การตั้งค่า Sonoelectrochemistry – อัลตราซาวนด์ 2000 วัตต์
Sonoelectrochemistry ผสมผสานประโยชน์ของเคมีไฟฟ้าเข้ากับโซโนเคมี ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดในเทคนิคเหล่านี้คือความเรียบง่ายต้นทุนต่ําความสามารถในการทําซ้ําและความสามารถในการปรับขนาด Hielscher Ultrasonics นําเสนอการตั้งค่า sonoelectrochemical ที่สมบูรณ์สําหรับการใช้งานแบบแบทช์และแบบอินไลน์ ประกอบด้วย:
- เครื่องกําเนิดอัลตราโซนิกขั้นสูง (2000 วัตต์) พร้อมการปรับจูนอัตโนมัติการควบคุมแอมพลิจูดและการบันทึกข้อมูลที่ซับซ้อน
- ทรานสดิวเซอร์ทรงพลังพร้อมแตรอัลตราโซนิก (เกรดอุตสาหกรรม 2000 วัตต์ 20kHz)
- ฉนวนไฟฟ้าที่ไม่ลดการสั่นสะเทือนของอัลตราโซนิก
- แตรบูสเตอร์อัลตราโซนิกสําหรับการเพิ่มหรือลดแอมพลิจูด
- การออกแบบ sonotrode ต่างๆ (sonotrode คืออิเล็กโทรด แคโทดหรือขั้วบวก)
- เครื่องปฏิกรณ์เซลล์การไหลพร้อมผนังเซลล์แบบเปลี่ยนได้ (อลูมิเนียม, สแตนเลส, เหล็ก, ทองแดง, …)
คุณไม่จําเป็นต้องเสียเวลาในการพัฒนาการตั้งค่าของคุณเองเพื่อที่คุณจะได้รวมอัลตราซาวนด์เข้ากับเคมีไฟฟ้าได้ คุณไม่จําเป็นต้องทําการดัดแปลงไฟฟ้ากับอุปกรณ์อัลตราซาวนด์มาตรฐาน รับการตั้งค่า sonoelectrochemistry อุตสาหกรรมนี้และมุ่งเน้นความพยายามและเวลาของคุณในการวิจัยทางเคมีและการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการของคุณ!
พร้อมใช้งาน การตั้งค่าสําหรับ Sonoelectrochemistry
Hielscher Ultrasonics นําเสนอการตั้งค่า sonoelectrochemical ที่ใช้งานง่ายพร้อมการกําหนดค่าที่ปรับเปลี่ยนได้และยืดหยุ่น การตั้งค่านี้เหมาะสําหรับการวิจัยและพัฒนาทั่วไปและการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ ตลอดจนการผลิตขนาดกลาง sonotrode ที่ UIP2000hdT (2000 วัตต์, 20kHz) สามารถใช้เป็นอิเล็กโทรดในการตั้งค่าแบทช์หรืออินไลน์กับโฟลว์เซลล์ มีการออกแบบการแยกไฟฟ้าที่เป็นเอกลักษณ์ การอัพเกรดทรานสดิวเซอร์โซโนอิเล็กโทรเคมีไม่ได้ลดพลังงานอัลตราโซนิก
sonotrode / อิเล็กโทรดมาตรฐานเป็นไทเทเนียมเกรด 5 และได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความสม่ําเสมอของความเข้มของอัลตราโซนิกตามด้านข้าง มีการออกแบบอื่น ๆ และวัสดุอื่น ๆ เช่นอลูมิเนียมเหล็กกล้าหรือสแตนเลส เครื่องปฏิกรณ์เซลล์การไหลพิเศษของการออกแบบนี้มีตัวอะลูมิเนียมซึ่งหุ้มฉนวนด้วยไฟฟ้าด้วยการเชื่อมต่อพลาสติกที่ปลายทั้งสองข้าง โปรไฟล์อลูมิเนียมสามารถใช้เป็นอิเล็กโทรดเสียสละต้นทุนต่ําและสามารถแทนที่ด้วยวัสดุอื่น ๆ เช่นเหล็กสแตนเลสหรือทองแดงได้อย่างง่ายดาย มีเส้นผ่านศูนย์กลางหรือการออกแบบเซลล์อื่น ๆ เซลล์ในภาพวาดมีช่องว่างประมาณ 2-4 มม. ระหว่างอิเล็กโทรดอัลตราโซนิกและตัวเซลล์ ดังนั้นคลื่นอัลตราโซนิกจึงทําให้เกิดการสตรีมอะคูสติกและโพรงอากาศบนร่างกายเซลล์เช่นกัน รายการมาตรฐานทั้งหมดของการออกแบบนี้มีอยู่ในคลังสินค้าของเราในเยอรมนีและสหรัฐอเมริกา แน่นอนคุณสามารถใช้การตั้งค่าเดียวกันสําหรับกระบวนการอัลตราโซนิกและโซโนเคมีที่ไม่ใช่ไฟฟ้าอื่น ๆ ทั้งหมด การตั้งค่านี้ยังใช้ได้กับกระบวนการที่รองรับอัลตราซาวนด์ที่มีพัลส์ไฟฟ้า (HEP) สูง
ส่วนประกอบเกรดอุตสาหกรรมขั้นสูง
ลูกค้าจํานวนมากใช้ UIP2000hdT เพื่อลดช่องว่างระหว่างการทดสอบแบบตั้งโต๊ะและการผลิต เครื่องมือ Hielscher ทั้งหมดสร้างขึ้นเพื่อการทํางานต่อเนื่อง – 24 ชม. / 7 วัน / 365 วัน UIP2000hdT มาพร้อมกับหน้าจอสัมผัสอินเทอร์เฟซอีเธอร์เน็ตโปรโตคอล CSV ที่เข้ากันได้กับ Excel ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันบนการ์ด SD และเทอร์โมคัปเปิลสําหรับการตรวจสอบอุณหภูมิ คุณสามารถควบคุม UIP2000hdT ผ่านเบราว์เซอร์ของคุณ มีเซ็นเซอร์ความดันดิจิตอลที่เชื่อมต่อกับ UIP2000hdT UIP2000hdT สามารถแสดงกําลังขับสุทธิจริงที่อิเล็กโทรด นี่คือพลังอัลตราโซนิกเชิงกลสุทธิในของเหลว สิ่งนี้ช่วยให้คุณสามารถตรวจสอบและตรวจสอบทุกวินาทีของ sonication เช่นสําหรับการควบคุมกระบวนการหรือการเพิ่มประสิทธิภาพ อุปกรณ์อัลตราโซนิกจาก Hielscher ให้ผลลัพธ์ที่ทําซ้ําได้และทําซ้ําได้ คุณสามารถปรับขนาดผลลัพธ์ของคุณเป็นเส้นตรงตามระดับการผลิต แน่นอนว่าทีมเทคนิคของ Hielscher จะสนับสนุนคุณในการตั้งค่าการทดลองที่เหมาะสม และ Hielscher จะทํางานร่วมกับคุณเพื่อทําให้กระบวนการของคุณทํางานได้
หากคุณเป็นผู้มาใหม่ในสาขาเคมีนี้ คุณจะพบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ sonochemistry, electrochemistry และ sonoelectrochemistry ด้านล่าง
โซโนเคมี + เคมีไฟฟ้า = โซโนอิเล็กโทรเคมี
Sonoelectrochemistry เป็นการผสมผสานระหว่างเคมีไฟฟ้าและโซโนเคมี
ไฟฟ้าเคมี
เคมีไฟฟ้าเพิ่มไฟฟ้าให้กับเคมีฟิสิกส์ เป็นวิธีขั้นสูงในการกระตุ้นรีเอเจนต์หรือสารตั้งต้นโดยการถ่ายโอนอิเล็กตรอน ช่วยให้สามารถเปลี่ยนทางเคมีแบบกําหนดเป้าหมายและคัดเลือก เคมีไฟฟ้าเป็นปรากฏการณ์พื้นผิว
โซโนเคมี
