Sonochemistry: Примітки до програми

Sonochemistry є ефектом ультразвукової кавітації на хімічних системах. Через екстремальні умови, що відбуваються в кавітації “гаряча точка”, ультразвук потужності є дуже ефективним способом для покращення результату реакції (більш високої врожайності, кращої якості), перетворення та тривалості хімічної реакції. Деякі хімічні зміни можуть бути досягнуті лише за допомогою ультразвукової обробки, наприклад, наномірне олов'яне покриття титану або алюмінію.

Нижче наведено перелік частинок і рідин з відповідними рекомендаціями, як обробляти матеріал для виготовлення, розкидання, деагломератування або модифікації частинок за допомогою ультразвукового гомогенізатора.

Нижче наведено кілька протоколів ультразвуком для успішних сонохімічних реакцій!

У алфавітному порядку:

α-епоксикеті – кільце-відкриття реакції

Ультразвукове застосування:
Відкриття каталітичного кільця α-епоксикетонів проводилось за допомогою комбінації ультразвукових та фотохімічних методів. Як фотокаталізатор використовували 1-бензил-2,4,6-трифенілпіридинийтетрафторборат (NBTPT). Завдяки поєднанню ультразвукової обробки (sonochemistry) та фотохімії цих сполук у присутності NBTPT, було досягнуто відкриття епоксидного кільця. Було продемонстровано, що використання ультразвуку значно підвищило швидкість фотоіндукції реакції. Ультразвук може серйозно впливати на фотокаталітичне розкриття кільця α-епоксикетонів, переважно через ефективне перенесення речовин реагентів та збудженого стану NBTPT. Також відбувається перенесення електронів між активними речовинами в цій однорідній системі із застосуванням ультразвукової апаратури
швидше, ніж система без ультразвукової обробки. Переваги цього методу - більша врожайність та коротший час реакції.

Поєднання ультразвуку та фотохімії призводить до поліпшення реакції відкриття кільця α-епоксикетонів

Відкриття ультразвукового фотокаталітичного кільця α-епоксикетонів (дослідження та графіка: ©Memarian et al 2007)

Протокол Sonication:
α-епоксикетони 1a-f і 1-бензил-2,4,6-трифенілпіридинію тетрафтороборат 2 були отримані відповідно до зазначених процедур. Метанол був закуплений у компанії Merck і дистильований перед використанням. Використовуваним ультразвуковим пристроєм був ультразвуковий зонд-пристрій UP400S від Hielscher Ultrasonics GmbH. Ультразвуковий імерсійний ріг S3 (також відомий як зонд або сонотрод), що випромінює ультразвук 24 кГц на рівнях інтенсивності, що регулюються до максимальної питомої звукової потужності 460 Вт-2 був використаний. Анікція проводилася на 100% (максимальна амплітуда 210 мкм). Сонотрода S3 (максимальна глибина занурення 90 мм) була занурена безпосередньо в реакційну суміш. Ультрафіолетове випромінювання проводилось за допомогою ртутної лампи високого тиску потужністю 400 Вт з Нарви з охолодженням зразків у скляному склі Duran. The 1Х-ЯМР-спектри суміші фотопродуктів вимірювали в CDCl3 розчини, що містять тетраметилсилан (TMS) як внутрішній стандарт на Bruker drx-500 (500 МГц). Препаративний шар-хроматографія (ПЛК) проводили на 20 × 20 см2 плівки, покриті шаром 1мм силікагелю Merck, PF254 приготований шляхом нанесення кремнезему як суспензії і сушіння в повітрі. Всі продукти відомі, і їхні спектральні дані були повідомлені раніше.
Рекомендація пристрою:
UP400S з ультразвуковим ріжком S3
Довідник / Дослідницький документ:
Меманіан, Хамід Р .; Саффар-Телурі, А. (2007): Фотоно-хімічне каталітичне кільце відкриття α-епоксикетонів. Beilstein Journal of Organic Chemistry 3/2, 2007.

SonoStation - це повна ультразвукова установка, яка підходить для обробки більших обсягів хімічних реагентів для поліпшення швидкості хімічних реакцій.

SonoStation – просте рішення під ключ для ультразвукових процесів

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Алюмінієвий / нікелевий каталізатор: наноструктурирование сплаву Al / Ni

Ультразвукове застосування:
Частинки Al / Ni можна sonochemically модифікувати шляхом наноструктурування вихідного сплаву Al / Ni. Therbey, ефективний каталізатор для гідрування ацетофенону.
Ультразвукова підготовка каталізатора Al / Ni:
5 г комерційного сплаву Al / Ni були дисперговані в очищеній воді (50 мл) і ультразвуковою обробкою до 50 хв за допомогою ультразвукового зонда типу ультразвукового UIP1000hd (1 кВт, 20 кГц), оснащеного ультразвуковим рогом BS2d22 (площа голови 3,8 см2) і підсилювач B2-1.8. Максимальна інтенсивність була розрахована до 140 Вт / см-2 при механічній амплітуді 106мкм. Щоб уникнути підвищення температури під час ультразвукової обробки, експеримент проводився в термостатичній клітині. Після ультразвукової обробки зразок висушували під вакуумом теплою рушницею.
Рекомендація пристрою:
UIP1000hd з сонотродом BS2d22 і підсилювачем ріг B2-1.2
Довідник / Дослідницький документ:
Дуль, Яна; Немет, Сильке; Skorb, Катерина в.; Ірнерган, Торстен; Сенкер, Юрген; Кепе, Rhalt; Fery, Андреас; Андраєва, Дарина в. (2012): Sonochemical Активація Гідрогідрокаталітичного каталізатора Al/Ni. Сучасні функціональні матеріали 2012. Дої: 10.1002/adfm. 201200437

