิและความดันที่เกิดขึ้นในท้องถิ่นและความแตกต่างที่เกี่ยวข้อง, ความวุ่นวายและของเหลวสตรีมมิ่ง ในช่วงการระเบิดของ cavities ล้ําในจุดร้อนล้ําอุณหภูมิได้ถึง 5000 เคลวินความดันได้ถึง 200 บรรยากาศและไอพ่นของเหลวที่มีถึง 1000km / h สามารถวัดได้ สภาวะที่รุนแรงของพลังงานที่โดดเด่นเหล่านี้นําไปสู่ผลกระทบเชิงซ้อนและ sonochemical ที่เพิ่มความเข้มข้นของระบบไฟฟ้าเคมีในหลายวิธี

ผลของ ultrasonics ในระบบไฟฟ้าเคมี

การประยุกต์ใช้ ultrasonication ปฏิกิริยาไฟฟ้าเป็นที่รู้จักสําหรับผลกระทบต่างๆในขั้วไฟฟ้าเช่นขั้วบวกและแคโทดเช่นเดียวกับการแก้ปัญหาอิเล็กโทรไลต์ อัลตราโซนิก cavitation และสตรีมมิ่งอะคูสติกสร้างการเคลื่อนไหวไมโครอย่างมีนัยสําคัญกระทบ jets ของเหลวและกวนลงในของเหลวปฏิกิริยา ส่งผลให้ดีขึ้น hydrodynamics และการเคลื่อนไหวของของเหลวผสม / ของแข็ง. cavitation อัลตราโซนิกลดความหนาที่มีประสิทธิภาพของชั้นการแพร่กระจายที่ขั้วไฟฟ้า ชั้นการแพร่กระจายลดลงหมายความว่า sonication ลดความแตกต่างความเข้มข้นหมายถึงการบรรจบกันของความเข้มข้นในบริเวณใกล้เคียงของอิเล็กโทรดและค่าความเข้มข้นในการแก้ปัญหาจํานวนมากได้รับการส่งเสริม ultrasonically อิทธิพลของการกวนอัลตราโซนิกในการไล่ระดับความเข้มข้นในระหว่างปฏิกิริยาทําให้มั่นใจได้ว่าการให้อาหารที่สดใหม่อย่างถาวรของอิเล็กโทรดและเกวียนออกจากวัสดุที่มีปฏิกิริยา ซึ่งหมายความว่า sonication ปรับปรุงโดยรวมจลนศาสตร์เร่งอัตราปฏิกิริยาและเพิ่มอัตราปฏิกิริยา.
โดยการแนะนําของพลังงานอัลตราโซนิกในระบบเช่นเดียวกับการก่อตัวของ sonochemical อนุมูลอิสระปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีซึ่งมิฉะนั้นจะได้รับการไฟฟ้าสามารถเริ่มต้น 
อีกผลที่สําคัญของการสั่นสะเทือนและสตรีมมิ่งเสียงเป็นผลการทําความสะอาดบนพื้นผิวอิเล็กโทรด ชั้น passivating และเหม็นที่ขั้วไฟฟ้า จํากัด ประสิทธิภาพและอัตราการเกิดปฏิกิริยาของปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี Ultrasonication ช่วยให้ขั้วไฟฟ้าอย่างถาวรสะอาดและใช้งานอย่างเต็มที่สําหรับปฏิกิริยา Ultrasonication เป็นที่รู้จักกันดีสําหรับผลกระทบของ degassing ซึ่งเป็นประโยชน์ในปฏิกิริยาไฟฟ้าด้วย การถอดก๊าซที่ไม่พึงประสงค์ออกจากของเหลวปฏิกิริยาสามารถทํางานได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

การประยุกต์ใช้งานของโซโนอิเล็กทรอนิกส์เคมี

สามารถนํามาใช้กับกระบวนการต่างๆและในอุตสาหกรรมที่แตกต่างกันของ การใช้งานทั่วไปของ sonoelectrochemistry รวมต่อไปนี้:

