โซโนเคมี: บันทึกการใช้งาน

โซโนเคมีคือผลของการเกิดโพรงอากาศอัลตราโซนิกในระบบเคมี เนื่องจากสภาวะที่รุนแรงที่เกิดขึ้นในโพรงอากาศ “ฮอตสปอต”อัลตราซาวนด์กําลังเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากในการปรับปรุงผลปฏิกิริยา (ผลผลิตที่สูงขึ้นคุณภาพดีขึ้น) การเปลี่ยนแปลงทางเคมีบางอย่างสามารถทําได้ภายใต้การ sonication เท่านั้นเช่นการเคลือบดีบุกขนาดนาโนของไทเทเนียมหรืออลูมิเนียม

ค้นหาด้านล่างการเลือกอนุภาคและของเหลวพร้อมคําแนะนําที่เกี่ยวข้องวิธีการปฏิบัติต่อวัสดุเพื่อบดกระจายตัวแยกตัวหรือปรับเปลี่ยนอนุภาคโดยใช้โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก

ค้นหาโปรโตคอล sonication ด้านล่างสําหรับปฏิกิริยาโซโนเคมีที่ประสบความสําเร็จ!

ตามลําดับตัวอักษร:

α-อีพ็อกซีคีโตน – ปฏิกิริยาเปิดวงแหวน

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
การเปิดวงแหวนเร่งปฏิกิริยาของ α-epoxyketones ดําเนินการโดยใช้วิธีการอัลตราซาวนด์และโฟโตเคมีร่วมกัน 1-benzyl-2,4,6-triphenylpyridinium tetrafluoroborate (NBTPT) ถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง โดยการรวมกันของ sonication (sonochemistry) และโฟโตเคมีของสารประกอบเหล่านี้ต่อหน้า NBTPT การเปิดวงแหวนอีพอกไซด์จึงทําได้สําเร็จ แสดงให้เห็นว่าการใช้อัลตราซาวนด์ช่วยเพิ่มอัตราของปฏิกิริยาที่เกิดจากแสงอย่างมีนัยสําคัญ อัลตราซาวนด์อาจส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อการเปิดวงแหวนโฟโตคะตาไลติกของ α-epoxyketones ส่วนใหญ่เนื่องจากการถ่ายโอนมวลที่มีประสิทธิภาพของสารตั้งต้นและสถานะตื่นเต้นของ NBTPT นอกจากนี้การถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างสายพันธุ์ที่ใช้งานอยู่ในระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันนี้โดยใช้ sonication เกิดขึ้น
เร็วกว่าระบบที่ไม่มี sonication ผลผลิตที่สูงขึ้นและเวลาตอบสนองที่สั้นลงเป็นข้อดีของวิธีนี้

การเปิดวงแหวนโฟโตคะตาไลติกด้วยอัลตราซาวนด์ของ α-epoxyketones (การศึกษาและกราฟิก: ©Memarian et al 2007)

โปรโตคอล Sonication:
α-Epoxyketones 1a-f และ 1-benzyl-2,4,6-triphenylpyridinium tetrafluoroborate 2 ถูกเตรียมตามขั้นตอนที่รายงาน เมทานอลซื้อจากเมอร์คและกลั่นก่อนใช้งาน อุปกรณ์อัลตราโซนิกที่ใช้คืออุปกรณ์โพรบอัลตราโซนิก UP400S จาก Hielscher Ultrasonics GmbH แตรแช่อัลตราโซนิก S3 (หรือที่เรียกว่าโพรบหรือ sonotrode) ปล่อยอัลตราซาวนด์ 24 kHz ที่ระดับความเข้มปรับได้ถึงความหนาแน่นของพลังงานเสียงสูงสุด 460Wcm^-2 ถูกนํามาใช้ Sonication ดําเนินการที่ 100% (แอมพลิจูดสูงสุด 210μm) sonotrode S3 (ความลึกในการแช่สูงสุด 90 มม.) ถูกแช่ลงในส่วนผสมของปฏิกิริยาโดยตรง การฉายรังสียูวีดําเนินการโดยใช้หลอดปรอทแรงดันสูง 400W จาก Narva พร้อมการระบายความร้อนของตัวอย่างในแก้ว Duran พื้นที่ ¹สเปกตรัม H NMR ของส่วนผสมของโฟโตผลิตภัณฑ์ถูกวัดใน CDCl₃ สารละลายที่มีเตตระเมทิลไซเลน (TMS) เป็นมาตรฐานภายในของ Bruker drx-500 (500 MHz) โครมาโตกราฟีชั้นเตรียม (PLC) ดําเนินการบน 20 × 20 ซม² แผ่นเคลือบด้วยชั้น 1 มม. ของซิลิกาเจล Merck PF₂₅₄ เตรียมโดยใช้ซิลิกาเป็นสารละลายและอบแห้งในอากาศ ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดเป็นที่รู้จักและข้อมูลสเปกตรัมได้รับการรายงานก่อนหน้านี้
คําแนะนําอุปกรณ์:
ยูพี 400 เอส พร้อมแตรอัลตราโซนิก S3
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
เมมาเรียน, ฮามิด อาร์.; Saffar-Teluri, A. (2007): การเปิดวงแหวนตัวเร่งปฏิกิริยาโฟโตโซโนเคมีของ α-epoxyketones วารสารเคมีอินทรีย์ Beilstein 3/2, 2007.

ตัวเร่งปฏิกิริยาอลูมิเนียม/นิกเกิล: โครงสร้างนาโนของโลหะผสม Al/Ni

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
อนุภาค Al/Ni สามารถปรับเปลี่ยนทางโซโนเคมีได้โดยการสร้างโครงสร้างนาโนของโลหะผสม Al/Ni เริ่มต้น Therbey ซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสําหรับไฮโดรเจนของอะเซโตฟีโนนถูกผลิตขึ้น
การเตรียมอัลตราโซนิกของตัวเร่งปฏิกิริยา Al / Ni:
โลหะผสม Al / Ni เชิงพาณิชย์ 5 กรัมกระจายตัวในน้ําบริสุทธิ์ (50 มล.) และโซนิกนานถึง 50 นาที ด้วยเครื่องสะท้อนเสียงแบบโพรบอัลตราซาวนด์ UIP1000hd (1kW, 20kHz) ที่ติดตั้งฮอร์นอัลตราโซนิก BS2d22 (พื้นที่หัว 3.8 ซม.²) และบูสเตอร์ B2-1.8 ความเข้มสูงสุดคํานวณเป็น 140 Wcm⁻² ที่แอมพลิจูดเชิงกล 106μm เพื่อหลีกเลี่ยงการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในระหว่างการ sonication การทดลองได้ดําเนินการในเซลล์เทอร์โมสแตติก หลังจาก sonication ตัวอย่างจะถูกทําให้แห้งภายใต้สุญญากาศด้วยปืนความร้อน
คําแนะนําอุปกรณ์:
UIP1000hd พร้อม sonotrode BS2d22 และฮอร์นบูสเตอร์ B2–1.2
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
ดัลเล่, จานา; เนเมธ, ซิลค์; สคอร์บ, Ekaterina V.; Irrgang, ทอร์สเตน; เซนเกอร์, เจอร์เกน; เคมเป้, เร็ตต์; เฟอรี่, แอนเดรียส; Andreeva, Daria V. (2012): การกระตุ้นโซโนเคมีของตัวเร่งปฏิกิริยาไฮโดรเจน Al/Ni วัสดุการทํางานขั้นสูง 2012 ดอย: 10.1002/adfm.201200437

