การสะสมของโซโนอิเล็กโทรเคมี

การสะสม Sonoelectrochemical เป็นเทคนิคการสังเคราะห์ซึ่งรวม sonochemistry และเคมีไฟฟ้าเพื่อการผลิตวัสดุนาโนที่มีประสิทธิภาพสูงและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม มีชื่อเสียงว่ารวดเร็วง่ายและมีประสิทธิภาพการสะสม sonoelectrochemical ช่วยให้สามารถสังเคราะห์รูปร่างของอนุภาคนาโนและนาโนคอมโพสิต

โซโน-อิเล็กโทรดของอนุภาคนาโน

สําหรับการสะสม sonoelectrodeposition (เช่นการสะสม sonoeletrochemical, การชุบด้วยไฟฟ้า sonochemical หรืออิเล็กโทรดเคมี sonochemical) โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสังเคราะห์อนุภาคนาโนโพรบอัลตราโซนิกหนึ่งหรือสองตัว (sonotrodes หรือแตร) จะถูกใช้เป็นขั้วไฟฟ้า วิธีการสะสม sonoelectrochemical มีประสิทธิภาพสูงเช่นเดียวกับง่ายและปลอดภัยในการใช้งานซึ่งช่วยให้สามารถสังเคราะห์อนุภาคนาโนและโครงสร้างนาโนในปริมาณมาก นอกจากนี้การสะสม sonoelectrochemical เป็นกระบวนการที่ทวีความรุนแรงขึ้นซึ่งหมายความว่า sonication เร่งกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสเพื่อให้ปฏิกิริยาสามารถทํางานได้ภายใต้สภาวะที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
การใช้อัลตร้าซาวด์พลังงานกับสารแขวนลอยช่วยเพิ่มกระบวนการถ่ายโอนมวลอย่างมีนัยสําคัญเนื่องจากการสตรีมด้วยกล้องจุลทรรศน์และแรง cavitational interfacial ด้วยกล้องจุลทรรศน์ บนอิเล็กโทรดอัลตราโซนิก (sono-electrodes) การสั่นสะเทือนแบบอัลตราโซนิคและการเกิดโพรงอากาศจะขจัดผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาออกจากพื้นผิวอิเล็กโทรดอย่างต่อเนื่อง โดยการขจัดการสะสมแบบพาสซีฟใด ๆ พื้นผิวอิเล็กโทรดจะพร้อมใช้งานอย่างต่อเนื่องสําหรับการสังเคราะห์อนุภาคใหม่
โพรงอากาศที่สร้างขึ้นด้วยอัลตร้าซาวด์ส่งเสริมการก่อตัวของอนุภาคนาโนที่ราบรื่นและสม่ําเสมอซึ่งมีการกระจายเป็นเนื้อเดียวกันในเฟสของเหลว

ขอข้อมูล





อิเล็กโทรดอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงสําหรับการผลิตอนุภาคนาโนและวัสดุโครงสร้างนาโน

โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก 2x พร้อมโพรบที่ทําหน้าที่เป็นขั้วไฟฟ้าเช่นแคโทดและแอโนด การสั่นสะเทือนของอัลตร้าซาวด์และโพรงอากาศส่งเสริมกระบวนการทางเคมีไฟฟ้า

วิดีโอนี้แสดงให้เห็นถึงอิทธิพลเชิงบวกของ ultrasonication อิเล็กโทรดโดยตรงต่อกระแสไฟฟ้า ใช้ Hielscher UP100H (100 วัตต์, 30kHz) โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกที่มีการอัพเกรดทางเคมีไฟฟ้าและอิเล็กโทรดไทเทเนียม / sonotrode อิเล็กโทรไลซิสของกรดซัลฟิวริกเจือจางผลิตก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจน Ultrasonication ช่วยลดความหนาของชั้นการแพร่กระจายที่พื้นผิวอิเล็กโทรดและปรับปรุงการถ่ายโอนมวลในระหว่างการอิเล็กโทรไลซิส

