Соноелектрохімічне осадження

Соноелектрохімічне осадження - це техніка синтезу, яка поєднує сонохімію та електрохімію, для високоефективного та екологічного виробництва наноматеріалів. Відоме як швидке, просте та ефективне, соноелектрохімічне осадження дозволяє здійснювати керований формою синтез наночастинок та нанокомпозитів.

Соноелектродепозиція наночастинок

Для соноелектродепозиції (також соноелетрохімічного осадження, сонохімічного гальванічного покриття або сонохімічної електродепозиції) з метою синтезу наночастинок в якості електродів використовують один або два ультразвукових зонда (сонотроди або ріжки). Метод соноелектрохімічного осадження є високоефективним, а також простим і безпечним в експлуатації, що дозволяє синтезувати наночастинки і наноструктури у великих кількостях. Крім того, соноелектрохімічне осадження є інтенсифікованим процесом, тобто ультразвукова обробка прискорює процес електролізу, щоб реакцію можна було запустити в більш ефективних умовах.
Застосування ультразвуку потужності до суспензій значно збільшує процеси масообміну за рахунок макроскопічних потокових і мікроскопічних міжфазних кавітаційних сил. На ультразвукових електродах (соноелектродах) ультразвукова вібрація і кавітація безперервно видаляють продукти реакції з поверхні електрода. Видаляючи будь-які пасивуючі відкладення, поверхня електрода безперервно доступна для синтезу нових частинок.
Кавітація, що генерується ультразвуком, сприяє утворенню гладких і однорідних наночастинок, які однорідно розподіляються в рідкій фазі.

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Ультразвукове електродепозиція є високоефективним методом виробництва наночастинок і наноструктурованих матеріалів.

2х ультразвукові процесори з зондами, які виступають в ролі електродів, тобто катода і анода. Ультразвукова вібрація і кавітація сприяє електрохімічним процесам.

Це відео ілюструє позитивний вплив ультразвуку прямих електродів на електричний струм. Він використовує ультразвуковий гомогенізатор Hielscher UP100H (100 Вт, 30 кГц) з оновленням електрохімії та титановим електродом / сонотродом. Електроліз розведеної сірчаної кислоти виробляє водневий газ і кисневий газ. Ультразвук зменшує товщину дифузійного шару на поверхні електрода і покращує масообмін при електролізі.

Соно-електрохімія - ілюстрація впливу ультразвуку на пакетний електроліз

Сонохімічне електродепозиціонування

  • наночастинки
  • наночастинки ядра-оболонки
  • Опора, прикрашена наночастинками
  • наноструктури
  • нанокомпозити
  • покриття

Соноелектрохімічне осадження наночастинок

Соно-електрохімічне виробництво водню на ультразвуковому катоді.Коли ультразвукове поле застосовується до рідкого електроліту, різноманітні ультразвукові явища кавітації, такі як акустичний потік та мікрострумінь, ударні хвилі, посилення масової передачі від / до електрода та очищення поверхні (видалення пасивуючих шарів), сприяють процесам електродепозиції / гальванічного покриття. Сприятливий вплив ультразвукової обробки на електродепозицію / гальванічне покриття вже було продемонстровано для численних наночастинок, включаючи металеві наночастинки, напівпровідникові наночастинки, наночастинки оболонки ядра та леговані наночастинки.
Сонохімічно електродепозитовані метталічні наночастинки, такі як Cr, Cu і Fe, демонструють значне збільшення твердості, тоді як Zn демонструє підвищену корозійну стійкість.
Mastai et al. (1999) синтезував наночастинки CdSe за допомогою соноелектрохімічного осадження. Регулювання різних електродепозицій і ультразвукових параметрів дозволяє модифікувати розмір кристалів наночастинок CdSe з рентгенівських аморфних до 9 нм (фалеритна фаза).

Ашассі-Сорхабі і Багері (2014) продемонстрували переваги соно-електрохімічного синтезу поліпіролу (PPy) на сталі Ст-12 в середовищі щавлевої кислоти за допомогою гальваностатичної методики з щільністю струму 4 мА/см2. Пряме застосування низькочастотного ультразвуку за допомогою ультразвуку UP400S призвело до більш компактним і більш однорідним поверхневим структурам поліпіролу. Результати показали, що стійкість покриття (Rcoat), корозійна стійкість (Rcorr) і стійкість Варбурга у ультразвуково підготовлених зразків була вищою, ніж у неультразвуково синтезованого поліпіролу. Зображення скануючої електронної мікроскопії візуалізували позитивний вплив ультразвуку під час електродепозиції на морфологію частинок: Результати показують, що соноелектрохімічний синтез дає сильно прилиплі та гладкі покриття поліпіролу. Порівнюючи результати соно-електроосадження зі звичайним електродуванням, видно, що покриття, приготовані методом соноелектрохімії, мають більш високу корозійну стійкість. Ультразвукова обробка електрохімічної комірки призводить до посиленого масообміну та активації поверхні робочого електрода. Ці ефекти значно сприяють високоефективному, якісному синтезу поліпіролу.

