Потужний ультразвук для обробки частинок: рекомендації щодо застосування

Щоб властивості частинок проявлялися повною мірою, їх необхідно деагломерувати та рівномірно диспергувати, забезпечивши доступність їхньої поверхні. Потужні ультразвукові сили відомі як надійні засоби диспергування та подрібнення, які зменшують частинки до субмікронних і нанорозмірів. Крім того, ультразвукова обробка дає змогу модифікувати та функціоналізувати частинки, наприклад шляхом нанесення металевого шару на наночастинки.

Нижче наведено добірку частинок і рідин із відповідними рекомендаціями щодо обробки матеріалу для подрібнення, диспергування, деагломерації або модифікації частинок за допомогою ультразвукового гомогенізатора.

Як підготувати порошки та частинки за допомогою потужної ультразвукової обробки.

В алфавітному порядку:

Aerosil

Застосування ультразвуку:
Дисперсії частинок діоксиду кремнію Aerosil OX50 у воді Millipore (pH 6) готували шляхом диспергування 5,0 g порошку в 500 mL води за допомогою високоінтенсивного ультразвукового процесора UP200S (200W; 24kHz). Дисперсії діоксиду кремнію готували в середовищі дистильованої води (pH = 6) під дією ультразвуку за допомогою UP200S протягом 15 min. із подальшим інтенсивним перемішуванням протягом 1 h. Для коригування pH використовували HCl. Вміст твердих речовин у дисперсіях становив 0,1% (w/v).
Рекомендований пристрій:
UP200S
Джерело / наукова публікація:
Licea-Claverie, A.; Schwarz, S.; Steinbach, Ch.; Ponce-Vargas, S. M.; Genest, S. (2013): Поєднання природних і термочутливих полімерів у флокуляції тонкодисперсних дисперсій діоксиду кремнію. International Journal of Carbohydrate Chemistry 2013.

Al₂O₃–вода: нанорідини

Застосування ультразвуку:
Al₂O₃–вода: нанорідини можна приготувати за такими етапами. Спочатку за допомогою цифрових електронних ваг зважте наночастинки Al₂O₃ . Потім поступово додавайте наночастинки Al₂O₃ до зваженої дистильованої води та перемішуйте суміш Al₂O₃–вода. Безперервно обробляйте суміш ультразвуком протягом 1h за допомогою ультразвукового пристрою зондового типу UP400S (400W, 24kHz), щоб отримати рівномірну дисперсію наночастинок у дистильованій воді.
Нанорідини можна готувати з різними частками наночастинок (0,1%, 0,5% та 1%). Застосування поверхнево-активних речовин або зміна pH не потрібні.
Рекомендований пристрій:
UP400S
Джерело / наукова публікація:
Isfahani, A. H. M.; Heyhat, M. M. (2013): Експериментальне дослідження течії нанорідин у мікромоделі пористого середовища. International Journal of Nanoscience and Nanotechnology 9/2, 2013. 77–84.

Ультразвукове диспергування оксиду алюмінію (Al2O3) забезпечує значне зменшення розміру частинок і рівномірне диспергування.

Частинки діоксиду кремнію, покриті Bohemite

Застосування ультразвуку:
Частинки діоксиду кремнію покривають шаром беміту: щоб отримати ідеально чисту поверхню без органічних речовин, частинки нагрівають до 450°C. Після подрібнення частинок для руйнування агломератів готують водну суспензію з об’ємною часткою 6 vol% (≈70 ml) і стабілізують її за pH 9, додаючи три краплі розчину амонію. Потім суспензію деагломерують ультразвуковою обробкою за допомогою UP200S за амплітуди 100% (200 W) протягом 5 min. Після нагрівання розчину до температури понад 85°C додають 12,5 g втор-бутоксиду алюмінію. Температуру підтримують на рівні 85–90°C протягом 90 min., а суспензію перемішують магнітною мішалкою впродовж усієї процедури. Після цього суспензію безперервно перемішують, доки вона не охолоне до температури нижче 40°C. Потім значення pH доводять до 3 додаванням соляної кислоти. Відразу після цього суспензію обробляють ультразвуком у льодяній бані. Порошок промивають шляхом розведення з подальшим центрифугуванням. Після видалення надосадової рідини частинки висушують у сушильній шафі за 120°C. Насамкінець частинки піддають термічній обробці за 300°C протягом 3 годин.
Рекомендований пристрій:
UP200S
Джерело / наукова публікація:
Wyss, H. M. (2003): Мікроструктура та механічна поведінка концентрованих гелів частинок. Дисертація, Швейцарський федеральний технологічний інститут, 2003. с.71.

Синтез нанокомпозитів кадмій(II)–тіоацетамід

Застосування ультразвуку:
Нанокомпозити кадмій(II)–тіоацетамід синтезували сонохімічним методом у присутності та за відсутності полівінілового спирту. Для сонохімічного синтезу (соносинтезу) 0,532 g дигідрату ацетату кадмію(II) (Cd(CH3COO)2.2H2O), 0,148 g тіоацетаміду (TAA, CH3CSNH2) та 0,664 g йодиду калію (KI) розчиняли у 20mL двічі дистильованої деіонізованої води. Цей розчин піддавали ультразвуковій обробці за допомогою потужного ультразвукового апарата зондового типу UP400S (24 kHz, 400W) за кімнатної температури протягом 1 h. Під час ультразвукової обробки реакційної суміші температура підвищувалася до 70–80degC за вимірюваннями термопарою залізо–constantin. Через одну годину утворювався яскраво-жовтий осад. Його відокремлювали центрифугуванням (4 000 rpm, 15 min), промивали двічі дистильованою водою, а потім абсолютним етанолом для видалення залишкових домішок і зрештою висушували на повітрі (вихід: 0,915 g, 68%). Температура розкладання: 200°C. Для приготування полімерного нанокомпозиту 1,992 g полівінілового спирту розчиняли у 20 mL двічі дистильованої деіонізованої води, а потім додавали до вищезазначеного розчину. Цю суміш піддавали ультразвуковому опроміненню за допомогою UP400S протягом 1 h, унаслідок чого утворювався яскраво-помаранчевий продукт.
Результати сканувальної електронної мікроскопії (SEM) показали, що в присутності PVA розміри частинок зменшувалися приблизно з 38 nm до 25 nm. Потім ми синтезували гексагональні наночастинки CdS зі сферичною морфологією шляхом термічного розкладання полімерного нанокомпозиту кадмій(II)–тіоацетамід/PVA як прекурсора. Розмір наночастинок CdS вимірювали методами рентгенівської дифракції (XRD) та SEM, і результати дуже добре узгоджувалися між собою.
Ranjbar та співавт. (2013) також встановили, що полімерний нанокомпозит Cd(II) є придатним прекурсором для отримання наночастинок сульфіду кадмію з цікавими морфологіями. Усі результати засвідчили, що ультразвуковий синтез можна успішно застосовувати як простий, ефективний, недорогий, екологічно безпечний і дуже перспективний метод синтезу нанорозмірних матеріалів без потреби в особливих умовах, таких як висока температура, тривалий час реакції та високий тиск.
Рекомендований пристрій:
UP400S
Джерело / наукова публікація:
Ranjbar, M.; Mostafa Yousefi, M.; Nozari, R.; Sheshmani, S. (2013): Синтез і характеристика нанокомпозитів кадмій–тіоацетамід. Int. J. Nanosci. Nanotechnol. 9/4, 2013. 203–212.