Sono-Electro-Chemistry - ภาพประกอบของอิทธิพลของ Ultrasonics ต่ออิเล็กโทรไลซิสแบบแบตช์

อิเล็กโทรดโซโนเคมีของ

  • อนุภาคนาโน
  • อนุภาคนาโนแกนกลางเปลือก
  • การสนับสนุนการตกแต่งอนุภาคนาโน
  • โครงสร้างนาโน
  • นาโนคอมพอสิต
  • การเคลือบสี

การสะสมของโซโนอิเล็กโทรเคมีของอนุภาคนาโน

การผลิตโซโนไฟฟ้าเคมีของไฮโดรเจนที่แคโทดอัลตราโซนิกเมื่อสนามอัลตราโซนิกถูกนําไปใช้กับอิเล็กโทรไลต์เหลวปรากฏการณ์ cavitation ล้ําเสียงที่หลากหลายเช่นการสตรีมอะคูสติกและไมโครเจ็ทคลื่นกระแทกการเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายโอนมวลจาก / ไปยังอิเล็กโทรดและการทําความสะอาดพื้นผิว (การกําจัดชั้น passivating) ส่งเสริมกระบวนการอิเล็กโทรด / ไฟฟ้า ผลประโยชน์ของ sonication ต่ออิเล็กโทรด / การชุบด้วยไฟฟ้าได้แสดงให้เห็นแล้วสําหรับอนุภาคนาโนจํานวนมากรวมถึงอนุภาคนาโนโลหะอนุภาคนาโนเซมิคอนดักเตอร์อนุภาคนาโนแกนเปลือกและอนุภาคนาโนเจือ
อนุภาคนาโนเมตทาลิกที่มีอิเล็กโทรดด้วยไฟฟ้าโซโนเคมีเช่น Cr, Cu และ Fe แสดงความแข็งเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญในขณะที่ Zn แสดงความต้านทานการกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้น
Mastai et al. (1999) สังเคราะห์อนุภาคนาโน CdSe ผ่านการสะสมของโซโนอิเล็กโทรเคมี การปรับอิเล็กโทรดและพารามิเตอร์อัลตราโซนิกต่างๆช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนขนาดผลึกของอนุภาคนาโน CdSe จาก X-ray อสัณฐานได้ถึง 9 นาโนเมตร (เฟส sphalerite)

Ashassi-Sorkhabi และ Bagheri (2014) แสดงให้เห็นถึงข้อดีของการสังเคราะห์โซโนเคมีไฟฟ้าของ polypyrrole (PPy) บนเหล็ก St-12 ในตัวกลางกรดออกซาลิกโดยใช้เทคนิคกัลวาโนสแตติกที่มีความหนาแน่นกระแส 4 mA / cm2 การประยุกต์ใช้โดยตรงของอัลตราซาวนด์ความถี่ต่ําโดยใช้ ultrasonicator UP400S นําไปสู่โครงสร้างพื้นผิวที่กะทัดรัดและเป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้นของ polypyrrole ผลการวิจัยพบว่าความต้านทานการเคลือบ (Rcoat), ความต้านทานการกัดกร่อน (Rcorr) และความต้านทาน Warburg ของตัวอย่างที่เตรียมไว้ ultrasonically สูงกว่าของ polypyrrole สังเคราะห์ ultrasonically ภาพของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนมองเห็นผลในเชิงบวกของอัลตราโซนิกในระหว่างการอิเล็กโทรดในสัณฐานวิทยาของอนุภาค: ผลการวิจัยพบว่าการสังเคราะห์ sonoelectrochemical ให้ผลการเคลือบโพลีไพโรลที่ยึดมั่นและราบรื่น เมื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์ของการสะสม sono-electro-electro-deposition กับอิเล็กโทรดทั่วไปเป็นที่ชัดเจนว่าสารเคลือบที่เตรียมโดยวิธี sonoelectrochemistry มีความต้านทานการกัดกร่อนสูงกว่า Sonication ของเซลล์ไฟฟ้าเคมีส่งผลให้การถ่ายโอนมวลเพิ่มขึ้นและในการเปิดใช้งานพื้นผิวของอิเล็กโทรดทํางาน ผลกระทบเหล่านี้มีส่วนสําคัญต่อการสังเคราะห์ polypyrrole ที่มีประสิทธิภาพสูงและมีคุณภาพสูง