Sonochemistry เพิ่มการไหลของอะคูสติกและโพรงอากาศและพลังงานกระตุ้นให้กับปฏิกิริยาเคมี กลไกที่สําคัญที่สุดในโซโนเคมีคือการเกิดโพรงอากาศ การยุบตัวของฟองอากาศในสนามอัลตราโซนิกสร้างจุดร้อนเฉพาะที่ด้วยสภาวะที่รุนแรงเช่นอุณหภูมิมากกว่า 5,000 เคลวินความดันสูงถึง 1,000 บรรยากาศและไอพ่นของเหลวสูงถึง 1,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง สิ่งนี้ช่วยเพิ่มปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีบนพื้นผิวของอิเล็กโทรด
โซโนอิเล็กโทรเคมี
Sonoelectrochemistry รวมสองเทคนิคที่กล่าวถึงข้างต้นโดยใช้อัลตราโซนิกกับการตั้งค่าไฟฟ้าเคมี อัลตราซาวนด์มีอิทธิพลต่อพารามิเตอร์ทางเคมีไฟฟ้าที่สําคัญและประสิทธิภาพของกระบวนการทางเคมี สารละลายไฟฟ้าเคมีหรืออุทกพลศาสตร์ของสารวิเคราะห์ไฟฟ้าในเซลล์ไฟฟ้าเคมีได้รับการปรับปรุงอย่างมากจากการมีอัลตราซาวนด์ การมีเพศสัมพันธ์ของอิเล็กโทรดกับฮอร์นอัลตราโซนิกมีผลดีต่อกิจกรรมพื้นผิวอิเล็กโทรดและโปรไฟล์ความเข้มข้นของสายพันธุ์อิเล็กโทรอะเทไลต์ในเซลล์ทั้งหมด เอฟเฟกต์ Sonomechanical ช่วยปรับปรุงการขนส่งมวลของสายพันธุ์ไฟฟ้าเคมีจากสารละลายจํานวนมากไปยังพื้นผิวที่ใช้งานด้วยไฟฟ้า อิเล็กโทรดอัลตราโซนิกช่วยลดความหนาของชั้นการแพร่กระจายที่พื้นผิวอิเล็กโทรดเพิ่มความหนาของการสะสมอิเล็กโทรด / การชุบด้วยไฟฟ้าเพิ่มอัตราทางเคมีผลผลิตและประสิทธิภาพเพิ่มความพรุนและความแข็งของการสะสมอิเล็กโทรดปรับปรุงการกําจัดก๊าซจากสารละลายไฟฟ้าเคมี ทําความสะอาดและเปิดใช้งานพื้นผิวอิเล็กโทรดอีกครั้งลดศักยภาพเกินของอิเล็กโทรดโดยการขจัดโลหะและการกําจัดฟองก๊าซบนพื้นผิวอิเล็กโทรด (เกิดจากโพรงอากาศและการไหลของอะคูสติก) และยับยั้งการเปรอะเปื้อนของอิเล็กโทรด การประยุกต์ใช้โซโนอิเล็กโทรเคมี ได้แก่ อิเล็กโทรพอลิเมอไรเซชัน, การแข็งตัวด้วยไฟฟ้า, การสังเคราะห์ด้วยไฟฟ้าอินทรีย์, เคมีไฟฟ้าวัสดุ, เคมีไฟฟ้าสิ่งแวดล้อม, เคมีวิเคราะห์ด้วยไฟฟ้า, การผลิตไฮโดรเจนและการสะสมของอิเล็กโทรด
Sonoelectrochemistry ในการใช้งานเคมีการไหล
หากคุณดําเนินการกระบวนการโซโนอิเล็กโทรเคมีในการตั้งค่าการไหลคุณสามารถปรับเวลาพักของปฏิกิริยาโซโนอิเล็กโทรเคมีได้โดยการเปลี่ยนอัตราการไหล คุณสามารถหมุนเวียนสําหรับการสัมผัสซ้ําหรือสูบผ่านเซลล์ได้หนึ่งครั้ง การหมุนเวียนอาจเป็นประโยชน์สําหรับการควบคุมอุณหภูมิ เช่น การไหลผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อทําความเย็นหรือให้ความร้อน
หากคุณใช้วาล์วแรงดันย้อนกลับที่เต้าเสียบของเครื่องปฏิกรณ์เซลล์ไฟฟ้าเคมีโซโน คุณสามารถเพิ่มแรงดันภายในเซลล์ได้ ความดันภายในเซลล์เป็นพารามิเตอร์ที่สําคัญมากในการเพิ่มความเข้มข้นของ sonication และมีอิทธิพลต่อการผลิตเฟสก๊าซ นอกจากนี้ยังเป็นสิ่งสําคัญเมื่อทํางานกับสารตั้งต้นหรือผลิตภัณฑ์ที่มีจุดเดือดต่ํา