Трансестерифікація біодизелю, використовуючи каталізатор MgO

Ультразвукове застосування:
Реакція переетерифікації вивчалася при постійному ультразвуковому змішуванні з ультразвуковим апаратом UP200S для різних параметрів, таких як кількість каталізатора, молярне співвідношення метанолу та нафти, температура реакції та тривалість реакції. Серійні експерименти проводилися в реакторі з твердого скла (300 мл, внутрішній діаметр 7 см) з кришкою з двома горловинами. Одна горловина була з'єднана з титановим сонотродом S7 (діаметр наконечника 7 мм) ультразвукового процесора UP200S (200 Вт, 24 кГц). Амплітуда ультразвуку була встановлена на рівні 50% з 1 циклом в секунду. Реакційна суміш була ультразвуковою протягом усього часу реакції. Інша горловина камери реактора була оснащена спеціальним конденсатором з нержавіючої сталі з водяним охолодженням для відкидання випаровуваного метанолу. Весь апарат був поміщений в масляну ванну постійної температури, керовану пропорційним інтегральним похідною регулятором температури. Температуру можна підняти до 65°C з точністю до ±1°C. Відпрацьоване масло, 99,9% чистий метанол були використані як матеріал для переетерифікації біодизеля. В якості каталізатора використовувався дим нанорозмірного MgO (магнієва стрічка).
Відмінний результат перетворення був отриманий при 1,5 ваг.% Каталізатора; 5: 1 молярне співвідношення метанольного масла при 55 ° С, конверсія 98,7% була досягнута через 45 хв.
Рекомендація пристрою:
UP200S з ультразвуковим сонотродом S7
Довідник / Дослідницький документ:
Сівакумар, П .; Санкаранараянан, S .; Ренганатан, S .; Сівакумар, П. (): Дослідження з виробництва синтетичного біодизелю із застосуванням диму, що виділяється, каталізатором Nano MgO. Бюлетень Інженерії хімічної реакції & Каталіз 8/2, 2013. 89 – 96

Синтез нанокомпозитів кадмію (II) -тіоацетаміду

Ультразвукове застосування:
Нанокомпозити з кадмію(II)-тіоацетаміду синтезували в присутності та відсутності полівінілового спирту сонохімічним шляхом. Для сонохімічного синтезу (соносинтезу) 0,532 г дистильованої деіонізованої води кадмію (II) ацетату дигідрату (Cd(CH3COO)2.2H2O), 0,148 г тіоацетаміду (TAA, CH3CSNH2) і 0,664 г йодиду калію (KI). Це рішення було ультразвуковим апаратом високої потужності зондового типу UP400S (24 кГц, 400 Вт) при кімнатній температурі протягом 1 години. Під час ультразвукової обробки реакційної суміші температура збільшилася до 70-80degC, що вимірюється термопарою залізо-константин. Через одну годину утворився яскраво-жовтий осад. Його виділяли центрифугуванням (4000 об / хв, 15 хв), промивали подвійною дистильованою водою, а потім абсолютним етанолом з метою видалення залишкових домішок і, нарешті, сушили на повітрі (вихід: 0,915 г, 68%). Грудень, стор.200°C. Для приготування полімерного нанокомпозиту 1,992 г полівінілового спирту розчинили в 20 мл подвійної дистильованої деіонізованої води, а потім додали в вищевказаний розчин. Ця суміш була опромінена ультразвуково ультразвуковим зондом UP400S протягом 1 год, коли утворився яскраво-помаранчевий продукт.
Результати SEM показали, що при наявності PVA розміри часток зменшуються від приблизно 38 нм до 25 нм. Потім ми синтезували гексагональні наночастинки CdS з сферичною морфологією з термічного розкладу полімерного нанокомпозиту, кадмію (II) -тіоацетаміду / ПВА як попередника. Розмір наночастинок CdS був виміряний як за допомогою XRD, так і SEM, і результати були дуже гарною згодою один з одним.
Ranjbar et al. (2013) також виявили, що полімерний нанокомпозит Cd (II) є придатним попередником для одержання наночастинок сульфіду кадмію з цікавими морфологіями. Всі результати показали, що синтез ультразвуку можна успішно використовувати як простий, ефективний, недорогий, екологічно чистий та дуже перспективний метод синтезу нанорозмірних матеріалів без необхідності спеціальних умов, таких як висока температура, тривалий час реакції та високий тиск .
Рекомендація пристрою:
UP400S
Довідник / Дослідницький документ:
Ранджар, М .; Мостафа Юсефі, М .; Нозарі, Р .; Шешмані С. (2013): синтез та характеристика нанокомпозитів кадмій-тіоацетаміду. Інт. J. Nanosci. Нанотехнол. 9/4, 2013. 203-212.

Це відео показує ультразвукову кавітацію, індуковану зміною кольору рідини. Лікування ультразвуком посилює окислювально-відновну реакцію.