การเคลือบโพลีไพโรลด้วยไฟฟ้าอัลตราโซนิกบนเหล็ก St-12

ภาพ SEM ของ (a) PPy และ (b) การเคลือบโพลีไพโรลแบบสะสม sonoelectrochemial (PPy-US) บนเหล็ก St-12 (กําลังขยาย 7500×)
(การศึกษาและภาพ: © Ashassi-Sorkhabi และ Bagheri, 2014)

การสะสมโซโนไฟฟ้าเคมีเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงสําหรับการสังเคราะห์อนุภาคนาโนและวัสดุโครงสร้างนาโน

อิเล็กโทรดเคมีโซโนเคมีช่วยให้สามารถผลิตอนุภาคนาโนอนุภาคนาโนแกนเปลือกรองรับอนุภาคนาโนและวัสดุที่มีโครงสร้างนาโน
(ภาพและการศึกษา: ©อิสลามและคณะ. 2019)

ขอข้อมูล





การสะสมทางเคมีโซโนอิเล็กโทรของนาโนคอมโพสิต

การรวมกันของ ultrasonication กับ electrodeposition มีประสิทธิภาพและช่วยให้การสังเคราะห์ facile ของนาโนคอมโพสิต
Kharitonov et al. (2021) สังเคราะห์นาโนคอมโพสิต Cu–Sn–TiO2 เคลือบโดยการสะสมอิเล็กโทรดโซโนเคมีจากอ่างกรดออกซาลิกเพิ่มเติมที่มี 4 g/dm3 TiO2 ภายใต้การกวนเชิงกลและอัลตราโซนิก การรักษาด้วยอัลตร้าซาวด์ดําเนินการด้วยเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher UP200Ht ที่ความถี่ 26 kHz และกําลังไฟ 32 W / dm3 ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าการกวนอัลตราโซนิกลดการรวมตัวกันของอนุภาค TiO2 และช่วยให้การสะสมของหนาแน่น Cu–Sn–TiO2 นาโนคอมโพสิต เมื่อเปรียบเทียบกับการกวนเชิงกลทั่วไปการเคลือบ Cu–Sn–TiO2 ที่สะสมอยู่ภายใต้ sonication มีลักษณะเป็นเนื้อเดียวกันที่สูงขึ้นและพื้นผิวที่เรียบเนียนกว่า ในนาโนคอมโพสิต sonicated อนุภาค TiO2 ส่วนใหญ่ถูกฝังอยู่ในเมทริกซ์ Cu–Sn การแนะนําของความปั่นป่วนอัลตราซาวนด์ช่วยเพิ่มการกระจายพื้นผิวของอนุภาคนาโน TiO2 และขัดขวางการรวมตัว
แสดงให้เห็นว่าการเคลือบนาโนคอมโพสิต Cu–Sn–TiO2 ที่เกิดจากอิเล็กโทรดสะสมช่วยอัลตราโซนิกมีคุณสมบัติต้านจุลชีพที่ดีเยี่ยมต่อแบคทีเรีย. coli

อิเล็กโทรดเคมีโซโนเคมีใช้ในการผลิตวัสดุนาโนเช่นการเคลือบทองแดง - ดีบุก - ไทเทเนียมไดออกไซด์ (Cu - Sn - TiO2) ในการศึกษาเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher UP200Ht ถูกใช้เป็นอุปกรณ์อัลตราซาวนด์

