Ultrasonic tutu'u-fokotu'utu'u ke ne fakatupu 'a e ngaahi ukamea Porous

Sonochemistry ko ha me'angaue lelei 'aupito ki he 'enisinia mo e functionalization 'o e ngaahi naunau 'a e tutu'u. 'Oku tu'uaki 'e he irradiation ultrasonic 'i metallurgy, 'a hono fokotu'u 'o e ngaahi ukamea porous. Na'e fakatupulaki 'e he kulupu fakatotolo 'a Dr. Daria Andreeva ha ola lelei mo e totongi lelei tokoni'i e ha founga ke 'omi 'a e ngaahi ukamea 'o e mesoporous.

'Oku tohoaki'i 'e he ngaahi ukamea porous 'a e tokanga ma'olunga 'o manifold 'a e ngaahi va'a fakatekinolosia koe'uhi ko honau ngaahi 'ulungaanga tu'ukimu'a 'o hange ko 'enau fakafepaki corrosion, fakamisini 'a e ivi mo e malava ke matu'uaki 'a e mafana 'o e 'ea ma'olunga 'aupito. 'Oku makatu'unga 'a e ngaahi koloa ni 'i he funga 'o e nanostructured mo e kili 'o hono fakafuofua'i pe nanometres ha ni'ihi 'i he funga. 'Oku fakafotunga 'a e ngaahi naunau 'o e Mesoporous 'a e Size kuo fai 'i he vaha'a 'o e 2 ki he 50 nm, kae ma'u 'a e naunau 'o e microporous ha ava lahi si'i ange ko e 2nm. Kuo lava lelei hono fakatupulaki 'e he ha timi fakatotolo fakavaha'apule'anga kau ai Dr. Daria Andreeva 'o e Bayreuth 'Univesiti (Potungaue 'o e fakatu'asino fakakemi II) ha founga ha naunau toutai lalahi mo totongi lelei ki he palani mo hono ngaohi 'o e ngaahi fale pehee malu'i'anga .

'I he founga ko 'eni, 'oku tauhi ai 'a e ngaahi ukamea 'i ha founga aqueous 'i ha founga 'e kakai 'o nanometres ha ngaahi feliliuaki e me'a, 'i tofu pe faka'uhinga'i e matavaivai. Ki he ngaahi fakaofo 'o e ngaahi fale, 'oku 'osi 'i ai ha tu'unga lahi 'o e ngaahi polokalama mohu founga, 'o kau ai 'a e 'ea 'oku fakama'a, tauhi'anga 'o e ivi pe e tekinolosia fakafaito'o. 'Oku palomesi tautautefito ki hono faka'aonga'i 'o e ukamea porous 'i he nanocomposites. 'Oku 'i ai 'eni ha kalasi fo'ou 'o e ngaahi naunau fakataha'i, 'a ia 'oku fonu ai 'a ha fa'unga matrix lelei 'aupito 'i he ngaahi momo'i me'a he he ta'u lahi 'o a'u ki he 20 'o e nanometres.

Ko ha me'angaue ultrasonic malohi, 'a ia 'oku faka'aonga'i ki he 'enisinia komipiuta, liliu 'o e fokotu'utu'u pea mo ha kihi'i konga si'i 'o e tutu'u 'a e ngaahi naunau 'a e UIP1000hd. (Lomi'i ke fakalahi!)

Na'e fakahaa'i 'e Dr. D. Andreeva 'e he founga ngaue 'o e sonication 'a e ngaahi momo'i me'a fefeka 'i ha aqueous fakamavahe'i e 'uli 'aki hono faka'aonga'i 'o e UIP1000hd ultrasonicator (20 kHz, 1000W). Fakatata 'i he vahe Wißler

Na'e utilises 'e he founga fo'ou ha founga 'o hono fa'u 'o e loto siakale 'asti ultrasonically, 'a ia 'oku ui ko e cavitation 'i he fisiki (ko e ha'u mei he lat. “cavus” = “ava”). 'I he seafaring, founga ko 'eni ko e manavahe telia na'a koe'uhi ko e maumau lahi ia 'e lava ke fakatupu ke vaka 'a e tapili pea mo e vaka. Ki he 'i he vilo ma'olunga 'aupito vave, lelue leta kakau foomu 'i lalo 'i he vai. Hili ha vaha'a taimi nounou ko ha teke ma'olunga 'aupito e leta kakau movete loto, ko ia deforming he funga malu'i'anga. Ko e founga 'o cavitation 'e lava foki ke 'oatu 'e hono faka'aonga'i 'o ha. 'Oku fa'u 'aki 'a e ngaahi peau compressional mo malava 'i 'olunga 'i he ngaahi ongo (20 kHz) ha mo e fakatupu 'a e vekiume 'a e leta kakau 'i he vai pea mo e ngaahi founga aqueous. 'Oku hoko 'a e mafana 'o e 'ea 'o e centigrade 'e toko lau afe lahi 'a e ngaahi mata'itohi mo e ngaahi ha'aha'a matu'aki ma'olunga 'o a'u ki he 1000 pa 'i he taimi 'oku implode e ngaahi leta kakau.