Зміна кольору, індукована кавітацією, за допомогою Sonicator UP400St

Мініатюра відео

CaCO3 – ультразвуково покриттям стеаринової кислоти

Ультразвукове застосування:
Ультразвукове покриття нано осаджених CaCO3 (NPCC) зі стеариновою кислотою, щоб поліпшити її дисперсію в полімері та зменшити агломерацію. 2г не нанесеного наноосадженням CaCO3 (NPCC) був ультразвуковим ультразвуком UP400S в етанолі 30 мл. 9 мас.% стеаринової кислоти розчинено в етанолі. Потім етанол зі стеаринової кислотою змішували з соніфікованою суспензією.
Рекомендація пристрою:
UP400S з сонотродом діаметром 22 мм (H22D), і стільник з охолоджувальним куртком
Довідник / Дослідницький документ:
Kow, KW; Абдалла, ЄК; Азіз А.Р. (2009): Дія ультразвуку при нанесенні наноосаджених CaCO3 на стеаринову кислоту. Азіатсько-тихоокеанський журнал з хімічної технології 4/5, 2009. 807-813.

Нітрат церію, легований силаном

Ультразвукове застосування:
В якості металевих підкладок використовувалися холоднокатані панелі з вуглецевої сталі (6,5см, 6,5см, 0,3см; хімічно очищені і механічно поліровані). Перед нанесенням покриття панелі були ультразвуково очищені ацетоном, а потім очищені лужним розчином (0,3mol L1 розчин NaOH) при 60 ° C протягом 10 хв. Для використання в якості ґрунтовки перед попередньою обробкою субстрату типову рецептуру, що включає 50 частин γ-гліцидоксипропілтриметоксисилану (γ-GPS), розбавляли приблизно 950 частинами метанолу, в рН 4,5 (коригували оцтовою кислотою) і допускали для гідролізу силану. Процедура приготування легованого силану з пігментами нітрату церію була такою ж, за винятком того, що до додавання (γ-GPS) в розчин метанолу додавали 1, 2, 3% мас.% церієвої селітри, потім цей розчин змішували з пропелерною мішалкою при 1600 об / хв протягом 30 хв при кімнатній температурі. Потім нітрат церію, що містить дисперсії, обробляли ультразвуком протягом 30 хв при 40 ° C за допомогою зовнішньої охолоджувальної ванни. Процес ультразвуку проводився за допомогою ультразвукового апарату UIP1000hd (1000 Вт, 20 кГц) з потужністю ультразвуку на вході близько 1 Вт / мл. Попередню обробку субстрату проводили шляхом промивання кожної панелі протягом 100 сек. відповідним розчином силану. Після обробки панелям дали висохнути при кімнатній температурі протягом 24 годин, потім попередньо оброблені панелі покривали епоксидною смолою з аміновим затверділим виліковкою з двох упаковок. (Epon 828, shell Co.) зробити товщину вологої плівки 90 мкм. Панелі з епоксидним покриттям дозволялося тверднути протягом 1 години при 115 ° C, після затвердіння епоксидних покриттів; Товщина сухої плівки становила близько 60 мкм.
Рекомендація пристрою:
UIP1000hd
Довідник / Дослідницький документ:
Заферні, Ш.; Пейкарі, М .; Заареї Д.; Данаей, І. (2013): Електрохімічні ефекти силанової попередньої обробки, що містять нітрат церію, на катодно-дибондінні властивості сталі з епоксидним покриттям. Журнал злиття науки і техніки 27/22, 2013. 2411-2420.

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Мідно-алюмінієві каркаси: синтез пористої структури Cu-Al

Ультразвукове застосування:
Пористий мідно-алюміній, стабілізований оксидом металів, є перспективним новим альтернативним каталізатором для дегідрогенації пропану, який не містить благородних або небезпечних металів. Структура окисленого пористого сплаву Cu-Al (металева губка) подібна до металів типу Ренея. Ультразвук високої потужності - це зелений хімічний інструмент для синтезу пористих мідно-алюмінієвих каркасів, стабілізованих оксидом металів. Вони недорогі (виробнича вартість приблизно 3 євро / літр), і метод можна легко збільшити. Ці нові пористисті матеріали (або "металеві губки") мають об'єм сплаву та окисну поверхню і можуть каталізувати дегідріфікацію пропану при низьких температурах.
Процедура підготовки ультразвукового каталізатора:
П'ять грамів порошку сплаву Al-Cu були дисперговані в надчистій воді (50 мл) і ультразвуковою обробкою протягом 60 хвилин за допомогою ультразвукового пристрою типу зонда Хілешера UIP1000hd (20 кГц, максимальна вихідна потужність 1000 Вт). Прилад ультразвукового зондового типу був оснащений сонотродом BS2d22 (область наконечника 3.8cm2) і підсилювач ріг B2-1.2. Максимальна інтенсивність була розрахована до 57 Вт / см2 при механічній амплітуді 81мкм. Під час обробки зразок охолоджували на крижаній бані. Після обробки зразок висушували при 120 ° С протягом 24 годин.
Рекомендація пристрою:
UIP1000hd з сонотродом BS2d22 і підсилювачем ріг B2-1.2
Довідник / Дослідницький документ:
Шеферганс, Яна; Гомес-Керо, Сантьяго; Андрєєва, Дарія В.; Ротенберг, Гаді (2011): Нові та ефективні каталізатори дегідрігування міді-алюмінієвого пропану. Хімія Євро. J. 2011, 17, 12254-12256.