CaCO₃

Застосування ультразвуку:
Ультразвукове нанесення покриття зі стеаринової кислоти на наноосаджений CaCO₃ (NPCC) проводили для поліпшення його диспергування в полімері та зменшення агломерації. 2g наноосадженого CaCO₃ (NPCC) без покриття піддавали ультразвуковій обробці за допомогою UP400S у 30ml етанолу. В етанолі розчиняли 9 wt% стеаринової кислоти. Потім етанол із кислотою staeric змішували із суспензією, обробленою ультразвуком.
Рекомендований пристрій:
UP400S із сонотродом діаметром 22mm (H22D) та проточною коміркою з охолоджувальною сорочкою
Джерело / наукова публікація:
Kow, K. W.; Abdullah, E. C.; Aziz, A. R. (2009): Вплив ультразвуку на нанесення покриття зі стеаринової кислоти на наноосаджений CaCO3. Asia‐Pacific Journal of Chemical Engineering 4/5, 2009. 807–813.

Нанокристали целюлози

Застосування ультразвуку:
Нанокристали целюлози (CNC), отримані з евкаліптової целюлози, CNCs: нанокристали целюлози, отримані з евкаліптової целюлози, модифікували реакцією з метиладипоїлхлоридом, CNCm, або із сумішшю оцтової та сірчаної кислот, CNCa. Для цього ліофілізовані CNCs, CNCm та CNCa повторно диспергували в чистих розчинниках (EA, THF або DMF) за концентрації 0,1 wt% шляхом перемішування магнітною мішалкою протягом ночі за температури 24 ± 1 degC з подальшою ультразвуковою обробкою протягом 20 min. за допомогою ультразвукового апарата зондового типу UP100H. Ультразвукову обробку проводили з інтенсивністю 130 W/cm² за температури 24 ± 1 degC. Після цього до дисперсії CNC додавали CAB, щоб кінцева концентрація полімеру становила 0,9 wt%.
Рекомендований пристрій:
UP100H
Джерело / наукова публікація:
Blachechen, L. S.; de Mesquita, J. P.; de Paula, E. L.; Pereira, F. V.; Petri, D. F. S. (2013): Взаємозв’язок колоїдної стабільності нанокристалів целюлози та їхньої диспергованості в матриці ацетобутирату целюлози. Cellulose 20/3, 2013. 1329–1342.

Силан, допований нітратом церію

Застосування ультразвуку:
Як металеві підкладки використовували холоднокатані пластини з вуглецевої сталі (6,5cm 6,5cm 0,3cm; хімічно очищені та механічно відполіровані). Перед нанесенням покриття пластини очищували ультразвуком в ацетоні, а потім лужним розчином (розчин NaOH 0,3molL 1) за температури 60°C протягом 10 min. Для використання як ґрунтовки перед попередньою обробкою підкладки типовий склад, що містив 50 частин γ-гліцидоксипропілтриметоксисилану (γ-GPS), розбавляли приблизно 950 частинами метанолу за pH 4,5 (відрегульованого оцтовою кислотою) і витримували для гідролізу силану. Процедура приготування допованого силану з пігментами нітрату церію була такою самою, за винятком того, що перед додаванням (γ-GPS) до метанольного розчину додавали 1, 2, 3 wt% нітрату церію, а потім цей розчин перемішували пропелерною мішалкою за 1600 rpm протягом 30 min. за кімнатної температури. Далі дисперсії, що містили нітрат церію, обробляли ультразвуком протягом 30 min за температури 40°C із використанням зовнішньої охолоджувальної ванни. Ультразвукову обробку проводили за допомогою ультразвукового апарата UIP1000hd (1000W, 20 kHz) із вхідною потужністю ультразвуку приблизно 1 W/mL. Попередню обробку підкладки проводили промиванням кожної пластини відповідним розчином силану протягом 100 sec. Після обробки пластини залишали висихати за кімнатної температури протягом 24 h, після чого на попередньо оброблені пластини наносили двокомпонентне епоксидне покриття з амінним затверджувачем. (Epon 828, shell Co.), щоб отримати товщину мокрої плівки 90μm. Пластини з епоксидним покриттям витримували для затвердіння протягом 1h за температури 115°C; після затвердіння епоксидних покриттів товщина сухої плівки становила приблизно 60μm.
Рекомендований пристрій:
UIP1000hd
Джерело / наукова публікація:
Zaferani, S.H.; Peikari, M.; Zaarei, D.; Danaei, I. (2013): Електрохімічний вплив попередньої обробки силанами, що містять нітрат церію, на характеристики катодного відшарування епоксидного покриття сталі. Journal of Adhesion Science and Technology 27/22, 2013. 2411–2420.

