Sonoelectrochemistry Kurulumu – 2000 Watt Ultrason

Sonoelektrokimya elektrokimyanın faydalarını sonokimya ile birleştirir. Bu tekniklerin en büyük avantajı sadeliği, düşük maliyetliliği, tekrarlanabilirliği ve ölçeklenebilirliğidir. Hielscher Ultrasonics toplu ve satır içinde kullanım için tam sonoelectrochemical kurulum sunuyor. Aşağıdakilerden oluşur:

• otomatik ayarı, genlik kontrolü ve gelişmiş veri günlüğü ile gelişmiş bir ultrasonik jeneratör (2000 watt),
• ultrasonik boynuz (endüstriyel sınıf, 2000 watt, 20kHz), güçlü bir transdüser
• ultrasonik titreşimleri azaltmayan bir elektrik yalıtkan
• genlik artış veya azaltmak için ultrasonik güçlendirici boynuzları
• çeşitli sonotrode tasarımları (Sonotrode elektrot. Katot veya atot.)
• değiştirilebilir hücre duvarları (alüminyum, paslanmaz çelik, çelik, bakır, …)

Sadece elektrokimya ile ultrason birleştirebilirsiniz böylece kendi kurulum geliştirerek zaman harcamak gerekmez. Standart ultrason ekipmanıiçin elektriksel değişiklikler yapmanıza gerek yoktur. Bu endüstriyel sonoelectrochemistry kurulum alın ve kimyasal araştırma ve süreç optimizasyonu üzerinde çabaları ve zaman odaklanmak!

Sonoelectrochemistry için Kurulum kullanmaya hazır

Hielscher Ultrasonics uyarlanabilir, esnek bir yapılandırma ile kullanımı kolay bir sonoelektrik kurulum sunar. Bu kurulum, genel araştırma ve geliştirme ve süreç optimizasyonu ve orta ölçekli üretim için uygundur. UIP2000hdT'deki sonotrod (2000 watt, 20kHz), bir toplu düzende veya bir akış hücresiyle satır içi olarak elektrot olarak kullanılabilir. Benzersiz bir elektrik yalıtım tasarımına sahiptir. Sonoelektrik transdüser yükseltme ultrasonik gücü azaltmaz.
Standart sonotrode / elektrot sınıf 5 titanyum ve yan boyunca ultrasonik yoğunluğun tekdüzeliğini optimize etmek için tasarlanmıştır. Alüminyum, çelik veya paslanmaz çelik gibi diğer tasarımlar ve diğer malzemeler mevcuttur. Bu tasarımın özel akış hücre reaktörü, her iki uçtaki plastik bağlantılarla elektriksel olarak izole edilmiş alüminyum bir gövdeye sahiptir. Alüminyum profil düşük maliyetli kurban elektrot olarak kullanılabilir ve kolayca çelik, paslanmaz çelik veya bakır gibi diğer malzemeler ile değiştirilebilir. Diğer hücre çapları veya tasarımları mevcuttur. Çizimdeki hücre, ultrasonik elektrot ile hücre gövdesi arasında yaklaşık 2-4 mm'lik bir boşluk vardır. Bu nedenle ultrasonik dalgalar da hücre gövdesi üzerinde akustik akış ve kavitasyon neden olur. Bu tasarımın tüm standart öğeleri Almanya ve ABD'deki depolarımızda mevcuttur. Tabii ki tüm diğer olmayan elektrik ultrasonik ve sonochemical süreçler için aynı kurulum kullanabilirsiniz. Bu kurulum aynı zamanda yüksek elektrik darbeleri (HEP) ile ultrason destekli süreçler için çalışır.

Bu sonoelektrokimya kurulumu çok istenilen bırakmaz. Geriye kalan tek şey ikinci bir elektrot olarak ikinci bir UIP2000hdT olabilir.

Sonoelektrokimya

Sonoelectrochemistry bir elektrokimyasal kurulum ultrasonication uygulayarak yukarıda belirtilen iki teknik birleştirir. Ultrason önemli elektrokimyasal parametreleri ve kimyasal süreçlerin verimliliğini etkiler. Elektrokimyasal çözelti veya elektrokimyasal hücredeki elektroanalitin hidrodinamikleri ultrason varlığı ile büyük ölçüde geliştirilmiştir. Bir elektrotun ultrasonik boynuza bağlamasının elektrot yüzey aktivitesi ve tüm hücredeki elektroanalyt türlerinin konsantrasyon profili üzerinde olumlu etkileri vardır. Sonomekanik etkiler, elektrokimyasal türlerin toplu çözeltiden elektroaktif yüzeye toplu taşımasını iyileştirir. Ultrasonik elektrot elektrot yüzeyindedifüzyon tabakası kalınlığını azaltır, elektrot birikimi / elektrokaplama kalınlığını artırır, elektrokimyasal oranları artırır, verimleri ve verimliliği, elektrot birikimi gözeneklilik ve sertlik artırır, elektrokimyasal çözeltilerden gaz kaldırma geliştirir; elektrot yüzeyini temizler ve yeniden aktive eder, elektrot yüzeyinde metal depassiv ve gaz kabarcığı kaldırma (kavitasyon ve akustik akış tarafından indüklenen) tarafından elektrot aşırı potansiyelleri azaltır ve elektrot kirlenme bastırır. Sonoelektrokimya uygulamaları elektropolimerizasyon, elektrokoagülasyon, organik elektrosentez, malzeme elektrokimyası, çevresel elektrokimya, elektroanalitik kimya, hidrojen üretimi ve elektrot birikimidir.

Akış Kimyası Uygulamalarında Sonoelektrokimya

Sonoelektrokimyasal işlemleri bir akış kurulumunda gerçekleştirirseniz, sonoelektrokimyasal reaksiyonların oturma süresini akış hızını değiştirerek ayarlayabilirsiniz. Bir kez tekrarlanan pozlama veya pompa için hücre üzerinden sirkülasyon yapabilirsiniz. Sirkülasyon sıcaklık kontrolü için avantajlı olabilir, örneğin soğutma veya ısıtma için bir ısı değiştirici ile akan.
Sono-elektrokimyasal hücre reaktörünün çıkışında bir geri basınç valfi kullanırsanız, hücre içindeki basıncı artırabilirsiniz. Hücre içindeki basınç sonication yoğunlaştırmak ve gaz fazlarının üretimini etkilemek için çok önemli bir parametredir. Reaktanlarla veya düşük kaynama noktasına sahip ürünlerle çalışırken de önemlidir.
Akış modunda çalışma sürekli çalışma ve böylece daha büyük hacimlerin üretimi sağlar.
Malzeme iki elektrot arasında akArsa, örneğin sonotrode ve hücre duvarı, elektrotlar arasındaki mesafeyi azaltabilirsiniz. Bu, aktarılan elektron sayısının daha iyi kontrol edilmesini ve reaksiyonun daha iyi seçiciliğini sağlar. Bu, ürün doğruluğunu, dağıtımVe verimi artırabilir.
Genel olarak, bir akış hücresi reaktör düzeninde sonoelektrokimyasal reaksiyonlar bir toplu işlemdeki analog reaksiyondan çok daha hızlı olabilir. Birkaç saate kadar sürebilir Reaksiyonlar birkaç dakika içinde tamamlanabilir, daha iyi bir ürün üreten.

---

Edebiyat / Referanslar

• 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.