Мідна фалолоціаніна деградація

Ультразвукове застосування:
Декоролізація та руйнування металлофталоціанінів
Фатлоціанін міді обробляється ультразвуком води та органічних розчинників при температурі навколишнього середовища та атмосферному тиску в присутності каталітичної кількості окислювача за допомогою ультразвукового апарату потужністю 500 Вт UIP500hd з фальцевою камерою на рівні потужності 37-59 Вт / см2: 5 мл проби (100 мг / л), 50 D / D води з холоформами та піридина при 60% амплітуди ультразвуку. Температура реакції: 20 ° С.
Рекомендація пристрою:
UIP500hd

Золото: морфологічна модифікація наночастинок золота

Ультразвукове застосування:
Золоті наночастинки були морфологічно модифіковані при інтенсивному ультразвуковому опроміненні. Для злиття наночастинок золота в гантель-подібну структуру проводиться ультразвукове лікування 20 хв. в чистій воді і в присутності поверхнево-активних речовин було визнано достатнім. Через 60 хв. з ультразвуком, золоті наночастинки набувають червоподібну або кільцеподібну структуру у воді. Залиті наночастинки зі сферичною або овальною формою були утворені ультразвуковим способом у присутності додецилсульфату натрію або додециламінних розчинів.
Протокол ультразвукової обробки:
Для ультразвукової модифікації з використанням ультразвукової діафрагми у закритих реакторних камерах (приблизно 50мл) обробляли розчин колоїдного золота, що складався з попередньо зв'язаних наночастинок золота, захищених цитратом із середнім діаметром 25nm (± 7nm). Розчин коллоїдного золота (0,97 ммоль / л-1) був ультразвуковим випромінюванням при високій інтенсивності (40 Вт / см-2) за допомогою ультразвукового пристрою Hielscher UIP1000hdT (20 кГц, 1000 Вт), оснащеного сонотродом з титанового сплаву BS2d18 (діаметр наконечника 0,7 дюйма), який був занурений приблизно на 2 см нижче поверхні ультразвукового розчину. Колоїдне золото газували аргоном (O2 < 2 ppmv, Air Liquid) 20 хв. до та під час ультразвукової обробки з частотою 200 мл · хв-1 щоб усунути кисень у розчині. 35 мл частини кожного розчину ПАР без додавання дигідрату цитрат тринатрію додавали 15 мл заздалегідь утвореного колоїдного золота, пухирчали газоподібним аргоном протягом 20 хв. до і під час ультразвукового лікування.
Рекомендація пристрою:
UIP1000hd з сонотродами BS2d18 і проточний клітиновим реактором
Довідник / Дослідницький документ:
Радзюк Д.; Григор'єв Д.; Чжан, В.; Су, Д .; Möhwald, H .; Щукін Д. (2010): Ультразвукове сплав попередньо сформованих наночастинок золота. Журнал фізичної хімії C 114, 2010. 1835-1843.

Добрива неорганічні – вилуговування Cu, CD та PB для аналізу

Ультразвукове застосування:
Видобуток Cu, Cd та Pb з неорганічних добрив для аналітичного призначення:
Для ультразвукової екстракції міді, свинцю та кадмію зразки, що містять суміш добрива та розчинника, обробляються ультразвуковим пристроєм, таким як ультразвуковий пристрій VialTweeter для непрямої ультразвукової обробки. Зразки добрив були ультразвуковими в присутності 2мл 50% (об / в) HNO3 в скляних трубках протягом 3 хвилин. Екстракти Cu, Cd і Pb можуть бути визначені атомно-абсорбційною спектрометрою полум'я (FAAS).
Рекомендація пристрою:
VialTweeter
Довідник / Дослідницький документ:
Ліма, AF; Ріхтер, Е.М .; Муньос, RAA (2011): Альтернативний аналітичний метод визначення металів у неорганічних добривах на основі ультразвукового вилучення. Журнал Бразильського хімічного товариства 22 / 8. 2011. 1519-1524.

Синтез латекс

Ультразвукове застосування:
Підготовка латексного P (St-BA)
Полі(стирол-р-бутилакрилат) частинки латексу P(St-BA) синтезували шляхом емульсійної полімеризації в присутності поверхнево-активної речовини DBSA. 1 г DBSA спочатку розчинили в 100 мл води в тригорловий колбі і довели значення рН розчину до 2,0. Змішані мономери 2,80г St і 8,40г BA з ініціатором AIBN (0,168г) заливали в розчин DBSA. O / W емульсія була приготовлена за допомогою магнітного перемішування протягом 1 год з подальшою ультразвуковою обробкою за допомогою ультразвукового пристрою UIP1000hd, оснащеного ультразвуковим рупором (зонд / сонотрод) ще 30 хв на крижаній бані. Нарешті, полімеризація проводилася при 90degC в масляній ванні протягом 2 годин під атмосферою азоту.
Рекомендація пристрою:
UIP1000hd
Довідник / Дослідницький документ:
Виготовлення гнучких провідних плівок, одержаних з полі (3,4-етилендіокситиофену) еполі (стиерсульфонова кислота) (PEDOT: PSS) на субстраті нетканих матеріалів. Матеріали хімії та фізики 143, 2013. 143-148.
Натисніть тут, щоб дізнатись більше про соно-синтезі латексу!