ไบโอดีเซลทรานส์เอสเทอริฟิเคชันโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา MgO

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
ปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันได้รับการศึกษาภายใต้การผสมอัลตราโซนิกคงที่กับเครื่องโซนิคเตอร์ UP200S สําหรับพารามิเตอร์ต่างๆเช่นปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาอัตราส่วนโมลาร์ของเมทานอลและน้ํามันอุณหภูมิปฏิกิริยาและระยะเวลาของปฏิกิริยา การทดลองเป็นชุดดําเนินการในเครื่องปฏิกรณ์แก้วแข็ง (300 มล. เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 7 ซม.) โดยมีฝาปิดกราวด์สองคอ คอข้างหนึ่งเชื่อมต่อกับไทเทเนียม sonotrode S7 (เส้นผ่านศูนย์กลางปลาย 7 มม.) ของโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก UP200S (200W, 24kHz) แอมพลิจูดอัลตราซาวนด์ถูกตั้งไว้ที่ 50% โดยมี 1 รอบต่อวินาที ส่วนผสมของปฏิกิริยาถูก sonicated ตลอดเวลาปฏิกิริยา คออีกด้านของห้องเครื่องปฏิกรณ์ติดตั้งคอนเดนเซอร์สแตนเลสระบายความร้อนด้วยน้ําแบบกําหนดเองเพื่อไหลย้อนเมทานอลที่ระเหย อุปกรณ์ทั้งหมดถูกวางไว้ในอ่างน้ํามันอุณหภูมิคงที่ที่ควบคุมโดยตัวควบคุมอุณหภูมิอนุพันธ์ตามสัดส่วน ·สามารถเพิ่มอุณหภูมิได้ถึง 65 ° C ด้วยความแม่นยํา ±1 ° C น้ํามันเสียเมทานอลบริสุทธิ์ 99.9% ถูกนํามาใช้เป็นวัสดุสําหรับการเปลี่ยนเอสเทอริฟิเคชันไบโอดีเซล ควันสะสม MgO ขนาดนาโน (ริบบิ้นแมกนีเซียม) ถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา
ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมของการแปลงได้ที่ตัวเร่งปฏิกิริยา 1.5 wt% อัตราส่วนโมลาร์ของน้ํามันเมทานอล 5:1 ที่ 55°C การแปลง 98.7% ทําได้หลังจากผ่านไป 45 นาที
คําแนะนําอุปกรณ์:
ยูพี 200 เอส ด้วยอัลตราโซนิก sonotrode S7
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
Sivakumar, P.; สันครานารายันนท์, S.; เร็งกานาธาน, S.; Sivakumar, P.(): การศึกษาการผลิตไบโอดีเซลเคมีโซโนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานาโน MgO ที่สะสมด้วยควัน กระดานข่าววิศวกรรมปฏิกิริยาเคมี & ตัวเร่งปฏิกิริยา 8/ 2, 2013. 89 – 96.

การสังเคราะห์นาโนคอมโพสิตแคดเมียม (II) -ไทโออะซีทาไมด์

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
คาดเมียม (II) -ไทโออะเซตามไมด์นาโนคอมโพสิตถูกสังเคราะห์โดยที่ปรากฏและไม่มีโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ผ่านเส้นทางโซโนเคมี สําหรับการสังเคราะห์โซโนเคมี (การสังเคราะห์โซโน) แคดเมียม (II) อะซิเตทไดไฮเดรต (CD(CH3COO)2.2H2O 0.532 กรัม, ไทโออะซีไทไมด์ 0.148 กรัม (TAA, CH3CSNH2) และโพแทสเซียมไอโอไดด์ (KI) 0.664 กรัม ละลายในน้ํากลั่น 20 มล. โซลูชันนี้ได้รับการ sonicated ด้วยเครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบกําลังสูง UP400S (24 kHz, 400W) ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 1 ชั่วโมง ในระหว่างการ sonication ของส่วนผสมของปฏิกิริยาอุณหภูมิเพิ่มขึ้นเป็น 70-80degC ตามที่วัดโดยเทอร์โมคัปเปิลเหล็ก - คอนสแตนติน หลังจากผ่านไปหนึ่งชั่วโมงก็เกิดตะกอนสีเหลืองสดใส แยกโดยการหมุนเหวี่ยง (4,000 รอบต่อนาที, 15 นาที) ล้างด้วยน้ํากลั่นสองชั้นแล้วด้วยเอทานอลสัมบูรณ์เพื่อขจัดสิ่งสกปรกที่ตกค้างและสุดท้ายทําให้แห้งในอากาศ (ผลผลิต: 0.915 กรัม, 68%) ธันวาคม หน้า 200°C. ในการเตรียมโพลีเมอร์นาโนคอมโพสิต โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ 1.992 กรัมละลายในน้ํากลั่นสองชั้น 20 มล. แล้วเติมลงในสารละลายข้างต้น ส่วนผสมนี้ถูกฉายรังสีอัลตราโซนิกด้วยโพรบอัลตราโซนิก UP400S เป็นเวลา 1 ชั่วโมงเมื่อเกิดผลิตภัณฑ์สีส้มสดใส
ผล SEM แสดงให้เห็นว่าเมื่อมี PVA ขนาดของอนุภาคจะลดลงจากประมาณ 38 นาโนเมตรเป็น 25 นาโนเมตร จากนั้นเราสังเคราะห์อนุภาคนาโน CdS หกเหลี่ยมที่มีสัณฐานวิทยาทรงกลมจากการสลายตัวด้วยความร้อนของนาโนคอมโพสิตพอลิเมอร์แคดเมียม (II) -ไทโออะซีเทไมด์ / PVA เป็นสารตั้งต้น ขนาดของอนุภาคนาโน CdS ถูกวัดทั้งโดย XRD และ SEM และผลลัพธ์ก็สอดคล้องกันเป็นอย่างดี
Ranjbar et al. (2013) ยังพบว่านาโนคอมโพสิตพอลิเมอร์ Cd(II) เป็นสารตั้งต้นที่เหมาะสมสําหรับการเตรียมอนุภาคนาโนแคดเมียมซัลไฟด์ที่มีสัณฐานวิทยาที่น่าสนใจ ผลลัพธ์ทั้งหมดเผยให้เห็นว่าการสังเคราะห์อัลตราโซนิกสามารถนํามาใช้ได้สําเร็จเป็นวิธีการที่ง่ายมีประสิทธิภาพต้นทุนต่ําเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีแนวโน้มมากสําหรับการสังเคราะห์วัสดุระดับนาโนโดยไม่จําเป็นต้องมีเงื่อนไขพิเศษเช่นอุณหภูมิสูงเวลาตอบสนองนานและความดันสูง
คําแนะนําอุปกรณ์:
ยูพี 400 เอส
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
แรนจ์บาร์, เอ็ม.; มอสตาฟา ยูเซฟี, M.; โนซาริ, อาร์.; Sheshmani, S. (2013): การสังเคราะห์และลักษณะเฉพาะของนาโนคอมโพสิตแคดเมียม-ไทโออะซิทาไมด์ นานาชาติ เจ. นาโนไซ. นาโนเทคนอล 9/4, 2013. 203-212.

