Nanopartiküllerin Sono-Elektrokimyasal Sentezi
Nanopartiküllerin ultrasonik olarak teşvik edilen elektrokimyasal sentezi, büyük ölçekte yüksek kaliteli nanopartiküller üretmek için oldukça etkili ve uygun maliyetli bir yoldur. Sonoelektrodepozisyon olarak da bilinen sono-elektrokimyasal sentez, çeşitli malzeme ve şekillerde nanoyapıların hazırlanmasına izin verir.
Nanopartiküllerin Sonoelektrokimyasal Sentezi ve Sonoelektrodepozisyonu
Sonoelektrokimyasal sentez veya sonoelektrodepozisyon, katot yüzeyi ve çevresindeki çözelti üzerinde büyüyen nanopartiküllerin kütle transferini teşvik etmek için elektrodepozisyon işlemi sırasında yüksek güçlü ultrason uygulayarak metalik nanopartiküller üretmek için kullanılan bir tekniktir.
Nanopartiküllerin sonoelektrokimyasal sentezi veya sonoelektrodepozisyonu için, sonokimyanın etkileri elektrodepozisyon işlemi ile birleştirilir. Güçlü ultrason dalgalarının sonoelektrokimyasal etkileri ve bunun sonucunda ortaya çıkan akustik kavitasyonun kimyasal reaksiyonlar üzerindeki etkileri, çöken kavitasyon kabarcıklarının içinde ve çevresinde gelişen çok yüksek sıcaklıklar, basınçlar ve bunların ilgili diferansiyellerinden kaynaklanır. Sonokimyayı elektrokimya ile birleştirerek, sonoelektrokimya, kütle transferini iyileştirir, elektrot yüzeylerinin yüzey temizliği, çözeltinin gazdan arındırılması ve ayrıca artan reaksiyon hızları gibi birleşik etkiler sunar. Hep birlikte, sonoelektrokimyasal nanopartikül sentezi (sonoelektrodepozisyon), hızlı ve uygun maliyetli bir süreçte hafif koşullar altında üretilebilen yüksek kaliteli nanopartiküllerin yüksek verimi ile mükemmeldir. Sonoelektrokimya ve sonoelektrodepozisyonun proses parametreleri, partikül boyutunu ve morfolojisini etkilemeye izin verir.
Nanopartiküllerin ve nanoyapılı malzemelerin sonoelektrokimyasal birikimi hakkında daha fazla bilgi edinin!
- Son derece etkili
- Birçok malzeme ve yapıya uygulanabilir
- Hızlı Süreç
- "Tek kap" süreci
- Hafif koşullar
- Ucuz
- Güvenli ve kullanımı kolay
Sonoelektrokimyasal Sentez / Sonoelektrodepozisyon Nasıl Çalışır?
Sonoelektrokimyasal nanopartikül sentezi için bir sonoelektrodepozisyon sisteminin temel kurulumu oldukça basittir. Sonoelektrodepozisyon kurulumu ile elektrodepozisyon kurulumu arasındaki tek fark, sonoelektrodepozisyon sisteminin elektrotları için ultrasonik prob (lar) ın kullanılmasıdır. Ultrasonik prob, metalik nanopartikülleri sentezlemek için çalışma elektrodu olarak işlev görür. Sonoelektrodepozisyonda ultrasonun ana itici etkilerinden biri, elektrot (katot ve / veya anot) ile çevredeki çözelti arasındaki artan kütle transferidir.
Sonoelektrokimyasal sentez ve sonoelektrodepozisyonun işlem parametreleri hassas bir şekilde kontrol edilebildiğinden ve ayarlanabildiğinden, kontrollü boyut ve şekle sahip nanopartiküller sentezlenebilir. Sonoelektrokimyasal sentez ve sonoelektrodepozisyon, çok çeşitli metalik nanopartiküllere ve nanoyapılı komplekslere uygulanabilir.
Sonoelektrokimyasal Nanopartikül Sentezinin Avantajları
Prof. Islam ve Prof. Pollet'ten oluşan NTNU araştırma grubu, araştırma makalelerinde (2019) nanopartiküllerin sonoelektrokimyasal üretiminin temel avantajlarını aşağıdaki gibi devam ettiriyor: "(i) elektrotun yakınındaki kütle taşınımında büyük bir gelişme, böylece elektrokimyasal reaksiyonların hızını ve bazen mekanizmasını değiştirmek, (ii) elektrot-elektrolit arayüzünde kavitasyon jetleri yoluyla yüzey morfolojisinin modifikasyonu, genellikle yüzey alanında bir artışa ve (iii) elektrot difüzyon tabakası kalınlığında bir incelmeye ve dolayısıyla iyon tükenmesine neden olur. (İslam ve ark. 2019)
- metalik nanopartiküller
- Alaşım ve Yarı İletken Nanotozlar
- polimerik nanopartiküller
- nanokompozitler
gibi
- bakır (Cu) nanopartikülleri (NP'ler)
- manyetit (Fe3O4) NP'ler
- Tungsten-kobalt (W-Co) alaşımı NP'leri
- çinko (Zn) nano kompleksleri
- altın (Au) nanoçubuklar
- ferromanyetik Fe45Pt55 NP'ler
- kadmiyum tellür (CdTe) kuantum noktaları (QD'ler)
- kurşun tellür (PbTe) nanoçubuklar
- fulleren benzeri Molibden disülfür (MoS2)
- polianilin (PA) nanopartikülleri
- poli (N-metilanilin) (PNMA) iletken polimer
- polipirol/çok duvarlı karbon nanotüpler (MWCNT'ler)/kitosan nanokompozitler