Видалення свинцю (вилуговування)

Ультразвукове застосування:
Ультразвукове вилуговування свинцю з забрудненого грунту:
Експерименти з ультразвукового вилуговування проводилися ультразвуковим гомогенізатором UP400S з титановим звуковим зондом (діаметр 14мм), який працює на частоті 20 кГц. Ультразвуковий зонд (сонотрод) був калориметрично калібрований з інтенсивністю ультразвуку, встановленою на 51 ± 0,4 Вт см-2 для всіх експериментів із вилуговуванням. Експерименти із вилуговуванням соно вилуговування термостатували за допомогою скляної комірки із плоским нижнім шаром при 25 ± 1 ° С. Три системи були використані як розчини ґрунту для вилуговування грунту (0,1 л) при ультразвукової обробці: 6 мл 0,3 моль-2 розчину оцтової кислоти (рН 3.24), 3% (об. / об.) розчином азотної кислоти (рН 0.17) та буферу оцтова кислота / ацетат (рН 4.79), одержану шляхом змішування 60мл 0ф 0.3моль л-1 оцтова кислота з 19 мл 0,5 моль л-1 NaOH Після процесу соно-вилуговування зразки фільтрували фільтрувальним папером, щоб відокремити розчин для фільтрації з ґрунту, а потім провести електроделювання свинцем розчину випарювача та перетравлювати грунт після застосування ультразвуку.
Встановлено, що ультразвук є цінним інструментом для підвищення вмісту свинцю з забруднюючих речовин. Ультразвук також є ефективним методом для майже повного видалення вилупного свинцю з ґрунту, що призводить до набагато менш небезпечного грунту.
Рекомендація пристрою:
UP400S з сонотродами H14
Довідник / Дослідницький документ:
Сандовал-Гонсалес, А.; Сільва-Мартінес, S .; Blass-Amador, G. (2007): Ультразвукове вилуговування та електрохімічне лікування, комбіновані для вилучення свинцю грунту. Журнал "Нові матеріали для електрохімічних систем" 10, 2007. 195-199.

Pbs – Синтез сульфідних наностатів

Ультразвукове застосування:
При кімнатній температурі 0,151 г ацетату свинцю (Pb (CH3COO) 2,3 ГОД2O) і 0,03 г TAA (CH3CSNH2) були додані до 5mL іонної рідини, [ESIM] [EtSO4], і 15 мл подвійної дистильованої води в склянці 50 мл, накладеній на ультразвукове опромінення ультразвуковим апаратом Hielscher UP200S протягом 7 хв. Наконечник ультразвукового зонда / сонотрода S1 був занурений безпосередньо в реакційний розчин. Утворену суспензію темно-коричневого кольору центрифугували, щоб вивести осад, і двічі промивали подвійною дистильованою водою та етанолом відповідно, щоб видалити непрореагувані реагенти. Для дослідження впливу ультразвуку на властивості виробів був підготовлений ще один порівняльний зразок, зберігаючи постійними параметри реакції, за винятком того, що продукт готується при безперервному перемішуванні протягом 24 годин без допомоги ультразвукового опромінення.
Запропоновано ультразвукове синтез у водній іонній рідині при кімнатній температурі для одержання наночастинок PbS. Ця температура в приміщенні та екологічно чистий зелений спосіб є швидким та без шаблону, що значно скорочує час синтезу та дозволяє уникнути складних синтетичних процедур. Як нагріті нанокластеры демонструють величезний синій зсув 3,86 еВ, що можна пояснити дуже малим розміром частинок і ефектом квантового конфайнмента.
Рекомендація пристрою:
UP200S
Довідник / Дослідницький документ:
Бехбуднія, М .; Хабібі-Яндж, А .; Джафарі-Тарзанаг, Y .; Ходаярі А. (2008): Підготовка та визначення температури приміщення та приміщення та визначення характеристик наночастинок PbS у водній іонній рідині [EMIM] [EtSO4] з використанням ультразвукового випромінювання. Бюлетень Корейського хімічного товариства 29/1, 2008. 53-56.

Деградація фенолу

Ультразвукове застосування:
Рохіна та ін. (2013 р.) Використовували комбінацію перуксусної кислоти (PAA) та гетерогенного каталізатора (MnO2) для деградації фенолу у водному розчині при ультразвуковому опроміненні. Ультразвукове дослідження проводилося за допомогою ультразвукового апарату зондового типу 400 Вт UP400S, який здатний ультразвукову обробку або безперервно, або в імпульсному режимі (тобто 4 сек. включено і 2 сек. вимкнено) на фіксованій частоті 24 кГц. Розрахункова сумарна вхідна потужність, питома потужність і інтенсивність потужності, розсіяної в системі, склали 20 Вт, 9,5×10-2 Вт / см-3, і 14,3 Вт / см-2Відповідно. Фіксована потужність використовувалася протягом усіх експериментів. Занурювальна циркуляційна установка використовувалася для контролю температури всередині реактора. Фактичний час ультразвукової обробки становив 4 години, хоча реальний час реакції становив 6 годин через роботу в імпульсному режимі. У типовому експерименті скляний реактор був заповнений 100 мл розчину фенолу (1,05 мМ) і відповідними дозами каталізатора MnO2 і PAA (2%) в діапазоні від 0 до 2 г л-1 і 0-150 ppm, відповідно. Всі реакції проводили при рН довжини середовища, атмосферному тиску та кімнатній температурі (22 ± 1 ° С).
За допомогою ультразвуку, площа поверхні каталізатора була збільшена, в результаті чого в 4 рази більша площа поверхні, без змін структурних. Частоти обороту (TOF) збільшено з 7 x 10-3 до 12,2 х 10-3 хв-1, в порівнянні з тихим процесом. Крім того, не було виявлено значного вилуговування каталізатора. Ізотермічне окислення фенолу при відносно низьких концентраціях реагентів показало високий рівень видалення фенолу (до 89%) в умовах м'якого стану. Загалом, ультразвук прискорив процес окислення протягом перших 60 хв. (70% видалення фенолу проти 40% під час безшумного лікування).
Рекомендація пристрою:
UP400S
Довідник / Дослідницький документ:
Рохіна, Е.В. Макарова К.; Лахтінен, М .; Головіна, Е.А .; Van As, H .; Віркутит, Дж. (2013): Ультразвукове дослідження MnO2 каталітичний гомоліз перуксусної кислоти для деградації фенолу: оцінка хімії та кінетики процесу. Journal of Chemical Engineering, 221, 2013. 476-486.