• การสังเคราะห์นาโนพาร์ติเกิล (การสังเคราะห์ด้วยไฟฟ้า)
• การสังเคราะห์ไฮโดรเจน
• การเคลือบด้วยกระแสไฟฟ้า
• การบําบัดน้ําเสีย
• ทําลายอิมัลชัน
• การชุบไฟฟ้า / การอิเล็กโทรด

การสังเคราะห์อนุภาคนาโนโซโน-อิเล็กโทรไลท์

Ultrasonication ประสบความสําเร็จนําไปใช้กับสังเคราะห์อนุภาคนาโนต่างๆในระบบไฟฟ้าเคมี แมกนีไซต์ แคดเมียมซีลีเนียม (CdSe) ท่อนาโน, อนุภาคนาโนแพลทินัม (NPs), ทอง NPs, แมกนีเซียมโลหะ, bismuthenes, nano-เงิน, ทองแดงดีพิเศษ, ทังสเตนโคบอลต์ (W-Co) อนุภาคนาโนโลหะผสม, samaria / กราไฟน์ออกไซด์นาโนคอมเพลน, ย่อย 1nm โพลี (กรดอะคริลิ) -capped อนุภาคนาโนทองแดงและหลายผงขนาดนาโนอื่น ๆ ได้รับการผลิตโดยสมบูรณ์โดยใช้ sonoelectยาเคมี.
ข้อดีของการสังเคราะห์อนุภาคนาโน sonoelectrochemical รวมถึง

• หลีกเลี่ยงการลดสารและสารลดแรงตึงผิว
• การใช้น้ําเป็นตัวทําละลาย
• การปรับตัวของขนาดอนุภาคนาโนโดยพารามิเตอร์ที่แตกต่างกัน (พลังงานอัลตราโซนิกความหนาแน่นในปัจจุบันศักยภาพการสะสมและอัลตราโซนิก VS ครั้งพัลส์ไฟฟ้า)

ภาพยนตร์สังเคราะห์ polypyrrole และเปรียบเทียบผลการสังเคราะห์ด้วยไฟฟ้าฟิล์มโพลีไพโมรี. ผลการแสดงให้เห็นว่าการ sonoelectrodeposition กัลวาโนสแตติกผลิตติดยึดมั่นและเรียบ polypyrrole (PPy) ฟิล์มบนเหล็ก, มีความหนาแน่นในปัจจุบัน 4 mA ซม.–2 ใน 0.1 M กรดออกซาลิก /0.1 วิธีการแก้ปัญหาไพร์โรเล. ใช้พอลิเมอ sonoelectrochemical พวกเขาได้รับความต้านทานสูงและยาก PPy ฟิล์มที่มีพื้นผิวเรียบ มันแสดงให้เห็นว่าเคลือบ PPy จัดทําโดย sonoelectrochemistry ให้การป้องกันการกัดกร่อนที่สําคัญเพื่อ St-12 เหล็ก. การเคลือบสังเคราะห์เป็นเครื่องแบบและแสดงความต้านทานการกัดกร่อนสูง ผลทั้งหมดเหล่านี้อาจจะนํามาประกอบกับความจริงที่ว่าอัลตราซาวนด์เพิ่มการถ่ายโอนมวลของสารปฏิกิริยาและก่อให้เกิดอัตราปฏิกิริยาทางเคมีสูงผ่าน cavitation acoustic และส่งผลให้อุณหภูมิสูงและความดัน ความถูกต้องของข้อมูลความต้านทานสําหรับ St-12 เหล็ก / สองเคลือบ PPy / ติดต่อสื่อการกัดกร่อนถูกตรวจสอบโดยใช้การแปลง KK, และข้อผิดพลาดเฉลี่ยต่ําถูกตั้งข้อสังเกต.

Hass และ Gedanken (2008) รายงานการสังเคราะห์ sono-electrochemical ที่ประสบความสําเร็จของอนุภาคนาโนแมกนีเซียมโลหะ. ประสิทธิภาพในกระบวนการ sonoelectrochemical ของน้ํายา Gringard ใน tetrahydrofuran (THF) หรือในสารละลาย dibutyldiglyme เป็น 41.35% และ 33.08% ตามลําดับ เพิ่มสารละลาย Gringard เพิ่มประสิทธิภาพอย่างมาก, เพิ่มไป 82.70% และ 51.69% ใน THF หรือ dibutyldiglyme, ตามลําดับ.