Kuo ngaue'aki e device ultrasonic UIP1000hd ki he nanostructuring 'o e porous lahi 'o e ngaahi ukamea. (Lomi'i ke fakalahi!)

Schematic 'a e fakamatala 'o e ngaahi nunu'a 'o e fai ai e fuofua cavitation 'i he liliu 'a e ngaahi momo'i me'a ukamea.
Fakatata 'e Dr. D. Andreeva

'Oku fakahaa'i 'e he he fokotu'utu'u 'i 'olunga 'a e ngaahi nunu'a 'o e fai ai e fuofua cavitation 'i he liliu 'a e ngaahi momo'i me'a ukamea. 'Oku oxidized kakato 'a e ngaahi ukamea 'i ai ha ma'ulalo kakai (MP) ko e singiki (Zn); 'Oku faka'ali'ali 'e he ngaahi ukamea 'i ha tu'unga ma'olunga 'a e kakai hange ko e seniti 'e nima (Ni) mo e titanium (Ti) 'ai kitu'a 'i he sonication. 'Oku fa'u 'e he aluminium (Al) mo e magnesium (Mg) 'a e ngaahi fale 'o e mesoporous. 'Oku nau fakafepaki ki he irradiation ha koe'uhi ko honau tu'unga ta'e-ue'ia ki rays 'a e metali 'o e fakalangilangi Nobel. 'Oku fakamahino'i 'a e ngaahi tefito 'o e kakai 'o e ngaahi ukamea 'i he tikili 'e Kelvin (kilomita).

'E lava ke fakaiku 'a e ha mapule'i tonu 'a e founga ko 'eni ki ha nanostructuring fakataumu'a 'o e ngaahi ukamea hono tautau ia 'i ha founga 'oku aqueous – foaki mai ha ngaahi 'ulungaanga fakaesino mo e kemikale 'o e ukamea. He 'oku fakafeangai 'aupito 'a e ngaahi ukamea kehekehe 'i he taimi 'oku fehangahangai mo e fa'ahinga sonication, hange ko Dr. Daria Andreeva fakataha mo hono kaunga ngaue 'i he Golm, Berlin mo e Minsk kuo fakaha mai. 'I he ngaahi ukamea mo reactivity ma'olunga hange ko singiki, aluminium mo e magnesium, matrix ha fa'unga 'oku mamalie fokotu'u, stabilised 'aki ha coating oxide. 'Eni 'a e ngaahi metali porous 'e lava ke hange ko 'eni ke toe ngaue ki ai 'i he fakataha'i 'o e ngaahi naunau. Ka neongo ia to'onga kehe 'a e anga-faka'ei'eiki 'a e ngaahi ukamea hange ko e koula, e taiamoni, ko e siliva mo e palladium. 'Oku nau teke'i 'a e faito'o ha koe'uhi ko 'enau fakahehema rays ma'ulalo, mo tauhi ma'u ai 'enau 'uluaki 'o e ngaahi fale mo e koloa.

Fai 'e sonication, ha coating 'o e polyelectrolyte 'e lava ke ke fa'u 'a e 'oku ne malu'i 'a e corrosion. (Lomi'i ke fakalahi!)

Ko e malu'i ultrasonic 'o 'alaminiume alloys ki he corrosion. [© Skorb et 'Alama 2011]

'Oku fakahaa'i 'e he fakatata 'i 'olunga 'e lava foki ke faka'aonga'i 'a e ko ha 'i he malu'i 'o e aluminium alloys 'a corrosion. 'I he tafa'aki to'ohema: E la'i ta 'o ha 'aloi aluminium 'i ha founga keina lahi, 'oku 'i lalo ha 'imisi 'o e electomicroscopic 'o a'u hake ki 'olunga, ia – koe'uhi ko e sonication – ha coating 'o e polyelectolyte kuo ne fokotu'u. 'Oku 'omi 'e he coating ko 'eni ha malu'i mei he corrosion ki he 'aho 21. 'I he tafa'aki to'omata'u: E 'aloi aluminium tatau ta'e ma'u kuo fehangahangai mo sonication. Ko e corroded kakato he fukahi vai.