คาร์บอนไดออกไซด์ 3 – เคลือบอัลตราโซนิกด้วยกรดสเตียริก

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
การเคลือบอัลตราโซนิกของ CaCO ที่ตกตะกอนด้วยนาโน₃ (NPCC) ด้วยกรดสเตียริกเพื่อปรับปรุงการกระจายตัวในพอลิเมอร์และลดการรวมตัวกัน CaCO ที่ตกตะกอนนาโนที่ไม่เคลือบผิว 2 กรัม₃ (NPCC) ได้รับการ sonicated ด้วยเครื่อง sonicator UP400S ในเอทานอล 30 มล. กรดสเตียริก 9 wt% ถูกละลายในเอทานอล เอทานอลกับกรดสเตียริกผสมกับสารแขวนลอยที่โซนิฟิต
คําแนะนําอุปกรณ์:
ยูพี 400 เอส พร้อม sonotrode เส้นผ่านศูนย์กลาง 22 มม. (H22D) และโฟลว์เซลล์พร้อมแจ็คเก็ตระบายความร้อน
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
โคว, เคดับเบิลยู; อับดุลลาห์, EC; Aziz, AR (2009): ผลของอัลตราซาวนด์ในการเคลือบ CaCO3 ที่ตกตะกอนนาโนด้วยกรดสเตียริก วารสารวิศวกรรมเคมีเอเชียแปซิฟิก 4/5, 2009. 807-813.

ซีเรียมไนเตรตเจือไซเลน

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนรีดเย็น (6.5 ซม. 6.5 ซม. 0.3 ซม. ทําความสะอาดทางเคมีและขัดด้วยกลไก) ถูกใช้เป็นพื้นผิวโลหะ ก่อนการเคลือบ แผงจะถูกทําความสะอาดด้วยอัลตราโซนิกด้วยอะซิโตน จากนั้นทําความสะอาดด้วยสารละลายอัลคาไลน์ (สารละลาย 0.3mol L1 NaOH) ที่อุณหภูมิ 60°C เป็นเวลา 10 นาที สําหรับใช้เป็นไพรเมอร์ก่อนการปรับสภาพพื้นผิวสูตรทั่วไปรวมถึง γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (γ-GPS) 50 ส่วนถูกเจือจางด้วยเมทานอลประมาณ 950 ส่วนในค่า pH 4.5 (ปรับด้วยกรดอะซิติก) และอนุญาตให้ไฮโดรไลซิสของไซเลน ขั้นตอนการเตรียมไซเลนเจือด้วยเม็ดสีซีเรียมไนเตรตเหมือนกัน ยกเว้นว่าเติมซีเรียมไนเตรต 1, 2, 3% wt% ลงในสารละลายเมทานอลก่อนเติม (γ-GPS) จากนั้นผสมสารละลายนี้กับเครื่องกวนใบพัดที่ 1600 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 30 นาที ที่อุณหภูมิห้อง จากนั้นซีเรียมไนเตรตที่มีการกระจายตัวจะถูก sonicated เป็นเวลา 30 นาทีที่ 40 °C ด้วยอ่างทําความเย็นภายนอก กระบวนการอัลตราโซนิกดําเนินการด้วยเครื่องอัลตราโซนิก UIP1000hd (1000W, 20 kHz) โดยมีกําลังอัลตราซาวนด์ขาเข้าประมาณ 1 W / mL การปรับสภาพพื้นผิวดําเนินการโดยการล้างแต่ละแผงเป็นเวลา 100 วินาที ด้วยสารละลายไซเลนที่เหมาะสม หลังจากการรักษาแผงถูกปล่อยให้แห้งที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 24 ชั่วโมงจากนั้นแผงที่ผ่านการบําบัดแล้วจะถูกเคลือบด้วยอีพ็อกซี่ที่บ่มด้วยเอมีนสองแพ็ค (Epon 828, บริษัท เชลล์) เพื่อให้ความหนาของฟิล์มเปียก 90μm แผงเคลือบอีพ็อกซี่ได้รับอนุญาตให้บ่มเป็นเวลา 1 ชั่วโมงที่ 115 °C หลังจากการบ่มสารเคลือบอีพ็อกซี่ ความหนาของฟิล์มแห้งประมาณ 60μm
คําแนะนําอุปกรณ์:
UIP1000hd
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
ซาเฟรานี, SH; เปคาริ, เอ็ม.; ซาเรย์, ดี.; Danaei, I. (2013): ผลกระทบทางเคมีไฟฟ้าของการปรับสภาพไซเลนที่มีซีเรียมไนเตรตต่อคุณสมบัติการแยกพันธะของเหล็กเคลือบอีพ็อกซี่ วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการยึดเกาะ 27/22, 2013. 2411–2420.

กรอบทองแดง-อลูมิเนียม: การสังเคราะห์กรอบ Cu-Al ที่มีรูพรุน

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
ทองแดง - อลูมิเนียมที่มีรูพรุนที่เสถียรด้วยโลหะออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางเลือกใหม่ที่มีแนวโน้มสําหรับการดีไฮโดรเจนโพรเพนซึ่งปราศจากโลหะที่มีค่าหรือเป็นอันตราย โครงสร้างของโลหะผสม Cu-Al ที่มีรูพรุนออกซิไดซ์ (ฟองน้ําโลหะ) คล้ายกับโลหะประเภทเรนีย์ อัลตราซาวนด์กําลังสูงเป็นเครื่องมือทางเคมีสีเขียวสําหรับการสังเคราะห์กรอบทองแดง - อลูมิเนียมที่มีรูพรุนซึ่งเสถียรด้วยโลหะออกไซด์ มีราคาไม่แพง (ต้นทุนการผลิตประมาณ 3 ยูโร/ลิตร) และสามารถขยายขนาดวิธีการได้อย่างง่ายดาย วัสดุที่มีรูพรุนใหม่เหล่านี้ (หรือ "ฟองน้ําโลหะ") มีโลหะผสมจํานวนมากและพื้นผิวออกซิไดซ์ และสามารถเร่งปฏิกิริยาการดีไฮโดรเจนของโพรเพนที่อุณหภูมิต่ําได้
ขั้นตอนการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาอัลตราโซนิก:
ผงโลหะผสม Al-Cu ห้ากรัมกระจายตัวในน้ําบริสุทธิ์พิเศษ (50 มล.) และโซนิคเป็นเวลา 60 นาทีด้วยเครื่องโซนิคเตอร์ชนิดโพรบ Hielscher UIP1000hd (20kHz, กําลังขับสูงสุด 1000W) อุปกรณ์ประเภทโพรบอัลตราซาวนด์ติดตั้ง sonotrode BS2d22 (พื้นที่ปลาย 3.8 ซม²) และฮอร์นบูสเตอร์ B2–1.2 คํานวณความเข้มสูงสุดเป็น 57 วัตต์/ซม.² ที่แอมพลิจูดเชิงกล 81μm ในระหว่างการรักษาตัวอย่างจะถูกทําให้เย็นลงในอ่างน้ําแข็ง หลังจากการบําบัดตัวอย่างจะถูกทําให้แห้งที่อุณหภูมิ 120 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง
คําแนะนําอุปกรณ์:
UIP1000hd พร้อม sonotrode BS2d22 และฮอร์นบูสเตอร์ B2–1.2
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
เชเฟอร์ฮันส์, ยานา; Gómez-Quero, ซานติอาโก; Andreeva, Daria V.; Rothenberg, Gadi (2011): ตัวเร่งปฏิกิริยาดีไฮโดรเจนทองแดง - อลูมิเนียมโพรเพนที่แปลกใหม่และมีประสิทธิภาพ เคมี Eur. J. 2011, 17, 12254-12256.