การผลิตไฮโดรเจนโซโน-ไฟฟ้า

อัลตราโซนิกส่งเสริมอิเล็กโทรไลอย่างมีนัยสําคัญเพิ่มผลผลิตไฮโดรเจนจากน้ําหรือสารละลายด่าง. คลิกที่นี่เพื่ออ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการสังเคราะห์ไฮโดรเจนอิเล็กโทรไลติกเร่ง ultrasonically!

การไฟฟ้าช่วยอัลตราโซนิก

การประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์ความถี่ต่ํากับระบบไฟฟ้าสถิตเป็นที่รู้จักกันเป็น sono-electrocoagulation การศึกษาแสดงให้เห็นว่า sonication มีอิทธิพลต่อการแข็งตัวของเลือดไฟฟ้าในเชิงบวกเช่นในประสิทธิภาพการกําจัดไฮดรอกไซด์เหล็กที่สูงขึ้นจากน้ําเสีย ผลกระทบเชิงบวกของ ultrasonics ต่ออิเล็กโทรไลต์อธิบายได้โดยการลดการส่งผ่านอิเล็กโทรด ความถี่ต่ําอัลตราซาวนด์ความเข้มสูงทําลายชั้นแข็งและลบออกได้อย่างมีประสิทธิภาพจึงทําให้ขั้วไฟฟ้าทํางานอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ ultrasonics เปิดใช้งานทั้งประเภทไอออนเช่นไอออนและไอออนที่มีอยู่ในโซนปฏิกิริยาขั้วไฟฟ้า ความปั่นป่วนอัลตราโซนิกส่งผลให้มีการเคลื่อนไหวไมโครสูงของสารละลายให้อาหารและดําเนินการวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์ไปและกลับจากขั้วไฟฟ้า
ตัวอย่างสําหรับกระบวนการ sono-electrocoagulation ที่ประสบความสําเร็จคือการลดของ Cr (VI) เพื่อ Cr (III) ในน้ําเสียยา, การกําจัดฟอสฟอรัสทั้งหมดจากน้ําทิ้งของอุตสาหกรรมเคมีปรับที่มีประสิทธิภาพการกําจัดฟอสฟอรัสเป็น 99.5% ภายใน 10 นาที, สีและ COD จากการกําจัดน้ําทิ้งของเยื่อกระดาษและอุตสาหกรรมกระดาษ เป็นต้น รายงานประสิทธิภาพการกําจัดของสี, COD, Cr (VI), Cu (II) และ P เป็น 100%, 95%, 100%, 97.3% และ 99.84% ตามลําดับ (เอลกอฮฺ) & อัลแชนนก, 2018)