'E lava ke ke pea fakamamahi'i 'a e fo'i mo'oni ko ia 'e tali 'a e ngaahi ukamea kehekehe 'i ha ngaahi founga kehekehe ke sonication ki he ngaahi founga fo'ou 'i he saienisi 'o e ngaahi naunau. 'E lava ke ke ului 'a e alloys 'i ha fa'ahinga founga ke nanocomposites 'oku faka'ati 'a e ngaahi momo'i me'a 'o e naunau fale tauhi'anga lahi ange ia 'i ha matrix porous 'o e si'isi'i ange ki he fale tauhi'anga ukamea. Ngaahi feitu'u lahi 'o e fukahi ko ia na'e tu'u hake 'i he 'ata 'oku fu'u si'isi'i, 'a ia 'oku faka'ata 'a e ngaahi nanocomposites ke ke faka'aonga'i 'a e ko e catalysts. Na'a nau fakahoko 'a e ngaahi to'onga kemikale tautautefito 'a e 'aukai mo e lelei.

Fakataha mo toketa Daria Andreeva, 'e tokoni 'a e e kau fakatotolo Dr. Prof. Andreas Fery, Dr. Nicolas Pazos-Pelesi mo Jana Schäferhans, foki 'o e Potungaue 'o e fakatu'asino fakakemi II, ki he ngaahi ola 'o e fakatotolo. Mo honau kaunga-ngaue 'i he Meki Planck 'Inisititiuti 'o e Colloids mo e fakafehokotaki 'i he Golm, e Pealini Helmholtz-Zentrum für Materialien und Energie GmbH mo e 'Univesiti 'o e Siteiti Faka-Pelalusi 'i Minsk, kuo nau pulusi 'enau ngaahi ola fakamuimui taha he 'Initaneti 'i he tohinoa “Nanoscale”.

Hielscher's ultrasonicator UIP1000hd was successfully used for the formation of mesoporous metals. (Click to enlarge!)

Ultrasonic processor UIP1000hd ki he fokotu'utu'u ki he tutu'u ukamea

Fetu'utaki mai / kole ke ma'u ha fakamatala lahi ange

Talanoa mai kiate kimautolu fekau'aki mo ho'o ngaahi fie ma'u 'o e ngaue'anga. Te mau fokotu'u 'a e ngaahi fakangatangata fe'unga taha hono fokotu'u mo e ngaue ki ho'o ngaue.





Kataki 'o fakatokanga'i ange 'etau Tu'utu'uni totonu fakatautaha.


Fakamo'oni fakafolofola:

  • Skorb, Ekaterina V.; Fakalelei'i, Dimitri; Shchukin, Dmitry G.; Möhwald, Helmuth; Sviridov, Dmitry V.; Mousa, Rami; Wanderka, Nelia; Schäferhans, Jana; Pazos-Pelesi, Nicolas; Fery, 'Onitulei; Andreeva, Daria V. (2011): Sonochemical hono fa'u 'o e 'o e sponges ukamea. Nanoscale – Tomu'a 'uluaki 3/3, 2011. 985-993.
  • Wißler, Kalisitiane (2011): nanostructuring tonu 'aupito hono faka'aonga'i 'o ha: founga ngaue fo'ou ke ne fakatupu 'a e ngaahi ukamea porous. Blick 'i he Forschung 'e mate. Mitteilungen der Universität Bayreuth 05, 2011

Ke ma'u ha fakamatala fakasaienisi, kataki 'o fetu'utaki ki he: Dr. Daria Andreeva, Potungaue 'o e fakatu'asino fakakemi II Bayreuth 'univesiti, 95440 Bayreuth, Siamane – Telefoni: +49 (0) 921 / 55-2750
'imeili: daria.andreeva@uni-bayreuth.de



Ngaahi mo'oni'i me'a 'oku mahu'inga ke 'ilo'i

'Oku fa'a ui 'a e kupu ultrasonic homogenizers ko ha vakili sonicator, sonic lyser, ha disruptor, ultrasonic grinder, sono-ruptor, sonifier, sonic dismembrator, disrupter to'oto'o, ultrasonic disperser pe dissolver. Ko e ola 'o e ngaahi fo'i lea kehekehe mei he ngaahi polokalama kehekehe 'e lava ke fakahoko 'e he sonication