การย่อยสลายของทองแดง Phathlocyanine

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
การเปลี่ยนสีและการทําลายเมทัลโลฟทาโลไซยานีน
คอปเปอร์ฟาธโลไซยานีนถูกโซนิกด้วยน้ําและตัวทําละลายอินทรีย์ที่อุณหภูมิแวดล้อมและความดันบรรยากาศในที่ที่มีปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิแดนท์โดยใช้เครื่องอัลตราโซนิก 500W UIP500hd พร้อมห้องรางพับที่ระดับพลังงาน 37-59 W / cm²: ตัวอย่าง 5 มล. (100 มก./ลิตร) น้ํา 50 D/D ที่มีโคโลฟอร์มและไพริดีนที่ 60% ของแอมพลิจูดอัลตราโซนิก อุณหภูมิปฏิกิริยา: 20 °C
คําแนะนําอุปกรณ์:
ยูไอพี 500hd

ทอง: การดัดแปลงทางสัณฐานวิทยาของอนุภาคนาโนทองคํา

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
อนุภาคนาโนทองคําได้รับการดัดแปลงทางสัณฐานวิทยาภายใต้การฉายรังสีอัลตราโซนิกที่เข้มข้น ในการหลอมรวมอนุภาคนาโนทองคําเป็นโครงสร้างคล้ายดัมเบล การบําบัดด้วยอัลตราโซนิก 20 นาที ในน้ําบริสุทธิ์และต่อหน้าสารลดแรงตึงผิวพบว่าเพียงพอ หลังจาก 60 นาที ของ sonication อนุภาคนาโนทองคําจะได้รับโครงสร้างคล้ายหนอนหรือวงแหวนในน้ํา อนุภาคนาโนที่หลอมรวมที่มีรูปร่างทรงกลมหรือวงรีถูกสร้างขึ้นด้วยอัลตราโซนิกเมื่อมีสารละลายโซเดียมโดเดซิลซัลเฟตหรือโดเดซิลเอมีน
โปรโตคอลของการรักษาอัลตราโซนิก:
สําหรับการดัดแปลงอัลตราโซนิกสารละลายทองคําคอลลอยด์ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคนาโนทองคําที่ป้องกันซิเตรตที่ขึ้นรูปไว้ล่วงหน้าซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 25 นาโนเมตร (± 7 นาโนเมตร) ถูกโซนิกในห้องเครื่องปฏิกรณ์แบบปิด (ประมาณ 50 มล. ปริมาตร) สารละลายทองคําคอลลอยด์ (0.97 mmol· L^-1) ถูกฉายรังสีอัลตราโซนิกที่ความเข้มสูง (40 W/cm^-2) โดยใช้เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher UIP1000hdT (20kHz, 1000W) ที่ติดตั้ง sonotrode โลหะผสมไทเทเนียม BS2d18 (เส้นผ่านศูนย์กลางปลาย 0.7 นิ้ว) ซึ่งแช่อยู่ใต้พื้นผิวของสารละลายโซนิกประมาณ 2 ซม. ทองคําคอลลอยด์ถูกแก๊สด้วยอาร์กอน (O₂ < 2 ppmv, Air Liquid) 20 นาที ก่อนและระหว่างการ sonication ในอัตรา 200 มล. · นาที^-1 เพื่อกําจัดออกซิเจนในสารละลาย ส่วน 35 มล. ของสารละลายลดแรงตึงผิวแต่ละชนิดโดยไม่เติมไตรโซเดียมซิเตรตไดไฮเดรตถูกเติมด้วยทองคําคอลลอยด์ที่ขึ้นรูปไว้ล่วงหน้า 15 มล. ฟองด้วยก๊าซอาร์กอน 20 นาที ก่อนและระหว่างการบําบัดด้วยอัลตราโซนิก
คําแนะนําอุปกรณ์:
UIP1000hd ด้วย sonotrode BS2d18 และเครื่องปฏิกรณ์เซลล์การไหล
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
Radziuk, D.; กริโกริเยฟ, D.; จาง, ดับเบิลยู.; ซู, ดี.; เมอวัลด์, เอช.; Shchukin, D. (2010): การหลอมรวมด้วยอัลตราซาวนด์ของอนุภาคนาโนทองคําที่ขึ้นรูปไว้ล่วงหน้า วารสารเคมีกายภาพ C 114, 2010. 1835–1843.

ปุ๋ยอนินทรีย์ – การชะล้าง Cu, Cd และ Pb เพื่อการวิเคราะห์

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
การสกัด Cu, Cd และ Pb จากปุ๋ยอนินทรีย์เพื่อวัตถุประสงค์ในการวิเคราะห์:
สําหรับการสกัดด้วยอัลตราโซนิกของทองแดงตะกั่วและแคดเมียมตัวอย่างที่มีส่วนผสมของปุ๋ยและตัวทําละลายจะถูก sonicated ด้วยอุปกรณ์อัลตราโซนิกเช่นเครื่องโซนิก VialTweeter สําหรับการ sonication ทางอ้อม ตัวอย่างปุ๋ยถูกโซนิกในที่ที่มี HNO 50% (v/v) 2 มล.₃ ในหลอดแก้วเป็นเวลา 3 นาที สารสกัดจาก Cu, Cd และ Pb สามารถกําหนดได้โดยสเปกโตรเมตรีการดูดกลืนอะตอมของเปลวไฟ (FAAS)
คําแนะนําอุปกรณ์:
ไวอัลทวีตเตอร์
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
ลิมา, AF; ริชเตอร์, EM; Muñoz, RAA (2011): วิธีการวิเคราะห์ทางเลือกสําหรับการตรวจวัดโลหะในปุ๋ยอนินทรีย์โดยอาศัยการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ช่วย วารสารสมาคมเคมีบราซิล 22/8. 2011. 1519-1524.