Глина: диспергування / фракціонування

Застосування ультразвуку:
Фракціонування за розміром частинок: щоб відокремити частинки < 1 μm від частинок 1–2 μm, частинки глинистої розмірної фракції (< 2 μm) розділяли в ультразвуковому полі з подальшим застосуванням різних швидкостей седиментації.
Частинки глинистої розмірної фракції (< 2 μm) відокремлювали ультразвуковою обробкою з підведенням енергії 300 J mL^-1 (1 min.) за допомогою ультразвукового дезінтегратора зондового типу UP200S (200W, 24kHz), оснащеного сонотродом S7 діаметром 7 mm. Після ультразвукового опромінення зразок центрифугували за 110 x g (1000 rpm) протягом 3 min. Осілу фазу (залишок після фракціонування) потім використовували для фракціонування за густиною з метою виділення фракцій низької густини, а отриману плавучу фазу (фракцію < 2 μm) переносили в іншу центрифужну пробірку та центрифугували за 440 x g (2000 rpm) протягом 10 min., щоб відокремити фракцію < 1 μm (надосадову рідину) від фракції 1–2 μm (осаду). Надосадову рідину, що містила фракцію < 1 μm, переносили в іншу центрифужну пробірку та після додавання 1 mL MgSO₄ центрифугували за 1410 x g (4000 rpm) протягом 10 min, щоб декантувати решту води.
Щоб уникнути перегрівання зразка, процедуру повторювали 15 разів.
Рекомендований пристрій:
UP200S із S7 або UP200St із S26d7
Джерело / наукова публікація:
Jakubowska, J. (2007): Вплив типу зрошувальної води на фракції органічної речовини ґрунту (SOM) та їхню взаємодію з гідрофобними сполуками. Дисертація, Університет Мартіна Лютера в Галле-Віттенберзі, 2007.

Глина: ексфоліація неорганічної глини

Застосування ультразвуку:
Неорганічну глину розшаровували для приготування нанокомпозитів на основі пулулану для дисперсії, призначеної для нанесення покриття. Для цього фіксовану кількість пулулану (4 wt% у перерахунку на вологу масу) розчиняли у воді за температури 25degC протягом 1 h за повільного перемішування (500 rpm). Одночасно порошок глини в кількості від 0,2 до 3,0 wt% диспергували у воді за інтенсивного перемішування (1000 rpm) протягом 15 хвилин. Отриману дисперсію обробляли ультразвуком за допомогою ультразвукового пристрою UP400S (потужність_макс = 400 W; частота = 24 kHz), оснащеного титановим сонотродом H14, діаметр наконечника 14 mm, амплітуда_макс = 125 μm; поверхнева інтенсивність = 105 Wcm^-2) за таких умов: 0,5 циклу та 50% амплітуди. Тривалість ультразвукової обробки змінювали відповідно до плану експерименту. Потім органічний розчин пулулану та неорганічну дисперсію змішували за повільного перемішування (500 rpm) протягом ще 90 хвилин. Після змішування концентрації двох компонентів відповідали співвідношенню неорганічного та органічного компонентів (I/O) у діапазоні від 0,05 до 0,75. Розподіл частинок за розмірами у водній дисперсії глин Na⁺-MMT до та після ультразвукової обробки оцінювали за допомогою аналізатора наночастинок IKO-Sizer CC-1.
Для фіксованої кількості глини найефективніша тривалість ультразвукової обробки становила 15 хвилин, тоді як триваліша ультразвукова обробка підвищує значення P’O₂ (через повторну агрегацію), яке знову зменшується за найбільшої тривалості ультразвукової обробки (45 min), імовірно внаслідок фрагментації як пластинок, так і тактоїдів.
Відповідно до експериментальної установки, використаної в дисертації Introzzi, було розраховано питому вихідну енергію 725 Ws mL^-1 для обробки тривалістю 15 хвилин, тоді як збільшення тривалості ультразвукової обробки до 45 хвилин дало питоме споживання енергії 2060 Ws mL^-1. Це дало б змогу заощадити досить значну кількість енергії протягом усього процесу, що зрештою відобразиться на кінцевих витратах на обробку продукції.
Рекомендований пристрій:
UP400S із сонотродом H14
Джерело / наукова публікація:
Introzzi, L. (2012): Розроблення високоефективних біополімерних покриттів для пакування харчових продуктів. Дисертація, Міланський університет, 2012.

Електропровідне чорнило

Застосування ультразвуку:
Електропровідне чорнило готували диспергуванням частинок Cu+C і Cu+CNT із диспергаторами в суміші розчинників (публікація IV). Диспергаторами були три високомолекулярні диспергувальні агенти виробництва BYK Chemie GmbH: DISPERBYK-190, DISPERBYK-198 і DISPERBYK-2012, призначені для водних дисперсій пігментної сажі. Основним розчинником була деіонізована вода (DIW). Як співрозчинники використовували монометиловий етер етиленгліколю (EGME) (Sigma-Aldrich), монобутиловий етер етиленгліколю (EGBE) (Merck) та н-пропанол (Honeywell Riedel-de Haen).
Змішану суспензію обробляли ультразвуком протягом 10 хвилин у льодяній бані за допомогою ультразвукового процесора UP400S . Після цього суспензію залишали відстоюватися протягом години, а потім декантували. Перед нанесенням покриття центрифугуванням або друком суспензію обробляли в ультразвуковій ванні протягом 10 min.
Рекомендований пристрій:
UP400S
Джерело / наукова публікація:
Forsman, J. (2013): Одержання наночастинок Co, Ni та Cu відновленням воднем. Дисертація, VTT, Фінляндія, 2013.

Ультразвукова обробка є високоефективною для зменшення розміру частинок і диспергування пігментів у чорнилі для струменевого друку.

Фталоціанін міді

Застосування ультразвуку:
Розкладання металофталоціанінів
Фталоціанін міді (CuPc) обробляють ультразвуком із водою та органічними розчинниками за температури навколишнього середовища й атмосферного тиску в присутності окисника як каталізатора, використовуючи ультразвуковий пристрій потужністю 500W UIP500hd із проточною камерою. Інтенсивність ультразвукової обробки: 37–59 W/cm², суміш зразка: 5 mL зразка (100 mg/L), 50 води D/D із хлороформом і піридином за 60% амплітуди ультразвуку. Температура реакції: 20°C за атмосферного тиску.
Ступінь руйнування до 95% протягом 50 min ультразвукової обробки.
Рекомендований пристрій:
UIP500hd

Дибутирилхітин (DBCH)