Фенол: окислення фенолу з використанням RuI3 як каталізатор

Ультразвукове застосування:
Гетерогенне водне окиснення фенолу над RuI3 з перекисом водню (Н2О.2): Каталітичне окислення фенолу (100 ppm) над RuI3 як каталізатор вивчався в скляному реакторі об'ємом 100 мл, оснащеному магнітною мішалкою і регулятором температури. Реакційну суміш перемішують зі швидкістю 800 об / хв протягом 1-6 годин для забезпечення повного перемішування для рівномірного розподілу і повної суспензії частинок каталізатора. Механічне перемішування розчину не проводилося під час ультразвукової обробки через порушення, викликане коливанням і колапсом кавітаційної бульбашки, забезпечуючи надзвичайно ефективне змішування. Ультразвукове опромінення розчину проводилося ультразвуковим перетворювачем UP400S, оснащеним ультразвуковим (так званим зондовим ультразвуковим апаратом), здатним працювати або безперервно, або в імпульсному режимі на фіксованій частоті 24 кГц і максимальній вихідній потужності 400 Вт.
Для експерименту необроблено RuI3 як каталізатор (0,5-2 гл-1) вводили у вигляді суспензії до реакційного середовища з наступним додаванням H2O2 (30%, концентрація в діапазоні 200–1200 ppm).
Рохіна та ін. що ультразвукове опромінення відіграло вирішальну роль у модифікації текстурних властивостей каталізатора, створюючи мікропористу структуру з вищою поверхнею в результаті фрагментації частинок каталізатора. Крім того, він мав промоційний ефект, запобігаючи агломерації частинок каталізатора та покращення доступності фенолу та перекису водню до активних ділянок каталізатора.
Дворазове збільшення ефективності ультразвукового процесу в порівнянні з безшумним процесом окислення було пов'язано з поліпшенням каталітичної поведінки каталізатора і покоління окислювальних видів, таких як •OH, •HO2 і •I2 через розщеплення водневих зв'язків та рекомбінацію радикалів.
Рекомендація пристрою:
UP400S
Довідник / Дослідницький документ:
Рохіна, Е.В. Лахтінен, М .; Nolte, MCM; Virkutyte, J. (2009): Ультразвукове гетерогенне рутений каталізоване мокре пероксид окислення фенолу. Applied Catalysis B: Environmental 87, 2009. 162-170.

Частинки Ag / ZnO, що покриті PLA

Ультразвукове застосування:
PLA-покриття частинок Ag/ZnO: мікро- та субмікрочастинки Ag/ZnO, покриті PLA, були отримані методом випаровування емульсійного розчинника масляного у воді. Цей метод здійснювався наступним чином. Спочатку 400 мг полімеру розчинили в 4 мл хлороформу. Отримана концентрація полімеру в хлороформі становила 100 мг/мл. По-друге, полімерний розчин емульгували у водному розчині різних систем поверхнево-активних речовин (емульгатор, ПВА 8-88) при безперервному перемішуванні гомогенізатором при швидкості перемішування 24 000 об / хв. Суміш перемішували протягом 5 хв. і в цей період утворюючу емульсію охолоджували льодом. Співвідношення між водним розчином поверхнево-активної речовини та розчином хлороформу PLA було однаковим у всіх експериментах (4:1). Згодом отримана емульсія була ультразвуковою ультразвуком ультразвуковим пристроєм зондового типу UP400S (400 Вт, 24 кГц) протягом 5 хв при циклі 0,5 і амплітуді 35%. Нарешті, підготовлену емульсію переносили в колбу Ерленмейера, перемішували, а органічний розчинник випарювали з емульсії під зниженим тиском, що в кінцевому підсумку призводить до утворення суспензії частинок. Після видалення розчинника суспензію тричі центрифугували для видалення емульгатора.
Рекомендація пристрою:
UP400S
Довідник / Дослідницький документ:
Кукарчик П.; Седлярик В.В .; Stloukal, P .; Базант, П .; Кутний, М.; Грегорова, А.; Крух, Д .; Куритка І. (2011): Полі (L-молочна кислота) покриті мікрохвильовими синтезованими гібридними антибактеріальними частинками. Nanocon 2011.