การสังเคราะห์ลาเท็กซ์

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
การเตรียมน้ํายาง P (St-BA)
อนุภาคน้ํายางโพลี (styrene-r-butyl acrylate) P (St-BA) ถูกสังเคราะห์โดยการพอลิเมอไรเซชันของอิมัลชันต่อหน้าสารลดแรงตึงผิว DBSA DBSA 1 กรัมถูกละลายในน้ํา 100 มล. ในขวดสามคอก่อน และปรับค่า pH ของสารละลายเป็น 2.0 โมโนเมอร์ผสม 2.80g St และ 8.40g BA พร้อมตัวเริ่มต้น AIBN (0.168g) เทลงในสารละลาย DBSA อิมัลชัน O / W ถูกเตรียมผ่านการกวนด้วยแม่เหล็กเป็นเวลา 1 ชั่วโมงตามด้วย sonication ด้วยเครื่อง sonicator UIP1000hd ที่ติดตั้งฮอร์นอัลตราโซนิก (โพรบ / sonotrode) อีก 30 นาที ในอ่างน้ําแข็ง ในที่สุดพอลิเมอไรเซชันจะดําเนินการที่ 90degC ในอ่างน้ํามันเป็นเวลา 2 ชั่วโมงภายใต้บรรยากาศไนโตรเจน
คําแนะนําอุปกรณ์:
UIP1000hd
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
การผลิตฟิล์มนําไฟฟ้าที่มีความยืดหยุ่นได้มาจากโพลี (3,4-ethylenedioxythiophene) epoly (กรดสไตรีนซัลโฟนิก) (PEDOT:PSS) บนพื้นผิวผ้านอนวูฟเวน วัสดุเคมีและฟิสิกส์ 143, 2013. 143-148.
คลิกที่นี่เพื่ออ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการสังเคราะห์น้ํายางแบบโซโน!

การกําจัดตะกั่ว (Sono-Leaching)

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
การชะล้างตะกั่วด้วยอัลตราโซนิกจากดินที่ปนเปื้อน:
การทดลองชะล้างอัลตราซาวนด์ดําเนินการด้วยโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก UP400S พร้อมโพรบโซนิคไทเทเนียม (เส้นผ่านศูนย์กลาง 14 มม.) ซึ่งทํางานที่ความถี่ 20kHz โพรบอัลตราโซนิก (sonotrode) ได้รับการสอบเทียบด้วยปริมาณความร้อนโดยตั้งค่าความเข้มของอัลตราโซนิกไว้ที่ 51 ± 0.4 W cm^-2 สําหรับการทดลองชะล้างโซโนทั้งหมด การทดลองชะล้างโซโนถูกควบคุมอุณหภูมิโดยใช้เซลล์แก้วหุ้มก้นแบนที่อุณหภูมิ 25 ± 1°C สามระบบถูกนํามาใช้เป็นสารละลายชะล้างดิน (0.1L) ภายใต้การ sonication: 6 มล. ของ 0.3 mol L^-2 ของสารละลายกรดอะซิติก (pH 3.24), สารละลายกรดไนตริก 3% (v/v) (pH 0.17) และบัฟเฟอร์ของกรดอะซิติก/อะซิเตท (pH 4.79) ที่เตรียมโดยการผสม 60mL 0f 0.3 mol L^-1 กรดอะซิติก 19 มล. 0.5 โมลลิตร^-1 นาโอ. หลังจากกระบวนการชะล้างโซโนตัวอย่างจะถูกกรองด้วยกระดาษกรองเพื่อแยกสารละลายชะขยะออกจากดินตามด้วยอิเล็กโทรดซิ่งตะกั่วของสารละลายชะขยะและการย่อยดินหลังจากการใช้อัลตราซาวนด์
อัลตราซาวนด์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าในการเพิ่มน้ําชะขยะของตะกั่วจากดินที่ก่อให้เกิดมลพิษ อัลตราซาวนด์ยังเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการกําจัดตะกั่วที่ชะล้างได้เกือบทั้งหมดออกจากดินส่งผลให้ดินมีอันตรายน้อยกว่ามาก
คําแนะนําอุปกรณ์:
ยูพี 400 เอส พร้อม sonotrode H14
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
ซานโดวัล-กอนซาเลซ, A.; ซิลวา-มาร์ติเนซ, S.; Blass-Amador, G. (2007): การชะล้างอัลตราซาวนด์และการบําบัดด้วยไฟฟ้าเคมีรวมกันสําหรับดินกําจัดตะกั่ว วารสารวัสดุใหม่สําหรับระบบไฟฟ้าเคมี 10, 2007. 195-199.

พีบีเอส – การสังเคราะห์อนุภาคนาโนตะกั่วซัลไฟด์

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
ที่อุณหภูมิห้อง ตะกั่วอะซิเตท 0.151 กรัม (Pb(CH₃COO)2.3H₂O) และ TAA (CH 0.03 กรัม)₃ซีเอสเอ็นเอช₂) ถูกเติมลงในของเหลวไอออนิก 5 มล. [EMIM] [EtSO₄] และน้ํากลั่นสองชั้น 15 มล. ในบีกเกอร์ขนาด 50 มล. ที่กําหนดไว้สําหรับการฉายรังสีอัลตราโซนิกด้วยเครื่องโซนิก Hielscher UP200S เป็นเวลา 7 นาที ปลายของโพรบอัลตราโซนิก / sonotrode S1 ถูกแช่ลงในสารละลายปฏิกิริยาโดยตรง สารแขวนลอยสีน้ําตาลเข้มที่เกิดขึ้นถูกหมุนเหวี่ยงเพื่อขจัดตะกอนออกและล้างสองครั้งด้วยน้ํากลั่นสองชั้นและเอทานอลตามลําดับเพื่อขจัดรีเอเจนต์ที่ไม่ทําปฏิกิริยา ในการตรวจสอบผลกระทบของอัลตราซาวนด์ต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ได้เตรียมตัวอย่างเปรียบเทียบอีกหนึ่งตัวอย่างโดยรักษาพารามิเตอร์ปฏิกิริยาให้คงที่ยกเว้นว่าผลิตภัณฑ์จะเตรียมด้วยการกวนอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 24 ชั่วโมงโดยไม่ต้องใช้การฉายรังสีอัลตราโซนิก
มีการเสนอการสังเคราะห์ด้วยอัลตราโซนิกช่วยในของเหลวไอออนิกในน้ําที่อุณหภูมิห้องสําหรับการเตรียมอนุภาคนาโน PbS วิธีการสีเขียวที่อุณหภูมิห้องและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมนี้รวดเร็วและปราศจากแม่แบบ ซึ่งช่วยลดเวลาในการสังเคราะห์ได้อย่างน่าทึ่งและหลีกเลี่ยงขั้นตอนการสังเคราะห์ที่ซับซ้อน นาโนคลัสเตอร์ที่เตรียมไว้แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงสีน้ําเงินขนาดใหญ่ที่ 3.86 eV ซึ่งสามารถนํามาประกอบกับอนุภาคที่มีขนาดเล็กมากและเอฟเฟกต์การกักขังควอนตัม
คําแนะนําอุปกรณ์:
ยูพี 200 เอส
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
Behboudnia, M.; ฮาบิบิ-ยางเจห์, A.; จาฟารี-ทาร์ซานาก, Y.; Khodayari, A. (2008): การเตรียมที่ง่ายและอุณหภูมิห้องและการกําหนดลักษณะของอนุภาคนาโน PbS ในของเหลวไอออนิกในน้ํา [EMIM] [EtSO4] โดยใช้การฉายรังสีอัลตราโซนิก กระดานข่าวสมาคมเคมีเกาหลี 29/1, 2008. 53-56.