Застосування ультразвуку:
Довгі полімерні макромолекули можна розщеплювати ультразвуковою обробкою. Зменшення молярної маси за допомогою ультразвуку дає змогу уникнути небажаних побічних реакцій або відокремлення побічних продуктів. Вважається, що ультразвукова деструкція, на відміну від хімічного або термічного розкладання, є невипадковим процесом, за якого розщеплення відбувається приблизно в центрі молекули. З цієї причини більші макромолекули зазнають деструкції швидше.
Експерименти проводили з використанням ультразвукового генератора UP200S із сонотродом S2. Вхідну потужність ультразвукового пристрою встановили на рівні 150 W. Використовували розчини дибутирилхітину в диметилацетаміді з концентрацією дибутирилхітину 0,3 g/100 cm3 та об’ємом 25 cm3. Сонотрод (ультразвуковий зонд / рупор) занурювали в розчин полімеру на 30 mm нижче рівня поверхні. Розчин поміщали в термостатовану водяну баню, у якій підтримували температуру 25°C. Кожен розчин піддавали ультразвуковому опроміненню протягом заздалегідь визначеного проміжку часу. Після цього розчин розводили в 3 рази й аналізували методом ексклюзійної хроматографії.
Наведені результати свідчать, що дибутирилхітин не зазнає руйнування під дією потужного ультразвуку, проте відбувається деструкція полімеру, яку розглядають як контрольовану сонохімічну реакцію. Отже, ультразвук може застосовуватися для зменшення середньої молярної маси дибутирилхітину; те саме стосується відношення середньомасової до середньочислової молярної маси. Спостережувані зміни посилюються зі збільшенням потужності ультразвуку та тривалості ультразвукової обробки. Початкова молярна маса також істотно впливала на ступінь деструкції DBCH за досліджених умов ультразвукової обробки: що вища початкова молярна маса, то більший ступінь деструкції.
Рекомендований пристрій:
UP200S
Джерело / Наукова публікація:
Szumilewicz, J.; Pabin-Szafko, B. (2006): Ультразвукова деструкція Dibuyrylchitin. Польське хітинове товариство, монографія XI, 2006. 123–128.

Порошок Ferrocine

Застосування ультразвуку:
Сонохімічний спосіб одержання SWNCNTs: порошок діоксиду кремнію (діаметр 2–5 mm) додають до розчину 0,01 mol% фероцену в п-ксилолі з подальшою ультразвуковою обробкою за допомогою UP200S із зондом із титановим наконечником (сонотрод S14). Ультразвукову обробку проводили протягом 20 min. за кімнатної температури й атмосферного тиску. Шляхом синтезу за допомогою ультразвуку на поверхні порошку діоксиду кремнію одержали SWCNTs високої чистоти.
Рекомендований пристрій:
UP200S з ультразвуковим зондом S14
Джерело / Наукова публікація:
Srinivasan C.(2005): ЗВУКОВИЙ метод синтезу одностінних вуглецевих нанотрубок за навколишніх умов. Current Science 88/ 1, 2005. 12–13.

Зола-винесення / Метакаолініт

Застосування ультразвуку:
Випробування на вилуговування: до 50g твердого зразка додали 100mL розчину для вилуговування. Інтенсивність ультразвукової обробки: макс. 85 W/cm² за допомогою UP200S у водяній бані за температури 20°C.
Геополімеризація: суспензію перемішували за допомогою ультразвукового гомогенізатора UP200S для геополімеризації. Інтенсивність ультразвукової обробки становила макс. 85 W/cm². Для охолодження ультразвукову обробку проводили у водяній бані з льодом.
Застосування потужного ультразвуку для геополімеризації підвищує міцність утворених геополімерів на стиск, причому міцність зростає зі збільшенням тривалості ультразвукової обробки до певного часу. Ультразвукова обробка посилювала розчинення метакаолініту та золи-винесення в лужних розчинах, оскільки в гелеву фазу вивільнялося більше Al і Si для поліконденсації.
Рекомендований пристрій:
UP200S
Джерело / Наукова публікація:
Feng, D.; Tan, H.; van Deventer, J. S. J. (2004): Геополімеризація, посилена ультразвуком. Journal of Materials Science 39/2, 2004. 571–580

Графен

Застосування ультразвуку:
Чисті графенові листи можна одержувати у великих кількостях, як показано в роботі Stengl та ін. (2011) під час одержання нанокомпозиту нестехіометричного TiO₂ з графеном шляхом термічного гідролізу суспензії з графеновими нанолистами та пероксокомплексом діоксиду титану. Чисті графенові нанолисти одержували з природного графіту під дією потужного ультразвуку за допомогою ультразвукового процесора потужністю 1000W UIP1000hd у камері ультразвукового реактора високого тиску за тиску 5 barg. Отримані графенові листи характеризуються високою питомою площею поверхні та унікальними електронними властивостями. Дослідники стверджують, що якість графену, отриманого ультразвуковим способом, набагато вища за якість графену, отриманого методом Hummer, за якого графіт розшаровують і окиснюють. Оскільки фізичні умови в ультразвуковому реакторі можна точно контролювати, а також за припущення, що концентрація графену як легувальної добавки змінюватиметься в діапазоні 1 – 0,001%, можливе виробництво графену в безперервній системі в комерційних масштабах.
Рекомендований пристрій:
UIP1000hd
Джерело / Наукова публікація:
Stengl, V.; Popelková, D.; Vlácil, P. (2011): Нанокомпозит TiO2–графен як високоефективні фотокаталізатори. У: Journal of Physical Chemistry C 115/2011. с. 25209–25218.
Натисніть тут, щоб дізнатися більше про ультразвукове виробництво та отримання графену!

Оксид графену

Застосування ультразвуку:
Шари оксиду графену (GO) отримували таким способом: 25mg порошку оксиду графену додавали до 200 ml деіонізованої води. Перемішуванням отримували неоднорідну коричневу суспензію. Отримані суспензії піддавали ультразвуковій обробці (30 min, 1,3 × 105J), а після сушіння (за 373 K) отримували оброблений ультразвуком оксид графену. Інфрачервона спектроскопія з перетворенням Фур’є (FTIR) показала, що ультразвукова обробка не змінила функціональні групи оксиду графену.
Рекомендований пристрій:
UP400S
Джерело / Наукова публікація:
Oh, W. Ch.; Chen, M. L.; Zhang, K.; Zhang, F. J.; Jang, W. K. (2010): Вплив термічної та ультразвукової обробки на формування нанолистів оксиду графену. Journal of the Korean Physical Society 4/56, 2010. с. 1097–1102.
Натисніть тут, щоб дізнатися більше про ультразвукове розшарування та отримання графену!