Полянілін композитний

Ультразвукове застосування:
Підготовка композитного нанополіаніліну (SPAn) з самостійним нанесенням на водній основі (Sc-WB)
Для приготування композиту SPAni на водній основі, 0,3 г SPAni, синтезований за допомогою полімеризації in-situ в середовищі ScCO2, був розбавлений водою і ультразвуковою обробкою протягом 2 хвилин ультразвуковим гомогенізатором 1000 Вт UIP1000hd. Потім суспензійний продукт гомогенізували шляхом додавання 125 г матриці затверджувача на водній основі протягом 15 хв. і остаточну ультразвукову обробку проводили при температурі навколишнього середовища протягом 5 хв.
Рекомендація пристрою:
UIP1000hd
Довідник / Дослідницький документ:
Багерзаде, М.Р .; Мосавіняд, Т .; Акбаринежад, Е .; Ганбарзаде, А. (2013): Захисні властивості на водній основі епоксидного покриття, що містить ScCO2 синтезований самодостудний нанополіанілін. 2013 рік

Поліциклічні ароматичні вуглеводні: сонохімічна деградація нафталіну, аценафтилену та фенантрена

Ультразвукове застосування:
Для сонохімічної деградації поліциклічних ароматичних вуглеводнів (ПАВ) нафталіну, аценафтилену та фенантрену у воді суміші зразків обробляли ультразвуком при 20 ◦ C та 50 мкг / л кожного цільового ПАВ (150 мкг / л загальної початкової концентрації). Ультразвук застосовувався ультразвуковим апаратом рогового типу UP400S (400 Вт, 24 кГц), який здатний працювати або в безперервному, або в імпульсному режимі. Ультразвуковий пристрій UP400S був оснащений титановим зондом H7 з наконечником діаметром 7 мм. Реакції проводилися в циліндричному скляному реакційному посудині об'ємом 200 мл з титановим рогом, встановленим зверху реакційного судини і герметичним за допомогою кілець ущільнювачів і тефлонового клапана. Реакційний посудину поміщали на водяну баню для контролю температури процесу. Щоб уникнути будь-яких фотохімічних реакцій, посудину накрили алюмінієвою фольгою.
Результати аналізу показали, що перетворення ПАУ зростає із збільшенням тривалості ультразвукової обробки.
Для нафталіну конверсія за допомогою ультразвуку (потужність ультразвуку до 150 Вт) зросла з 77,6%, досягнуто через 30 хв. ультразвуком до 84,4% через 60 хв. ультразвуком.
Для аценафтилену перетворення ультразвуку (потужність ультразвуку до 150 Вт) збільшилася з 77,6%, досягнуто через 30 хв. ультразвук із потужністю ультразвукового випромінювання 150 Вт до 84,4% через 60 хв. УЗ ультразвуком 150 Вт збільшилася з 80,7%, досягнуто через 30 хв. ультразвук із потужністю ультразвуку 150 Вт до 96,6% після 60 хв. ультразвуком.
Для фенантрену конверсія з ультразвуковим приводом (потужність ультразвуку до 150 Вт) збільшилася з 73,8%, досягнуто через 30 хв. ультразвуком до 83,0% через 60 хв. ультразвуком.
Для підвищення ефективності деградації пероксид водню може бути використаний більш ефективним, коли додають іони заліза. Показано, що додавання іонів заліза має синергетичні ефекти, що імітують реакцію типу Fenton.
Рекомендація пристрою:
UP400S з H7
Довідник / Дослідницький документ:
Псіллакіс, Е .; Гоула, Г .; Калогеракіс, Н .; Манцавинос, Д. (2004): Деградація поліциклічних ароматичних вуглеводнів у водних розчинах за допомогою ультразвукового опромінення. Журнал небезпечних матеріалів B108, 2004. 95-102.

Видалення оксидного шару з субстратів

Ультразвукове застосування:
Щоб підготувати підкладку до вирощування нанопроводів CuO на субстратах Cu, внутрішній шар окису на поверхні Cu був видалений за допомогою ультразвукового випромінювання 0,7 М розчином соляної кислоти протягом 2 хв. з Hielscher UP200S. Зразок очищали ультразвуком в ацетоні протягом 5 хв. для видалення органічних забруднень, ретельно промивають деіонізованою (ДІ) водою і сушать у стисненому повітрі.
Рекомендація пристрою:
UP200S або UP200St
Довідник / Дослідницький документ:
Машок, М .; Ю. К.; Cui, S .; Мао, С .; Лу, Г .; Чен, Дж. (2012): Модулювання властивостей газочутливості CuO нанопроводів шляхом створення дискретних нанорозмірних з'єднань p-n на їх поверхнях. ACS Applied Materials & Інтерфейси 4, 2012. 4192-4199.

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Ультразвукові гомогенізатори з високим зсувом використовуються в лабораторній, лавці, пілотній та промисловій обробці.

Hielscher Ultrasonics виробляє високоефотозні ультразвукові гомогенізатори для змішування застосувань, дисперсії, емульгування та екстракції в лабораторних, пілотних і промислових масштабах.