การย่อยสลายฟีนอล

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
Rokhina et al. (2013) ใช้การรวมกันของกรดเปอร์อะซิติก (PAA) และตัวเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน (MnO₂) สําหรับการย่อยสลายของฟีนอลในสารละลายที่เป็นน้ําภายใต้การฉายรังสีอัลตราโซนิก อัลตราโซนิกดําเนินการโดยใช้เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบ 400W UP400S ซึ่งสามารถ sonication ได้อย่างต่อเนื่องหรือในโหมดพัลส์ (เช่น เปิด 4 วินาทีและปิด 2 วินาที) ที่ความถี่คงที่ 24 kHz กําลังไฟฟ้าเข้าทั้งหมดที่คํานวณได้ความหนาแน่นของพลังงานและความเข้มของพลังงานที่กระจายไปยังระบบคือ 20 W, 9.5×10^-2 กว้าง/ซม^-3และ 14.3 วัตต์/ซม.^-2ตามลําดับ พลังงานคงที่ถูกนํามาใช้ตลอดการทดลอง หน่วยหมุนเวียนแบบแช่ถูกใช้เพื่อควบคุมอุณหภูมิภายในเครื่องปฏิกรณ์ เวลาการ sonication จริงคือ 4 ชั่วโมงแม้ว่าเวลาปฏิกิริยาที่แท้จริงจะอยู่ที่ 6 ชั่วโมงเนื่องจากการทํางานในโหมดพัลซิ่ง ในการทดลองทั่วไป เครื่องปฏิกรณ์แก้วถูกเติมด้วยสารละลายฟีนอล 100 มล. (1.05 mM) และตัวเร่งปฏิกิริยา MnO2 และ PAA ในปริมาณที่เหมาะสม (2%) อยู่ระหว่าง 0–2 g L^-1 และ 0–150 ppm ตามลําดับ ปฏิกิริยาทั้งหมดดําเนินการที่ค่า pH ที่เป็นกลาง ความดันบรรยากาศ และอุณหภูมิห้อง (22 ± 1 °C)
โดยอัลตราโซนิกพื้นที่ผิวของตัวเร่งปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นส่งผลให้มีพื้นที่ผิวใหญ่ขึ้น 4 เท่าโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง ความถี่ในการหมุนเวียน (TOF) เพิ่มขึ้นจาก 7 x 10^-3 ถึง 12.2 x 10^-3 นาที^-1เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการเงียบ นอกจากนี้ยังไม่พบการชะล้างตัวเร่งปฏิกิริยาอย่างมีนัยสําคัญ การเกิดออกซิเดชันแบบไอโซเทอร์มอลของฟีนอลที่รีเอเจนต์ที่มีความเข้มข้นค่อนข้างต่ําแสดงให้เห็นถึงอัตราการกําจัดฟีนอลสูง (สูงถึง 89%) ในสภาวะที่ไม่รุนแรง โดยทั่วไป อัลตราซาวนด์จะเร่งกระบวนการออกซิเดชันในช่วง 60 นาทีแรก (70% ของการกําจัดฟีนอลเทียบกับ 40% ระหว่างการรักษาแบบเงียบ)
คําแนะนําอุปกรณ์:
ยูพี 400 เอส
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
รขณา, อีวี; มาคาโรวา, เค.; ลาห์ทีเนน, เอ็ม.; โกโลวินา, EA; แวน อัส, เอช.; Virkutyte, J. (2013): MnO ช่วยอัลตราซาวนด์₂ การเร่งปฏิกิริยาของกรดเปอร์อะซิติกสําหรับการย่อยสลายฟีนอล: การประเมินกระบวนการทางเคมีและจลนศาสตร์ วารสารวิศวกรรมเคมี 221, 2013. 476–486.

ฟีนอล: การเกิดออกซิเดชันของฟีนอลโดยใช้ RuI₃ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
การเกิดออกซิเดชันในน้ําที่แตกต่างกันของฟีนอลเหนือ RuI₃ ด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H₂O₂): การออกซิเดชันตัวเร่งปฏิกิริยาของฟีนอล (100 ppm) เหนือ RuI₃ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีการศึกษาในเครื่องปฏิกรณ์แก้วขนาด 100 มล. ที่ติดตั้งเครื่องกวนแม่เหล็กและตัวควบคุมอุณหภูมิ ส่วนผสมของปฏิกิริยาถูกกวนด้วยความเร็ว 800 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 1-6 ชั่วโมงเพื่อให้การผสมที่สมบูรณ์สําหรับการกระจายที่สม่ําเสมอและสารแขวนลอยของอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาอย่างเต็มที่ ไม่มีการกวนสารละลายแบบกลไกในระหว่างการ sonication เนื่องจากการรบกวนที่เกิดจากการสั่นของฟองอากาศและการยุบตัวทําให้ตัวเองสามารถผสมได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง การฉายรังสีอัลตราซาวนด์ของสารละลายดําเนินการด้วยทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิก UP400S ที่ติดตั้งอัลตราโซนิก (ที่เรียกว่าเครื่องโซนิคเตอร์ชนิดโพรบ) ซึ่งสามารถทํางานได้อย่างต่อเนื่องหรือในโหมดพัลส์ที่ความถี่คงที่ 24 kHz และกําลังขับสูงสุด 400W
สําหรับการทดลอง RuI ที่ไม่ได้รับการรักษา₃ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (0.5–2 gL^-1) ถูกนํามาใช้เป็นสารแขวนลอยกับตัวกลางปฏิกิริยาโดยมีการเติม H2O2 (30% ความเข้มข้นในช่วง 200–1200 ppm) ดังต่อไปนี้
Rokhina et al. พบในการศึกษาของพวกเขาว่าการฉายรังสีอัลตราโซนิกมีบทบาทสําคัญในการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยาทําให้เกิดโครงสร้างที่มีรูพรุนขนาดเล็กที่มีพื้นที่ผิวสูงขึ้นอันเป็นผลมาจากการกระจายตัวของอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยา นอกจากนี้ยังมีผลส่งเสริมการขายป้องกันการรวมตัวของอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาและปรับปรุงการเข้าถึงฟีนอลและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ไปยังไซต์ที่ใช้งานของตัวเร่งปฏิกิริยา
ประสิทธิภาพของกระบวนการช่วยอัลตราซาวนด์เพิ่มขึ้นสองเท่าเมื่อเทียบกับกระบวนการออกซิเดชันแบบเงียบนั้นเกิดจากพฤติกรรมตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีขึ้นของตัวเร่งปฏิกิริยาและการสร้างสายพันธุ์ออกซิไดซ์ เช่น •OH, •HO2 และ •I₂ ผ่านการแยกพันธะไฮโดรเจนและการรวมตัวของอนุมูลใหม่
คําแนะนําอุปกรณ์:
ยูพี 400 เอส
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
รขณา, อีวี; ลาห์ทีเนน, เอ็ม.; นอลเต้, MCM; Virkutyte, J. (2009): รูทีเนียมที่แตกต่างกันด้วยอัลตราซาวนด์ช่วยเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันเปอร์ออกไซด์เปียกของฟีนอล ตัวเร่งปฏิกิริยาประยุกต์ B: สิ่งแวดล้อม 87, 2009 162– 170.