การย่อยสลายของสารมลพิษ

มีการนําปฏิกิริยาออกซิเดชันและ/หรือการลดปฏิกิริยาทางไฟฟ้าเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการย่อยสลายสารมลพิษทางเคมี กลไกโซโนเคมีและส่งเสริมการเสื่อมสภาพของสารมลพิษ สร้าง cavitation ultrasonically ผลในการกวนรุนแรง, ไมโครผสม, การถ่ายโอนมวลและการกําจัดของชั้น passivating จากขั้วไฟฟ้า. ผลกระทบ cavitational เหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นผลในการเพิ่มประสิทธิภาพของการถ่ายโอนมวลของแข็งของเหลวระหว่างขั้วไฟฟ้าและการแก้ปัญหา ผลกระทบโดยตรงผลกระทบต่อโมเลกุล. ความแตกแยกของโมเลกุล Homolytic สร้างปฏิกิริยาสูงออกซิเด้ ในสื่อน้ําและในการปรากฏตัวของออกซิเจน, อนุมูลเช่น HO•, HO2• และ O•มีการผลิต •สารอนุมูล OH เป็นที่รู้จักกันเป็นสิ่งที่สําคัญสําหรับการสลายตัวที่มีประสิทธิภาพของวัสดุอินทรีย์ โดยรวมแล้วการย่อยสลายด้วยไฟฟ้าโซโน-ไฟฟ้าแสดงประสิทธิภาพสูงและเหมาะสําหรับการรักษาปริมาณน้ําเสียจํานวนมากและของเหลวอื่น ๆ ที่ก่อให้เกิดมลพิษ
ตัวอย่างเช่น Lllanos et al. (2016) พบว่าผลการทํางานร่วมกันอย่างมีนัยสําคัญได้รับสําหรับการฆ่าเชื้อน้ําเมื่อระบบไฟฟ้าถูกทวีความรุนแรงขึ้นโดย sonication (sono-ฆ่าเชื้อด้วยไฟฟ้า) อัตราการฆ่าเชื้อที่เพิ่มขึ้นนี้พบว่าเกี่ยวข้องกับการปราบปราม. coli เซลล์ aggolomerates เช่นเดียวกับการผลิตที่เพิ่มขึ้นของสายพันธุ์ฆ่าเชื้อ. 
เอสคาเพซ (2010) พบว่าเครื่องปฏิกรณ์ sonoelectrochemical ออกแบบมาโดยเฉพาะ (แต่ไม่ได้รับการเพิ่มประสิทธิภาพ) ถูกนํามาใช้ในระหว่างระดับขึ้นของกรดไตรคลอโรอะซิติก (TCAA) การย่อยสลาย, การปรากฏตัวของเขตข้อมูลอัลตราซาวนด์ที่สร้างขึ้นด้วย UIP1000hd ให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า (การแปลงเศษส่วน 97%, ประสิทธิภาพการย่อยสลาย 26%, 0.92 เลือกและประสิทธิภาพปัจจุบัน 8%) ที่ความเข้มของอัลตราโซนิกต่ําและการไหลของปริมาตร พิจารณาข้อเท็จจริงที่, ที่ pre-pilot sonoelectrochemical เครื่องปฏิกรณ์ยังไม่ได้ปรับ, มีโอกาสมากที่ผลลัพธ์เหล่านี้สามารถปรับปรุงได้ดีขึ้น.

อัลตราโซนิกปริมาตรและอิเล็กโทรด

การอิเล็กโทรดถูกดําเนินการกัลวาโนสแตตเมื่อความหนาแน่นปัจจุบัน 15 mA / cm2 การแก้ปัญหาถูกต้อง ultrasonication ก่อนการอิเล็กโทรไลสําหรับ 5-60 นาที. อะฮิลเชอร์ เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบ UP200S ใช้ในเวลารอบ 0.5 Ultrasonication ทําได้โดยการจุ่มโดยตรงสอบสวนอัลตราซาวนด์ลงในสารละลาย ในการประเมินผลกระทบล้ําเสียงในการแก้ปัญหาก่อนการอิเล็กโทรด voltamm เมtry (CV) ถูกนํามาใช้เพื่อแสดงพฤติกรรมของการแก้ปัญหาและทําให้สามารถคาดการณ์เงื่อนไขที่เหมาะสําหรับการยึดขั้วไฟฟ้า เป็นที่สังเกตว่าเมื่อการแก้ปัญหาอยู่ภายใต้การ ultrasonication ก่อนการประจุไฟฟ้า, การสะสมเริ่มต้นที่ค่าที่เป็นไปได้น้อย ซึ่งหมายความว่าในปัจจุบันเดียวกันในการแก้ไขปัญหาที่มีศักยภาพน้อยกว่าเป็นสิ่งจําเป็น, เป็นสายพันธุ์ในการแก้ปัญหาทํางานมากกว่าในคนที่ไม่ใช่ ultrasonicated. (10000) & คาราฮาน 2017)