Волосисті полімерні наночастинки шляхом деструкції полівінілового спирту

Застосування ультразвуку:
Проста одностадійна процедура, що ґрунтується на сонохімічній деструкції водорозчинних полімерів у водному розчині за наявності гідрофобного мономера, приводить до утворення функціональних волосистих полімерних частинок у сироватці без залишкових речовин. Усі процеси полімеризації проводили у скляному реакторі з подвійними стінками об’ємом 250 mL, оснащеному перегородками, датчиком температури, магнітним перемішувальним стрижнем та ультразвуковим процесором Hielscher US200S (200 W, 24 kHz), оснащеним титановим сонотродом S14 (діаметр = 14 mm, довжина = 100 mm).
Розчин полівінілового спирту (PVOH) готували, розчиняючи точно відміряну кількість PVOH у воді протягом ночі за 50°C за інтенсивного перемішування. Перед полімеризацією розчин PVOH поміщали в реактор і доводили температуру до бажаної температури реакції. Розчин PVOH і мономер окремо продували аргоном протягом 1 години. Необхідну кількість мономера додавали краплями до розчину PVOH за інтенсивного перемішування. Після цього припиняли продування рідини аргоном і починали ультразвукову обробку за допомогою UP200S за амплітуди 80%. Слід зазначити, що використання аргону має дві мети: (1) видалення кисню та (2) він необхідний для створення ультразвукової кавітації. Отже, безперервний потік аргону в принципі був би корисним для полімеризації, проте виникало надмірне піноутворення; застосована нами процедура давала змогу уникнути цієї проблеми й була достатньою для ефективної полімеризації. Зразки періодично відбирали для контролю конверсії гравіметричним методом, розподілу за молекулярною масою та/або розподілу частинок за розмірами.
Рекомендований пристрій:
US200S
Джерело / Наукова публікація:
Smeets, N. M. B.; E-Rramdani, M.; Van Hal, R. C. F.; Gomes Santana, S.; Quéléver, K.; Meuldijk, J.; Van Herk, JA. M.; Heuts, J. P. A. (2010): Простий одностадійний сонохімічний спосіб отримання функціональних волосистих полімерних наночастинок. Soft Matter, 6, 2010. 2392–2395.

HiPco-SWCNTs

Застосування ультразвуку:
Диспергування HiPco-SWCNTs за допомогою UP400S: у флаконі об’ємом 5 mL 0,5 mg окиснених HiPcoTM SWCNTs (0,04 mmol вуглецю) суспендували у 2 mL деіонізованої води за допомогою ультразвукового процесора UP400S для отримання суспензії чорного кольору (0,25 mg/mL SWCNTs). До цієї суспензії додавали 1,4 μL розчину PDDA (20 wt./%, молекулярна маса = 100 000–200 000), а суміш перемішували на вортексному змішувачі протягом 2 хвилин. Після додаткової ультразвукової обробки у водяній бані протягом 5 хвилин суспензію нанотрубок центрифугували при 5000g протягом 10 хвилин. Надосадову рідину відбирали для вимірювань методом атомно-силової мікроскопії (AFM), а згодом функціоналізували за допомогою siRNA.
Рекомендований пристрій:
UP400S
Джерело / наукова публікація:
Jung, A. (2007): Функціональні матеріали на основі вуглецевих нанотрубок. Дисертація, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2007.

Гідроксиапатитна біокераміка

Застосування ультразвуку:
Для синтезу nano-HAP 40 mL розчину 0,32M Ca(NO₃)² ⋅ 4H₂O поміщали в невеликий хімічний стакан. Потім pH розчину доводили до 9,0 за допомогою приблизно 2,5 mL гідроксиду амонію. Далі розчин піддавали ультразвуковій обробці за допомогою ультразвукового процесора UP50H (50 W, 30 kHz), оснащеного сонотродом MS7 (діаметр наконечника 7mm), за максимальної амплітуди 100% протягом 1 години. Наприкінці першої години 60 mL розчину 0,19M [KH₂PO₄] повільно додавали краплями до першого розчину протягом другої години ультразвукового опромінення. Під час змішування значення pH перевіряли та підтримували на рівні 9, а співвідношення Ca/P підтримували на рівні 1,67. Потім розчин фільтрували за допомогою центрифугування (~2000 g), після чого отриманий білий осад розділяли на низку зразків для термічної обробки. Було підготовлено два набори зразків: перший складався з дванадцяти зразків для термічної обробки в трубчастій печі, а другий – із п’яти зразків для мікрохвильової обробки
Рекомендований пристрій:
UP50H
Джерело / наукова публікація:
Poinern, G. J. E.; Brundavanam, R.; Thi Le, X.; Djordjevic, S.; Prokic, M.; Fawcett, D.(2011): Термічний та ультразвуковий вплив на формування гідроксиапатитної біокераміки нанометрового масштабу. International Journal of Nanomedicine 6, 2011. 2083–2095.