ภาพ SEM ของการเคลือบ Cu–Sn–TiO2 ที่ฝากด้วยไฟฟ้าโซโนที่ความหนาแน่นกระแสแคโทดิก 0.5 A/dm2 และ 1.0 A/dm2
(การศึกษาและภาพ: © Kharitonov et al., 2021)

ขั้วไฟฟ้าอัลตราโซนิกปรับปรุงประสิทธิภาพผลผลิตและอัตราการแปลงของกระบวนการทางเคมีไฟฟ้า

โพรบอัลตราโซนิกทําหน้าที่เป็นขั้วไฟฟ้า คลื่นอัลตราซาวนด์ส่งเสริมปฏิกิริยาไฟฟ้าส่งผลให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นอัตราผลตอบแทนที่สูงขึ้นและอัตราการแปลงได้เร็วขึ้น
Sonoelectrochemistry ช่วยปรับปรุงกระบวนการอิเล็กโทรดได้อย่างมาก

อุปกรณ์โซโนอิเล็กโทรเคมีประสิทธิภาพสูง

Hielscher Ultrasonics จัดหาอุปกรณ์อัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพสูงสําหรับ sono-electrodeposition / sonoelectroplating ที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพของวัสดุนาโน กลุ่มผลิตภัณฑ์ประกอบด้วยระบบอัลตร้าซาวด์กําลังสูงขั้วไฟฟ้า sono เครื่องปฏิกรณ์และเซลล์สําหรับการใช้งานการสะสม sono-electrochemical ของคุณ

ติดต่อเรา! / ถามเรา!

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

กรุณาใช้แบบฟอร์มด้านล่างเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวประมวลผลอัลตราโซนิกโปรแกรมประยุกต์และราคา เราจะยินดีที่จะหารือเกี่ยวกับกระบวนการของคุณกับคุณและเพื่อให้คุณระบบอัลตราโซนิกการประชุมความต้องการของคุณ!










เครื่องปฏิกรณ์แบบอินไลน์ Sonoelectrochemical พร้อมโพรบอัลตราโซนิก UIP2000hdT สําหรับอิเล็กโทรดของอนุภาคนาโน

โพรบของเครื่องอัลตราโซนิก UIP2000hdT ทําหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดในการตั้งค่า sonoelectrochemical สําหรับการสังเคราะห์อนุภาคนาโน

วิดีโอนี้แสดงให้เห็นถึงอิทธิพลเชิงบวกของอัลตราโซนิกอิเล็กโทรดโดยตรงต่อกระแสไฟฟ้าในการตั้งค่าอิเล็กโทรไลเซอร์ H-Cell ใช้ Hielscher UP100H (100 วัตต์, 30kHz) โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกที่มีการอัพเกรดทางเคมีไฟฟ้าและอิเล็กโทรดไทเทเนียม / sonotrode อิเล็กโทรไลซิสของกรดซัลฟิวริกเจือจางผลิตก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจน Ultrasonication ช่วยลดความหนาของชั้นการแพร่กระจายที่พื้นผิวอิเล็กโทรดและปรับปรุงการถ่ายโอนมวลในระหว่างการอิเล็กโทรไลซิส

Sono-Electro-เคมี - ภาพประกอบของอิทธิพลของอัลตราโซนิกต่ออิเล็กโทรไลซิส H-cell



วรรณกรรม / อ้างอิง


อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูง! กลุ่มผลิตภัณฑ์ของ Hielscher ครอบคลุมสเปกตรัมเต็มรูปแบบจาก ultrasonicator ห้องปฏิบัติการขนาดกะทัดรัดมากกว่าหน่วยบนม้านั่งไปจนถึงระบบอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ

Hielscher Ultrasonics ผลิต homogenizers อัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพสูงจาก ห้องปฏิบัติการ ไปยัง ขนาดอุตสาหกรรมของ