อนุภาค Ag / ZnO เคลือบ PLA

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
การเคลือบ PLA ของอนุภาค Ag/ZnO: อนุภาคไมโครและไมโครย่อยของ Ag/ZnO ที่เคลือบด้วย PLA ถูกเตรียมโดยเทคนิคการระเหยของตัวทําละลายอิมัลชันน้ํามันในน้ํา วิธีนี้ดําเนินการด้วยวิธีต่อไปนี้ ประการแรก โพลีเมอร์ 400 มก. ละลายในคลอโรฟอร์ม 4 มล. ความเข้มข้นของพอลิเมอร์ในคลอโรฟอร์มคือ 100 มก./มล. ประการที่สองสารละลายโพลีเมอร์ถูกอิมัลชันในสารละลายน้ําของระบบลดแรงตึงผิวต่างๆ (สารอิมัลชัน PVA 8-88) ภายใต้การกวนอย่างต่อเนื่องด้วยโฮโมจีไนเซอร์ที่ความเร็วในการกวน 24,000 รอบต่อนาที ส่วนผสมถูกกวนเป็นเวลา 5 นาที และในช่วงเวลานี้อิมัลชันที่ก่อตัวจะถูกทําให้เย็นลงด้วยน้ําแข็ง อัตราส่วนระหว่างสารละลายน้ําของสารลดแรงตึงผิวและสารละลายคลอโรฟอร์มของ PLA เหมือนกันในการทดลองทั้งหมด (4:1) ต่อจากนั้นอิมัลชันที่ได้รับจะถูกอัลตร้าโซนิกโดยอุปกรณ์ประเภทโพรบอัลตราโซนิก UP400S (400W, 24kHz) เป็นเวลา 5 นาที ที่รอบ 0.5 และแอมพลิจูด 35% ในที่สุดอิมัลชันที่เตรียมไว้จะถูกถ่ายโอนลงในขวด Erlenmeyer กวนและตัวทําละลายอินทรีย์ถูกระเหยออกจากอิมัลชันภายใต้ความดันที่ลดลงซึ่งในที่สุดก็นําไปสู่การก่อตัวของสารแขวนลอยของอนุภาค หลังจากกําจัดตัวทําละลายแล้วสารแขวนลอยจะถูกหมุนเหวี่ยงสามครั้งเพื่อขจัดอิมัลซิไฟเออร์
คําแนะนําอุปกรณ์:
ยูพี 400 เอส
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
Kucharczyk, P.; เซดลาริก, V.; สตูล, พี.; บาซานต์, พี.; Koutny, M.; เกรกอโรวา, เอ.; ครูห์, ดี.; Kuritka, I. (2011): อนุภาคต้านเชื้อแบคทีเรียไฮบริดสังเคราะห์ไมโครเวฟเคลือบโพลี (L-Lactic Acid) นาโนคอน 2011

โพลีอะนิลีนคอมโพสิต

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
การเตรียมคอมโพสิตนาโนโพลีอะนิลีน (SPAni) เจือด้วยตัวเองด้วยน้ํา (Sc-WB)
ในการเตรียมคอมโพสิต SPAni ที่ใช้น้ํา 0.3 gr SPAni สังเคราะห์โดยใช้พอลิเมอไรเซชันในแหล่งกําเนิดในตัวกลาง ScCO2 เจือจางด้วยน้ําและโซนิคเป็นเวลา 2 นาทีโดยโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก 1000W UIP1000hd จากนั้นผลิตภัณฑ์แขวนลอยถูกทําให้เป็นเนื้อเดียวกันโดยการเพิ่มเมทริกซ์สารชุบแข็งสูตรน้ํา 125 กรัมเป็นเวลา 15 นาที และ sonication ขั้นสุดท้ายจะดําเนินการที่อุณหภูมิแวดล้อมเป็นเวลา 5 นาที
คําแนะนําอุปกรณ์:
UIP1000hd
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
Bagherzadeh, MR; มูซาวิเนจาด, T.; อัคบาริเนซัด, Ghanbarzadeh, A. (2013): ประสิทธิภาพการป้องกันของการเคลือบอีพ็อกซี่สูตรน้ําที่มี ScCO2 สังเคราะห์นาโนโพลีอะนิลีนเจือตัวเอง 2013.

โพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน: การย่อยสลายโซโนเคมีของแนฟทาลีน อะเซนาฟไทลีน และฟีแนนธรีน

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
สําหรับการย่อยสลายโซโนเคมีของโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAHs) แนฟทาลีน acenaphthylene และฟีแนนธรีนในน้ํา สารผสมตัวอย่างจะถูกโซนิกที่ 20◦C และ 50 μg/l ของ PAH เป้าหมายแต่ละตัว (150 μg/l ของความเข้มข้นเริ่มต้นทั้งหมด) อัลตราโซนิกถูกนําไปใช้โดยเครื่องอัลตราโซนิกแบบฮอร์น UP400S (400W, 24kHz) ซึ่งสามารถทํางานได้ทั้งในโหมดต่อเนื่องหรือในโหมดพัลส์ เครื่องโซนิโคน UP400S ติดตั้งโพรบไทเทเนียม H7 ที่มีปลายเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 มม. ปฏิกิริยาดําเนินการในภาชนะปฏิกิริยาแก้วทรงกระบอกขนาด 200 มล. โดยมีฮอร์นไททาเนียมติดตั้งอยู่ด้านบนของภาชนะปฏิกิริยาและปิดผนึกโดยใช้โอริงและวาล์วเทฟลอน ภาชนะปฏิกิริยาถูกวางไว้ในอ่างน้ําเพื่อควบคุมอุณหภูมิของกระบวนการ เพื่อหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาโฟโตเคมี ภาชนะถูกปกคลุมด้วยอลูมิเนียมฟอยล์
ผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าการแปลง PAHs เพิ่มขึ้นตามระยะเวลาการ sonication ที่เพิ่มขึ้น
สําหรับแนฟทาลีนการแปลงอัลตราโซนิกช่วย (พลังงานอัลตราซาวนด์ตั้งไว้ที่ 150W) เพิ่มขึ้นจาก 77.6% ที่ทําได้หลังจาก 30 นาที การ sonication เป็น 84.4% หลังจาก 60 นาที การ sonication
สําหรับ acenaphthylene การแปลงอัลตราโซนิกช่วย (กําลังอัลตราซาวนด์ตั้งไว้ที่ 150W) เพิ่มขึ้นจาก 77.6% ที่ทําได้หลังจาก 30 นาที sonication ด้วยกําลังอัลตราซาวนด์ 150W เป็น 84.4% หลังจาก 60 นาที sonication ด้วยอัลตราซาวนด์ 150W เพิ่มขึ้นจาก 80.7% ที่ทําได้หลังจาก 30 นาที sonication ด้วยกําลังอัลตราซาวนด์ 150W เป็น 96.6% หลังจาก 60 นาที sonication
สําหรับฟีนันทรีนการแปลงด้วยความช่วยเหลืออัลตราโซนิก (กําลังอัลตราซาวนด์ตั้งไว้ที่ 150W) เพิ่มขึ้นจาก 73.8% ที่ทําได้หลังจาก 30 นาที sonication เป็น 83.0% หลังจาก 60 นาที sonication
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการย่อยสลาย ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สามารถนํามาใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อเติมเฟอร์รัสไอออน การเติมไอออนเฟอร์รัสแสดงให้เห็นว่ามีผลประสานกันซึ่งจําลองปฏิกิริยาคล้ายเฟนตัน
คําแนะนําอุปกรณ์:
ยูพี 400 เอส ด้วย H7
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
ปซิลลาคิส, กูลา, จี.; คาโลเกลาคิส, N.; Mantzavinos, D. (2004): การย่อยสลายของโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนในสารละลายที่เป็นน้ําโดยการฉายรังสีอัลตราโซนิก วารสารวัตถุอันตราย B108, 2004. 95–102.