Гідроксиапатит кальцію, подрібнений і диспергований за допомогою ультразвуку

Неорганічні фулереноподібні наночастинки WS₂

Застосування ультразвуку:
Ультразвукова обробка під час електроосадження неорганічних фулереноподібних (IF) наночастинок WS₂ у нікелевій матриці забезпечує отримання більш однорідного та щільного покриття. Крім того, застосування ультразвуку істотно впливає на масову частку частинок, включених у металевий осад. Так, масова частка (wt.%) частинок IF-WS₂ у нікелевій матриці зростає з 4,5 wt.% (у плівках, вирощених лише за механічного перемішування) до приблизно 7 wt.% (у плівках, отриманих за ультразвукової обробки з інтенсивністю ультразвуку 30 W cm^-2 ).
Нанокомпозитні покриття Ni/IF-WS₂ електролітично осаджували зі стандартного нікелевого електроліту Воттса, до якого додавали наночастинки IF-WS₂ (неорганічні фулерени-WS₂) промислової якості.
Для експерименту IF-WS₂ додавали до нікелевих електролітів Воттса, а суспензії інтенсивно перемішували магнітною мішалкою (300 rpm) протягом щонайменше 24 h за кімнатної температури перед експериментами зі співосадження. Безпосередньо перед процесом електроосадження суспензії піддавали попередній ультразвуковій обробці протягом 10 min., щоб уникнути агломерації. Для ультразвукового опромінення зондовий ультразвуковий прилад UP200S із сонотродом S14 (діаметр наконечника 14 mm) налаштовували на амплітуду 55%.
Для експериментів зі співосадження використовували циліндричні скляні комірки об’ємом 200 mL. Покриття осаджували на плоскі катоди з комерційної низьковуглецевої сталі (марка St37) площею 3cm². Анодом була фольга з чистого нікелю (3cm²), розташована збоку посудини, навпроти катода. Відстань між анодом і катодом становила 4cm. Підкладки знежирювали, промивали холодною дистильованою водою, активували в 15% розчині HCl (1 min.) і знову промивали дистильованою водою. Електрохімічне співосадження проводили за сталої густини струму 5,0 A dm^-2 протягом 1 h із використанням джерела живлення постійного струму (5 A/30 V, BLAUSONIC FA-350). Для підтримання рівномірної концентрації частинок в об’ємі розчину під час електроосадження використовували два способи перемішування: механічне перемішування магнітною мішалкою (ω = 300 rpm), розташованою на дні комірки, та ультразвукову обробку за допомогою ультразвукового пристрою зондового типу UP200S. Ультразвуковий зонд (сонотрод) безпосередньо занурювали в розчин зверху й точно розташовували між робочим і допоміжним електродами так, щоб уникнути екранування. Інтенсивність ультразвуку, спрямованого в електрохімічну систему, змінювали, регулюючи амплітуду ультразвукових коливань. У цьому дослідженні амплітуду коливань встановлювали на рівні 25, 55 і 75% у безперервному режимі, що відповідало інтенсивності ультразвуку 20, 30 і 40 W cm^-2 відповідно, виміряній за допомогою процесора, підключеного до вимірювача ультразвукової потужності (Hielscher Ultrasonics). Температуру електроліту підтримували на рівні 55◦C за допомогою термостата. Температуру вимірювали до та після кожного експерименту. Підвищення температури внаслідок дії ультразвукової енергії не перевищувало 2–4◦C. Після електролізу зразки очищували ультразвуком в етанолі протягом 1 min., щоб видалити з поверхні слабко адсорбовані частинки.
Рекомендований пристрій:
UP200S з ультразвуковим рупором / сонотродом S14
Джерело / наукова публікація:
García-Lecina, E.; García-Urrutia, I.; Díeza, J.A.; Fornell, B.; Pellicer, E.; Sort, J. (2013): Співосадження неорганічних фулереноподібних наночастинок WS2 в електроосадженій нікелевій матриці під впливом ультразвукового перемішування. Electrochimica Acta 114, 2013. 859–867.

Синтез латексу

Застосування ультразвуку:
Приготування латексу P(St-BA)
Латексні частинки P(St-BA) полі(стирол-r-бутилакрилату) P(St-BA) синтезували методом емульсійної полімеризації в присутності поверхнево-активної речовини DBSA. Спочатку 1 g DBSA розчиняли в 100 mL води в тригорлій колбі та доводили pH розчину до 2,0. Суміш мономерів із 2,80 g St і 8,40 g BA з ініціатором AIBN (0,168 g) вливали в розчин DBSA. Емульсію типу олія у воді (O/W) готували перемішуванням магнітною мішалкою протягом 1 h із подальшою ультразвуковою обробкою за допомогою UIP1000hd з ультразвуковим рупором (зондом / сонотродом) протягом ще 30 min у крижаній бані. Насамкінець полімеризацію проводили за температури 90degC в оливній бані протягом 2 h в атмосфері азоту.
Рекомендований пристрій:
UIP1000hd
Джерело / наукова публікація:
Виготовлення гнучких електропровідних плівок на основі poly(3,4-ethylenedioxythiophene)epoly(styrenesulfonic acid) (PEDOT:PSS) на підкладці з нетканих матеріалів. Materials Chemistry and Physics 143, 2013. 143–148.
Натисніть тут, щоб дізнатися більше про сонохімічний синтез латексу!

Видалення свинцю (ультразвукове вилуговування)

Застосування ультразвуку:
Ультразвукове вилуговування свинцю із забрудненого ґрунту:
Експерименти з ультразвукового вилуговування проводили за допомогою ультразвукового пристрою UP400S з титановим ультразвуковим зондом (діаметр 14mm), який працює на частоті 20kHz. Ультразвуковий зонд (сонотрод) калібрували калориметрично, встановлюючи інтенсивність ультразвуку на рівні 51 ± 0,4 W cm^-2 для всіх експериментів з ультразвукового вилуговування. Експерименти з ультразвукового вилуговування термостатували за допомогою скляної комірки з плоским дном і термостатувальною сорочкою за температури 25 ± 1°C. Як розчини для вилуговування ґрунту (0,1L) під дією ультразвуку використовували три системи: 6 mL 0,3 mol L^-2 розчину оцтової кислоти (pH 3,24), 3% (v/v) розчин азотної кислоти (pH 0,17) та буфер оцтова кислота/ацетат (pH 4,79), приготований змішуванням 60mL 0f 0,3 mol L^-1 оцтової кислоти з 19 mL 0,5 mol L^-1 NaOH. Після процесу ультразвукового вилуговування зразки фільтрували через фільтрувальний папір, щоб відокремити розчин вилуговування від ґрунту, після чого проводили електроосадження свинцю з розчину вилуговування та розкладання ґрунту після застосування ультразвуку.
Доведено, що ультразвук є цінним інструментом для посилення вилуговування свинцю із забрудненого ґрунту. Ультразвук також є ефективним методом майже повного видалення з ґрунту свинцю, здатного до вилуговування, унаслідок чого ґрунт стає значно менш небезпечним.
Рекомендований пристрій:
UP400S із сонотродом H14
Джерело / наукова публікація:
Sandoval-González, A.; Silva-Martínez, S.; Blass-Amador, G. (2007): Поєднання ультразвукового вилуговування та електрохімічної обробки для видалення свинцю з ґрунту. Journal of New Materials for Electrochemical Systems 10, 2007. 195–199.

Приготування суспензії наночастинок

Застосування ультразвуку:
Для приготування суспензій наночастинок використовували порошки nTiO2 без покриття (5nm за даними просвічувальної електронної мікроскопії (TEM)) і nZnO без покриття (20nm за даними TEM), а також порошки nTiO2 з полімерним покриттям (3–4nm за даними TEM) і nZnO з полімерним покриттям (3–9nm за даними TEM). Кристалічна форма наночастинок була анатазною для nTiO2 та аморфною для nZnO.
Наважку 0,1 g порошку наночастинок поміщали у хімічну склянку об’ємом 250mL, що містила кілька крапель деіонізованої (DI) води. Потім наночастинки перемішували шпателем із нержавіючої сталі, доливали DI воду до об’єму 200 mL, перемішували, а потім обробляли ультразвуком протягом 60 sec. за амплітуди 90% за допомогою ультразвукового процесора Hielscher UP200S , отримуючи вихідну суспензію з концентрацією 0,5 g/L. Усі вихідні суспензії зберігали щонайбільше дві доби за температури 4°C.
Рекомендований пристрій:
UP200S або UP200St
Джерело / наукова публікація:
Petosa, A. R. (2013): Перенесення, осадження та агрегація наночастинок оксидів металів у насичених зернистих пористих середовищах: роль хімічного складу води, поверхні колектора та покриття частинок. Дисертація, Університет Макгілла, Монреаль, Квебек, Канада 2013. 111–153.
Натисніть тут, щоб дізнатися більше про ультразвукове диспергування наночастинок!