Вольтамперометричні експерименти

Ультразвукове застосування:
Для експериментів з ультразвукової вольтамперометрії був використаний ультразвуковий пристрій Hielscher 200 Вт UP200S, оснащений скляним рогом (наконечник діаметром 13 мм). Ультразвук застосовувався інтенсивністю 8 Вт/см-2.
Через повільної швидкості дифузії наночастинок у водних розчинах та великій кількості окисно-відновних центрів на наночастицю у прямому фазі вольтамперометрії наночастинок переважають адсорбційні ефекти. Для виявлення наночастинок без накопичення внаслідок адсорбції експериментальний підхід повинен бути обраний з (i) достатньо високою концентрацією наночастинок, (ii) дрібними електродами для поліпшення співвідношення сигнал-зворотний потік, або (iii) дуже швидкий масовий транспорт.
Тому McKenzie та співавт. (2012 р.) Працював ультразвуковим ультразвуком, щоб різко поліпшити швидкість масового транспортування наночастинок до поверхні електродів. У їх експериментальній установці електрод безпосередньо піддається впливу ультразвуку високої інтенсивності з відстанню 5 мм від електродів до гармонії та 8 Вт / см-2 інтенсивність ультразвукової обробки, що призводить до агітації та кавітаційного очищення. Тестова окислювально-відновна система, одноелектронне відновлення Ru(NH3)63+ у водному 0,1 M KCl, використовували для калібрування швидкості масового транспорту, досягнутого в цих умовах.
Рекомендація пристрою:
UP200S або UP200St
Довідник / Дослідницький документ:
McKenzie, KJ; Маркен, Ф. (2001): Пряма електрохімія наночастинок Fe2O3 у водному розчині та адсорбована оксидом індію, окислюючи оловом. Чиста прикладна хімія, 73/12, 2001. 1885-1894.квар

Ультразвукові апарати для сонохімічних реакцій від лабораторії до промислового масштабу

Hielscher пропонує повний спектр ультразвукових апаратів від портативного лабораторного гомогенізатора до повних промислових ультразвукових пристроїв для потоків великого обсягу. Всі результати, досягнуті в невеликих масштабах під час випробувань, Р&D and optimization of an ultrasonic process, can be >linearly scaled up to full commercial production. Ультразвукові апарати Hielscher надійні, надійні та створені для роботи 24/7.
Запитайте нас, як оцінити, оптимізувати та масштабувати ваш процес! Ми раді допомогти вам на всіх етапах – від перших випробувань і оптимізації процесу до монтажу у вашу виробничу лінію!

Зв'яжіться з нами! / Запитати нас!

Запитайте більше інформації

Будь ласка, використовуйте форму нижче, щоб отримати додаткову інформацію про наші ультразвукові апарати, сонохімічні програми та ціну. Ми будемо раді обговорити з вами ваш хімічний процес і запропонувати вам ультразвуковий гомогейзер, що відповідає вашим вимогам!









Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Ультразвуковий пристрій UP200St (200W), що розсіює сажу у воді, використовуючи 1% wt Tween80 як поверхнево-активну речовину.

Ультразвукова дисперсія сажі за допомогою ультразвукового пристрою UP200St

Мініатюра відео

Приклади ультразвуково покращеної хімічної реакції проти звичайних реакцій

Таблиця нижче дає огляд декількох поширених хімічних реакцій. Для кожної реакції звичайна реакція та ультразвуково посилена реакція порівнюються щодо врожайності та швидкості перетворення.
 

реакція Час реакції – Звичайні Час реакції – ультрасоніки Прибутковість – Традиційні (%) Прибутковість – Ультразвук (%)
Циклізація Дільса-Вільхи 35 годин 3,5 год 77.9 97.3
Окислення індану до індан-1-ону 3 год 3 год менше 27% 73%
Відновлення метоксіаміносилану Немає реакції 3 год 0% 100%
Епоксидування довголанцюгових ненасичених жирних ефірів 2 год 15 хв 48% 92%
окислення арилалканів 4 год 4 год 12% 80%
Додавання нітроалканів до монозаміщених α,β-ненасичених ефірів 2 дні 2 год 85% 90%
Окислення перманганату 2-октанолом 5 год 5 год 3% 93%
Синтез халконів методом конденсації Клайзена-Шмідта 60 хв 10 хв 5% 76%
З'єднання UIllmann 2-йодонітробензолу 2 год 2H (2H) менше засмаги 1,5%, 70.4%
реакція Реформатського 12год 30 хв 50% 98%

(пор. Анджей Станкевич, Том ван Гервен, Георгіос Стефанідіс: Основи інтенсифікації процесів, перше видання. Опубліковано в 2019 році видавництвом Wiley)

Факти варті знати

Ультразвукові гомогенізатори тканин використовуються для різноманітних процесів та галузей. Залежно від конкретного застосування, для якого використовується ультразвуковий пристрій, його називають ультразвуковим апаратом зондового типу, звуковим лайзером, сонолізером, ультразвуковим руйнівником, ультразвуковою шліфувальною машиною, соно-руптором, соніфікатором, звуковим дисембратором, руйнівником клітин, ультразвуковим розсіювачем або розчинником. Різні терміни вказують на конкретне застосування, яке виконується ультразвуком.



Високопродуктивний ультразвук! Асортимент продукції Hielscher охоплює весь спектр від компактного лабораторного ультраакулятора над лавками до повнопромислових ультразвукових систем.

Hielscher Ультразвук виробляє високоемоціивні ультразвукові гомогенізатори з Лабораторія до промислових розмірів.


Ми будемо раді обговорити ваш процес.

Давайте зв'яжемося.