การกําจัดชั้นออกไซด์ออกจากพื้นผิว

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
ในการเตรียมสารตั้งต้นก่อนที่จะปลูกสายนาโน CuO บนพื้นผิว Cu ชั้นออกไซด์ที่แท้จริงบนพื้นผิว Cu จะถูกลบออกโดยการอัลตราโซนิกตัวอย่างในกรดไฮโดรคลอริก 0.7 M เป็นเวลา 2 นาที ด้วย Hielscher UP200S ตัวอย่างถูกทําความสะอาดด้วยอัลตราโซนิกในอะซิโตนเป็นเวลา 5 นาที เพื่อขจัดสิ่งปนเปื้อนอินทรีย์ ล้างให้สะอาดด้วยน้ําปราศจากไอออน (DI) และทําให้แห้งในอากาศอัด
คําแนะนําอุปกรณ์:
ยูพี 200 เอส หรือ UP200 เซนต์
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
มาช็อค, เอ็ม.; ยู, เค.; ฉุ้ย, เอส.; เหมา, เอส.; ลู, จี.; Chen, J. (2012): การมอดูเลตคุณสมบัติการตรวจจับก๊าซของสายนาโน CuO ผ่านการสร้างจุดเชื่อมต่อ p−n ขนาดนาโนที่ไม่ต่อเนื่องบนพื้นผิว วัสดุประยุกต์ ACS & อินเทอร์เฟซ 4, 2012 4192−4199.

การทดลองโวลแตมเมทรี

การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิก:
สําหรับการทดลองโวลแทมเมทรีที่ปรับปรุงด้วยอัลตราซาวนด์ Hielscher 200 วัตต์ UP200S ใช้เครื่องอัลตราโซนิก 200 วัตต์ที่ติดตั้งแตรแก้ว (ปลายเส้นผ่านศูนย์กลาง 13 มม.) อัลตราซาวนด์ถูกนําไปใช้ด้วยความเข้ม 8 วัตต์/ซม.^–2.
เนื่องจากอัตราการแพร่กระจายของอนุภาคนาโนในสารละลายที่เป็นน้ําช้าและศูนย์รีดอกซ์จํานวนมากต่ออนุภาคนาโนโวลแทมเมทรีเฟสสารละลายโดยตรงของอนุภาคนาโนจึงถูกครอบงําโดยเอฟเฟกต์การดูดซับ ในการตรวจจับอนุภาคนาโนโดยไม่มีการสะสมเนื่องจากการดูดซับ ต้องเลือกแนวทางการทดลองด้วย (i) อนุภาคนาโนที่มีความเข้มข้นสูงเพียงพอ (ii) อิเล็กโทรดขนาดเล็กเพื่อปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อพื้นหลัง หรือ (iii) การขนส่งมวลที่รวดเร็วมาก
ดังนั้น McKenzie et al. (2012) จึงใช้อัลตราซาวนด์กําลังเพื่อปรับปรุงอัตราการขนส่งมวลของอนุภาคนาโนไปยังพื้นผิวอิเล็กโทรดอย่างมาก ในการตั้งค่าการทดลองอิเล็กโทรดจะสัมผัสกับอัลตราซาวนด์ความเข้มสูงโดยตรงโดยมีระยะห่างจากอิเล็กโทรดถึงฮอร์น 5 มม. และ 8 W/cm^–2 ความเข้มของ sonication ส่งผลให้เกิดการกวนและการทําความสะอาดโพรงอากาศ ระบบรีดอกซ์ทดสอบการลดอิเล็กตรอนเดียวของ Ru (NH3)₆³⁺ ในน้ํา 0.1 M KCl ถูกนํามาใช้เพื่อสอบเทียบอัตราการขนส่งมวลที่ทําได้ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้
คําแนะนําอุปกรณ์:
ยูพี 200 เอส หรือ UP200 เซนต์
เอกสารอ้างอิง / งานวิจัย:
แมคเคนซี, เคเจ; Marken, F. (2001): เคมีไฟฟ้าโดยตรงของอนุภาคนาโน Fe2O3 ในสารละลายที่เป็นน้ําและดูดซับลงบนอินเดียมออกไซด์เจือดีบุก เคมีประยุกต์บริสุทธิ์, 73/12, 2001. พ.ศ. 2428–2437

เครื่องโซนิคเตอร์สําหรับปฏิกิริยาโซโนเคมีจากห้องปฏิบัติการไปจนถึงระดับอุตสาหกรรม

Hielscher นําเสนอเครื่องอัลตราโซนิกเต็มรูปแบบตั้งแต่เครื่องโฮโมจีไนเซอร์ในห้องปฏิบัติการแบบใช้มือถือไปจนถึงเครื่องสะท้อนเสียงอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบสําหรับสตรีมปริมาณมาก ผลลัพธ์ทั้งหมดที่เกิดขึ้นในระดับเล็ก ๆ ระหว่างการทดสอบ R&D and optimization of an ultrasonic process, can be >linearly scaled up to full commercial production. เครื่องโซนิคเตอร์ Hielscher มีความน่าเชื่อถือทนทานและสร้างขึ้นสําหรับการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน
ถามเราว่าจะประเมิน เพิ่มประสิทธิภาพ และปรับขนาดกระบวนการของคุณได้อย่างไร! เรายินดีที่จะช่วยเหลือคุณในทุกขั้นตอน – ตั้งแต่การทดสอบครั้งแรกและการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการไปจนถึงการติดตั้งในสายการผลิตอุตสาหกรรมของคุณ!