Ultrasonik işlemcilerin probları UIP2000hdT (2000 watt, 20kHz) nanopartiküllerin sonoelektrodepozisyonu için elektrot görevi görür
Yüksek Performanslı Elektrokimyasal Problar ve Reaktörler
Hielscher Ultrasonics, sonokimya ve sonoelektrokimyada yüksek performanslı ultrasonik sistemler için uzun süredir deneyimli ortağınızdır. Zorlu ortamlarda ağır hizmet uygulamaları için dünya çapında kullanılan son teknoloji ultrasonik problar ve reaktörler üretiyor ve dağıtıyoruz. Sonoelektrokimya ve sonoelektrodepozisyon için, Hielscher özel ultrasonik problar, reaktörler ve izolatörler geliştirmiştir. Ultrasonik problar katot ve / veya anot görevi görürken, ultrasonik reaktör hücreleri elektrokimyasal reaksiyonlar için en uygun koşulları sağlar. Ultrasonik elektrotlar ve hücreler galvanik / voltaik ve elektrolitik sistemler için mevcuttur.
Optimum sonuçlar için hassas bir şekilde kontrol edilebilir genlikler
Tüm Hielscher ultrasonik işlemciler hassas bir şekilde kontrol edilebilir ve bu nedenle R'de güvenilir iş atları&D ve üretim. Genlik, sonokimyasal ve sonomekanik olarak indüklenen reaksiyonların verimliliğini ve etkinliğini etkileyen önemli proses parametrelerinden biridir. Tüm Hielscher Ultrasonik’ İşlemciler, genliğin hassas bir şekilde ayarlanmasına izin verir. Hielscher'ın endüstriyel ultrasonik işlemcileri çok yüksek genlikler sağlayabilir ve zorlu sono-elektromik uygulamalar için gerekli ultrasonik yoğunluğu sağlayabilir. 200μm'ye kadar genlikler, 7/24 çalışmada kolayca sürekli olarak çalıştırılabilir.
Hassas genlik ayarları ve ultrasonik işlem parametrelerinin akıllı yazılım aracılığıyla sürekli izlenmesi, size sonoelektrokimyasal reaksiyonu hassas bir şekilde etkileme imkanı verir. Her sonikasyon çalışması sırasında, tüm ultrasonik parametreler otomatik olarak yerleşik bir SD karta kaydedilir, böylece her çalışma değerlendirilebilir ve kontrol edilebilir. En verimli sonoelektrokimyasal reaksiyonlar için en uygun sonikasyon!
Tüm ekipmanlar tam yük altında 7/24/365 kullanım için üretilmiştir ve sağlamlığı ve güvenilirliği onu elektrokimyasal prosesinizde iş gücü haline getirir. Bu, Hielscher'ın ultrasonik ekipmanını sonoelektrokimyasal işlem gereksinimlerinizi karşılayan güvenilir bir çalışma aracı yapar.
En Yüksek Kalite – Almanya'da tasarlandı ve üretildi
Bir aile şirketi ve aile işletmesi olan Hielscher, ultrasonik işlemcileri için en yüksek kalite standartlarına öncelik vermektedir. Tüm ultrasonicators, Berlin, Almanya yakınlarındaki Teltow'daki merkezimizde tasarlanmış, üretilmiş ve kapsamlı bir şekilde test edilmiştir. Hielscher'ın ultrasonik ekipmanının sağlamlığı ve güvenilirliği, üretiminizde bir iş atı haline getirir. Tam yük altında ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışma, Hielscher'ın yüksek performanslı ultrasonik problarının ve reaktörlerinin doğal bir özelliğidir.
Şimdi bizimle iletişime geçin ve elektrokimyasal proses gereksinimleriniz hakkında bize bilgi verin! Size en uygun ultrasonik elektrotları ve reaktör kurulumunu önereceğiz!
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sor!

Ultrasonicator sondası UIP2000hdT nanopartikül sentezi için bir sonoelektrokimyasal kurulumda elektrot görevi görür.
Literatür / Referanslar
- Cabrera L., Gutiérrez S., Herrasti P., Reyman D. (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia 3, 2010. 89-94.
- Md Hujjatul Islam, Michael T.Y. Paul, Odne S. Burheim, Bruno G.Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Volume 59, December 2019, 104711.
- Yurdal K.; Karahan İ.H. (2017): A Cyclic Voltammetry Study on Electrodeposition of Cu-Zn Alloy Films: Effect of Ultrasonication Time. Acta Physica Polonica Vol 132, 2017. 1087-1090.
- Mason, T.; Sáez Bernal, V. (2012): An Introduction to Sonoelectrochemistry In: Power Ultrasound in Electrochemistry: From Versatile Laboratory Tool to Engineering Solution. First Edition. Edited by Bruno G. Pollet. 2012 John Wiley & Sons, Ltd.
- Haas, I.: Gedanken A. (2008): Synthesis of metallic magnesium nanoparticles by sonoelectrochemistry. Chemical Communications 15(15), 2008. 1795-1798.
- Ashassi-Sorkhabi, H.; Bagheri R. (2014): Sonoelectrochemical and Electrochemical Synthesis of Polypyrrole Films on St-12 Steel and Their Corrosion and Morphological Studies. Advances in Polymer Technology Vol. 33, Issue 3; 2014.
- 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.
- 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.

Yüksek performanslı ultrasonik! Hielscher'ın ürün yelpazesi, kompakt laboratuvar ultrasonicator'dan tezgah üstü ünitelere kadar tam endüstriyel ultrasonik sistemlere kadar tüm spektrumu kapsar.