การทํางานในโหมดโฟลว์ทรูช่วยให้สามารถทํางานได้อย่างต่อเนื่องและด้วยเหตุนี้การผลิตในปริมาณที่มากขึ้น
หากวัสดุไหลระหว่างอิเล็กโทรดสองขั้ว เช่น โซโนทรอดและผนังเซลล์ คุณสามารถลดระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดได้ สิ่งนี้ช่วยให้สามารถควบคุมจํานวนอิเล็กตรอนที่ถ่ายโอนได้ดียิ่งขึ้นและการเลือกปฏิกิริยาได้ดีขึ้น สิ่งนี้สามารถปรับปรุงความถูกต้องของผลิตภัณฑ์การกระจายและผลผลิต
โดยทั่วไปปฏิกิริยาโซโนอิเล็กโทรเคมีในการจัดเรียงเครื่องปฏิกรณ์เซลล์การไหลอาจเร็วกว่าปฏิกิริยาแอนะล็อกในกระบวนการแบทช์มาก ปฏิกิริยาที่อาจใช้เวลานานถึงหลายชั่วโมงสามารถทําได้ภายในไม่กี่นาทีเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ดีขึ้น
วรรณกรรม / อ้างอิง
- Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
- Md H. Islam; Odne S. Burheim; Bruno G.Pollet (2019): Sonochemical and sonoelectrochemical production of hydrogen. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 51, March 2019. 533-555.
- Jayaraman Theerthagiri; Jagannathan Madhavan; Seung Jun Lee; Myong Yong Choi; Muthupandian Ashokkumar; Bruno G. Pollet (2020): Sonoelectrochemistry for energy and environmental applications. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 63, 2020.
- Bruno G. Pollet (2019): Does power ultrasound affect heterogeneous electron transfer kinetics? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 6-12.
- Md Hujjatul Islam; Michael T.Y. Paul; Odne S. Burheim; Bruno G. Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 59, 2019.
- Sherif S. Rashwan, Ibrahim Dincer, Atef Mohany, Bruno G. Pollet (2019): The Sono-Hydro-Gen process (Ultrasound induced hydrogen production): Challenges and opportunities. International Journal of Hydrogen Energy, Volume 44, Issue 29, 2019, 14500-14526.
- M.D. Esclapez, V. Sáez, D. Milán-Yáñez, I. Tudela, O. Louisnard, J. González-García (2010): Sonoelectrochemical treatment of water polluted with trichloroacetic acid: From sonovoltammetry to pre-pilot plant scale. Ultrasonics Sonochemistry Volume 17, Issue 6, 2010. 1010-1020.
- L. Cabrera, S. Gutiérrez, P. Herrasti, D. Reyman (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia Volume 3, Issue 1, 2010. 89-94.