โพรบไฟฟ้าและสารโซโนอิเล็กโตรเคมีประสิทธิภาพสูง

Hielscher Ultrasonics เป็นหุ้นส่วนที่มีประสบการณ์เป็นเวลานานของคุณสําหรับระบบอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูง เราผลิตและจัดจําหน่ายหัววัดและเตาปฏิกรณ์ล้ําล้ําล้ําล้ําซึ่งใช้ทั่วโลกสําหรับการใช้งานหนักในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ สําหรับ sonoelectrochemistry Hielscher ได้พัฒนาโพรบอัลตราโซนิกพิเศษซึ่งสามารถทําหน้าที่เป็นแคโทดและ / หรือขั้วบวกเช่นเดียวกับเซลล์เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกเหมาะสําหรับปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี อิเล็กโทรดอัลตราโซนิกและเซลล์ที่มีอยู่สําหรับกัลวานิค / voltaic เช่นเดียวกับระบบไฟฟ้า

แอมพลิจูดที่ควบคุมได้อย่างแม่นยําเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก Hielscher ทั้งหมดมีการควบคุมได้อย่างแม่นยําและเชื่อถือได้จึงม้าทํางานใน R&D และการผลิต แอมพลิจูดเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์กระบวนการที่สําคัญที่มีผลต่อประสิทธิภาพและประสิทธิผลของปฏิกิริยาที่เกิดจาก sonochemically และ sonomechanically อัลตราโซนิก Hielscher ทั้งหมด’ ตัวประมวลผลช่วยให้การตั้งค่าที่แม่นยําของแอมพลิจูด โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรม Hielscher สามารถส่งคลื่นสูงมากและส่งมอบความเข้มอัลตราโซนิกที่จําเป็นสําหรับความต้องการ sono-ไฟฟ้าการใช้งาน แอมพลิจูดของถึง200μmสามารถทํางานอย่างต่อเนื่องในการดําเนินงาน24/7ของ
การตั้งค่าแอมพลิจูดที่แม่นยําและการตรวจสอบพารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกผ่านซอฟต์แวร์อัจฉริยะช่วยให้คุณมีความเป็นไปได้ที่จะมีอิทธิพลต่อปฏิกิริยา sonoelectrochemical ได้อย่างแม่นยํา ในระหว่าง sonication ทุกตัวพารามิเตอร์อัลตราโซนิกทั้งหมดจะถูกบันทึกโดยอัตโนมัติในการ์ด SD ในตัวเพื่อให้แต่ละรันสามารถประเมินและควบคุมได้ sonication ที่ดีที่สุดสําหรับปฏิกิริยา sonoelectrochemical มีประสิทธิภาพมากที่สุด!
อุปกรณ์ทั้งหมดถูกสร้างขึ้นสําหรับการใช้งาน 24/7/365 ภายใต้การโหลดเต็มรูปแบบและความทนทานและความน่าเชื่อถือของมันทําให้ม้าทํางานในกระบวนการไฟฟ้าเคมีของคุณ ทําให้อุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher เป็นเครื่องมือทํางานที่เชื่อถือได้ที่ตอบสนองความต้องการของกระบวนการ sonoelectrochemical ของคุณ

คุณภาพสูงสุด – ออกแบบและผลิตในประเทศเยอรมนี

เป็นธุรกิจของครอบครัวและดําเนินธุรกิจของครอบครัว Hielscher จัดลําดับความสําคัญมาตรฐานคุณภาพสูงสุดสําหรับโปรเซสเซอร์ล้ําเสียง ultrasonicators ทั้งหมดได้รับการออกแบบผลิตและทดสอบอย่างละเอียดในสํานักงานใหญ่ของเราใน Teltow ใกล้เบอร์ลินเยอรมนี ความทนทานและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher ทําให้ม้าทํางานในการผลิตของคุณ การดําเนินการภายใต้การโหลดเต็มรูปแบบและในสภาพแวดล้อมที่เรียกร้องเป็นลักษณะธรรมชาติของ Hielscher สูงประสิทธิภาพสูงของโพรบอัลตราโซนิกและเครื่องปฏิกรณ์

ติดต่อเราตอนนี้และบอกเราเกี่ยวกับความต้องการกระบวนการไฟฟ้าเคมีของคุณ! เราจะแนะนําให้คุณอิเล็กโทรดอัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุดและการติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์!