Ультразвукове електродепозитне поліпіррольне покриття на сталі Ст-12.

SEM-зображення (a) PPy та (b) соноелектрохімічних покриттів поліпіролу (PPy-US) на сталі St-12 (збільшення 7500×)
(дослідження і картинки: © Ашассі-Сорхабі і Багері, 2014)

Соно-електрохімічне осадження є високоефективним методом синтезу наночастинок і наноструктурованих матеріалів.

Сонохімічне електродепозиціонування дозволяє виробляти наночастинки, наночастинки оболонки ядра, опору з покриттям наночастинок та наноструктуровані матеріали.
(Зображення та дослідження: ©Іслам та ін. 2019)

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Соноелектрохімічне осадження нанокомпозитів

Поєднання ультразвуку з електродепозицією є ефективним і дозволяє здійснювати фазний синтез нанокомпозитів.
Kharitonov et al. (2021) синтезували нанокомпозитні покриття Cu–Sn–TiO2 сонохімічним електродепозицією з ванної щавлевої кислоти, що додатково містять 4 г/дм3 TiO2 при механічному та ультразвуковому збудженні. Ультразвукове лікування проводилося ультразвуковим апаратом Hielscher UP200Ht на частоті 26 кГц і потужності 32 Вт / дм3. Результати показали, що ультразвукова агітація зменшує агломерацію частинок TiO2 і дозволяє осадження щільних нанокомпозитів Cu–Sn–TiO2. У порівнянні зі звичайною механічною агітацією, покриття Cu–Sn–TiO2, нанесені під ультразвукову обробку, характеризуються більш високою однорідністю та більш гладкою поверхнею. У ультразвукових нанокомпозитах більшість частинок TiO2 були вбудовані в матрицю Cu-Sn. Введення ультразвукової агітації покращує поверхневий розподіл наночастинок TiO2 і перешкоджає агрегації.
Показано, що нанокомпозитні покриття Cu–Sn–TiO2, утворені ультразвуковим електродепозицією, проявляють чудові антимікробні властивості проти бактерій кишкової палички.

Сонохімічне електродепозиціонування використовується для виробництва таких наноматеріалів, як мідно-олов'яно-титановий діоксид (Cu–Sn–TiO2) покриття. У дослідженні в якості ультразвукового приладу використовувався ультразвуковий апарат Hielscher UP200Ht.

SEM-зображення соно-електрохімічно нанесених покриттів Cu–Sn–TiO2 при катодній щільності струму 0,5 А/дм2 і 1,0 А/дм2.
(дослідження та картинки: © Харитонов та ін., 2021)

Ультразвукові електроди підвищують ефективність, врожайність і швидкість перетворення електрохімічних процесів.

Ультразвуковий зонд функціонує як електрод. Ультразвукові хвилі сприяють електрохімічним реакціям, що призведе до підвищення ефективності, підвищення врожайності та швидших коефіцієнтів конверсії.
Соноелектрохімія значно покращує процеси електродепозиції.

Високопродуктивне соноелектрохімічне обладнання

Hielscher Ultrasonics постачає високопродуктивне ультразвукове обладнання для надійного та ефективного соноелектродепозиції / соноелектропокриття наноматеріалів. Асортимент продукції включає в себе ультразвукові системи високої потужності, соноелектроди, реактори та комірки для застосування соно-електрохімічного осадження.

Зв'яжіться з нами! / Запитати нас!

Запитайте більше інформації

Будь ласка, використовуйте форму нижче, щоб запросити додаткову інформацію про ультразвукові процесори, програми та ціни. Ми будемо раді обговорити ваш процес з вами і запропонувати вам ультразвукову систему, що відповідає вашим вимогам!









Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Електромагнітноелектрохімічний вбудований реактор з ультразвуковим зондом UIP2000hdT для електродепозиції наночастинок

Зонд ультразвукового апарату UIP2000hdT діє як електрод в соноелектрохімічній установці для синтезу наночастинок.

Це відео ілюструє позитивний вплив ультразвуку прямого електрода на електричний струм в електролізері H-Cell. Він використовує ультразвуковий гомогенізатор Hielscher UP100H (100 Вт, 30 кГц) з оновленням електрохімії та титановим електродом / сонотродом. Електроліз розведеної сірчаної кислоти виробляє водневий газ і кисневий газ. Ультразвук зменшує товщину дифузійного шару на поверхні електрода і покращує масообмін при електролізі.

Соно-електрохімія - ілюстрація впливу ультразвуку на електроліз H-клітин



Література/довідники


Високопродуктивний ультразвук! Асортимент продукції Hielscher охоплює весь спектр від компактного лабораторного ультраакукатора над блоками лави до повних промислових ультразвукових систем.

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