Осадження наночастинок магнетиту

Застосування ультразвуку:
Наночастинки магнетиту (Fe₃O₄) одержують співосадженням із водного розчину гексагідрату хлориду заліза(III) та гептагідрату сульфату заліза(II) з молярним співвідношенням Fe3+/Fe2+ = 2:1. Осадження з розчину заліза проводять концентрованим гідроксидом амонію та гідроксидом натрію відповідно. Реакцію осадження проводять під дією ультразвуку, подаючи реагенти через кавітаційну зону в камері ультразвукового проточного реактора. Щоб уникнути будь-якого градієнта pH, осаджувач необхідно подавати насосом у надлишку. Розподіл частинок магнетиту за розмірами вимірювали методом фотонної кореляційної спектроскопії. Перемішування, спричинене ультразвуком, зменшує середній розмір частинок із 12–14 nm до приблизно 5–6 nm.
Рекомендований пристрій:
UIP1000hd із реактором у вигляді проточної комірки
Джерело / наукова публікація:
Banert, T.; Horst, C.; Kunz, U., Peuker, U. A. (2004): Безперервне осадження в ультразвуковому проточному реакторі на прикладі оксиду заліза(II,III). ICVT, TU-Clausthal. Постер, представлений на GVC Annual Meeting 2004.
Banert, T.; Brenner, G.; Peuker, U. A. (2006): Робочі параметри безперервного сонохімічного реактора осадження. Proc. 5. WCPT, Orlando Fl., 23.–27. April 2006.
Натисніть тут, щоб дізнатися більше про ультразвукове осадження!

Нікелеві порошки

Застосування ультразвуку:
Приготування суспензії порошків Ni з поліелектролітом за лужного pH (для запобігання розчиненню та сприяння утворенню на поверхні форм, збагачених NiO), поліелектролітом на акриловій основі та гідроксидом тетраметиламонію (TMAH).
Рекомендований пристрій:
UP200S
Джерело / наукова публікація:
Mora, M.; Lennikov, V.; Amaveda, H.; Angurel, L. A.; de la Fuente, G. F.; Bona, M. T.; Mayoral, C.; Andres, J. M.; Sanchez-Herencia, J. (2009): Виготовлення надпровідних покриттів на конструкційних керамічних плитках. Applied Superconductivity 19/ 3, 2009. 3041–3044.

PbS – синтез наночастинок сульфіду свинцю

Застосування ультразвуку:
За кімнатної температури 0,151 g ацетату свинцю (Pb(CH3COO)2.3H2O) і 0,03 g TAA (CH3CSNH2) додавали до 5mL іонної рідини, [EMIM] [EtSO4], та 15mL двічі дистильованої води в хімічному стакані об’ємом 50mL, піддаючи суміш ультразвуковій обробці за допомогою UP200S протягом 7 хв. Кінчик ультразвукового зонда / сонотрода S1 занурювали безпосередньо в реакційний розчин. Утворену темно-коричневу суспензію центрифугували для відокремлення осаду й двічі промивали відповідно двічі дистильованою водою та етанолом, щоб видалити реагенти, які не прореагували. Для дослідження впливу ультразвуку на властивості продуктів готували ще один порівняльний зразок, зберігаючи параметри реакції незмінними, за винятком того, що продукт отримували за безперервного перемішування протягом 24 год без ультразвукової обробки.
Для отримання наночастинок PbS було запропоновано синтез у водному розчині іонної рідини за кімнатної температури із застосуванням ультразвуку. Цей екологічно безпечний метод зеленої хімії, який здійснюється за кімнатної температури, є швидким і не потребує шаблонів, що значно скорочує час синтезу та дає змогу уникнути складних синтетичних процедур. Отримані нанокластери демонструють величезний синій зсув на 3,86 eV, який можна пояснити дуже малим розміром частинок та ефектом квантового обмеження.
Рекомендований пристрій:
UP200S
Джерело / Наукова стаття:
Behboudnia, M.; Habibi-Yangjeh, A.; Jafari-Tarzanag, Y.; Khodayari, A. (2008): Просте отримання та характеристика наночастинок PbS за кімнатної температури у водній [EMIM][EtSO4] іонній рідині із застосуванням ультразвукової обробки. Bulletin of Korean Chemical Society 29/ 1, 2008. 53–56.

Очищені нанотрубки

Застосування ультразвуку:
Потім очищені нанотрубки суспендували в 1,2-dichloroethane (DCE) шляхом ультразвукової обробки за допомогою потужного ультразвукового пристрою UP400S, 400W, 24 kHz) в імпульсному режимі (цикли), отримуючи суспензію чорного кольору. Пучки агломерованих нанотрубок згодом видаляли центрифугуванням протягом 5 хвилин за 5000 rpm.
Рекомендований пристрій:
UP400S
Джерело / Наукова стаття:
Witte, P. (2008): Амфіфільні фулерени для біомедичних та оптоелектронних застосувань. Дисертація, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2008.

Композит SAN/CNTs

Застосування ультразвуку:
Для диспергування CNTs у матриці SAN використовували Hielscher UIS250V із сонотродом для зондової ультразвукової обробки. Спочатку CNTs диспергували в 50mL дистильованої води шляхом ультразвукової обробки протягом приблизно 30 хв. Для стабілізації розчину додавали SDS у співвідношенні ~1% від розчину. Після цього отриману водну дисперсію CNTs поєднували з полімерною суспензією та перемішували протягом 30 хв за допомогою механічної мішалки Heidolph RZR 2051, а потім повторно піддавали ультразвуковій обробці протягом 30 хв. Для аналізу дисперсії SAN із різними концентраціями CNTs відливали в тефлонові форми та сушили за температури навколишнього середовища протягом 3–4 днів.
Рекомендований пристрій:
UIS250v
Джерело / Наукова стаття:
Bitenieks, J.; Meri, R. M.; Zicans, J.; Maksimovs, R.; Vasile, C.; Musteata, V. E. (2012): Нанокомпозити стирол–акрилат / вуглецеві нанотрубки: механічні, термічні та електричні властивості. У: Proceedings of the Estonian Academy of Sciences 61/ 3, 2012. 172–177.

Нанопорошок карбіду кремнію (SiC)

Застосування ультразвуку:
Нанопорошок карбіду кремнію (SiC) деагломерували та розподіляли в розчині фарби в тетрагідрофурані за допомогою потужного ультразвукового процесора Hielscher UP200S з густиною акустичної потужності 80 W/cm². Спочатку деагломерацію SiC проводили в чистому розчиннику з невеликою кількістю мийного засобу, потім послідовно додавали порції фарби. Увесь процес тривав 30 хвилин і 60 хвилин для зразків, підготовлених для нанесення покриття зануренням і шовкотрафаретного друку відповідно. Під час ультразвукової обробки забезпечували належне охолодження суміші, щоб уникнути кипіння розчинника. Після ультразвукової обробки тетрагідрофуран випаровували в ротаційному випарнику, а до суміші додавали затверджувач для отримання відповідної в’язкості для друку. Концентрація SiC в отриманому композиті становила 3% wt у зразках, підготовлених для нанесення покриття зануренням. Для шовкотрафаретного друку підготували дві партії зразків із вмістом SiC 1 – 3% wt для попередніх випробувань на зношування та тертя і 1,6 – 2,4% wt для точного коригування композитів на основі результатів випробувань на зношування та тертя.
Рекомендований пристрій:
UP200S
Джерело / Наукова публікація:
Celichowski G.; Psarski M.; Wiśniewski M. (2009): Еластичний натягувач пряжі з переривчастим зносостійким нанокомпозитним рисунком. Fibres & Textiles in Eastern Europe 17/ 1, 2009. 91–96.

SWNT – одностінні вуглецеві нанотрубки

Ультразвукове застосування:
Сонохімічний синтез: 10 mg SWNT і 30ml розчину 2%MCB 10 mg SWNT і 30ml розчину 2%MCB, UP400S Інтенсивність ультразвукової обробки: 300 W/cm2, тривалість ультразвукової обробки: 5h
Рекомендований пристрій:
UP400S
Джерело / Наукова публікація:
Koshio, A.; Yudasaka, M.; Zhang, M.; Iijima, S. (2001): Простий спосіб здійснення хімічної реакції одностінних вуглецевих нанотрубок з органічними матеріалами за допомогою ультразвукової обробки. Nano Letters 1/ 7, 2001. 361–363.

Тіольовані SWCNTs

Ультразвукове застосування:
25 mg тіольованих SWCNTs (2,1 mmol вуглецю) суспендували в 50 mL деіонізованої води за допомогою ультразвукового процесора потужністю 400W (UP400S). Потім суспензію додавали до свіжоприготованого розчину Au(NP) і перемішували суміш протягом 1h. Au(NP)-SWCNTs виділяли мікрофільтрацією (нітрат целюлози) і ретельно промивали деіонізованою водою. Фільтрат мав червоний колір, оскільки малі Au(NP) (середній діаметр ≈ 13 nm) могли ефективно проходити крізь фільтрувальну мембрану (розмір пор 0,2μm).
Рекомендований пристрій:
UP400S
Джерело / Наукова публікація:
Jung, A. (2007): Функціональні матеріали на основі вуглецевих нанотрубок. Дисертація, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2007.

Композит TiO₂ / перліт

Ультразвукове застосування:
Було підготовлено композитні матеріали TiO2 /перліт. Спочатку 5 mL ізопропоксиду титану (TIPO), Aldrich 97%, розчиняли в 40 mL етанолу, Carlo Erba, і перемішували протягом 30 min. Потім додавали 5 g перліту й перемішували дисперсію протягом 60 min. Далі суміш гомогенізували за допомогою ультразвукового гомогенізатора зондового типу UIP1000hd. За 2 min ультразвукової обробки було введено загальну енергію 1 Wh. Нарешті, суспензію розбавляли етанолом до отримання 100 mL суспензії, а отриману рідину позначали як розчин прекурсора (PS). Підготовлений PS був готовий до обробки в системі полуменевого розпилювального піролізу.
Рекомендований пристрій:
UIP1000hd
Джерело / Наукова публікація:
Giannouri, M.; Kalampaliki, Th.; Todorova, N.; Giannakopoulou,T.; Boukos, N.; Petrakis, D.; Vaimakis, T.; Trapalis, C. (2013): Одностадійний синтез композитів TiO2/перліт методом полуменевого розпилювального піролізу та їхня фотокаталітична поведінка. International Journal of Photoenergy 2013.

Потужний ультразвук, введений у рідини, генерує інтенсивну кавітацію. Екстремальні кавітаційні ефекти утворюють суспензії тонкодисперсних порошків із розмірами частинок у субмікронному та нанодіапазоні. Крім того, активується поверхня частинок. Вплив мікроструменів і ударних хвиль, а також зіткнення між частинками істотно впливають на хімічний склад і фізичну морфологію твердих речовин, що може різко підвищувати хімічну реакційну здатність як органічних полімерів, так і неорганічних твердих речовин.

“Екстремальні умови всередині бульбашок, що колапсують, утворюють високореакційноздатні частинки, які можна використовувати для різних цілей, наприклад для ініціювання полімеризації без додавання ініціаторів. Інший приклад: сонохімічний розклад летких металоорганічних прекурсорів у розчинниках із високою температурою кипіння дає наноструктуровані матеріали різних форм із високою каталітичною активністю. Наноструктуровані метали, сплави, карбіди та сульфіди, нанометрові колоїди й наноструктуровані нанесені каталізатори можна отримувати цим загальним способом.”

[Suslick/ Price 1999: 323]

Література/Джерела

• Suslick, K. S.; Price, G. J. (1999): Застосування ультразвуку в хімії матеріалів. Annu. Rev. Mater. Sci. 29, 1999. 295–326.
• Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Ексфолійований CrPS4 із перспективною фотопровідністю. Small Т.16, Вип.1. January 9, 2020.
• Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Сонофрагментація молекулярних кристалів. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
• Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Термічний та ультразвуковий вплив на формування гідроксиапатитної біокераміки нанометрового масштабу. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.