Nanozarrachalarning sonoelektrokimyoviy sintezi

Ultratovush yordamida jadallashtiriladigan nanozarrachalarning elektrokimyoviy sintezi yuqori sifatli nanozarrachalarni keng miqyosda ishlab chiqarishning juda samarali va iqtisodiy jihatdan tejamkor usulidir. Sonoelektrochoʻktirish deb ham ataladigan sonoelektrokimyoviy sintez turli materiallar va shakllardagi nanotuzilmalarni tayyorlash imkonini beradi.

Nanozarrachalarning sonoelektrokimyoviy sintezi va sonoelektrochoʻktirilishi

Sonoelektrokimyoviy sintez yoki sonoelektrochoʻktirish – katod yuzasida va uni oʻrab turgan eritmada oʻsayotgan nanozarrachalarning massa almashinuvini jadallashtirish maqsadida elektrochoʻktirish jarayonida yuqori quvvatli ultratovush qoʻllash orqali metall nanozarrachalarni ishlab chiqarish usulidir.
Nanozarrachalarning sonoelektrokimyoviy sintezi yoki sonoelektrochoʻktirilishida sonokimyo taʼsirlari elektrochoʻktirish jarayoni bilan birlashtiriladi. Kuchli ultratovush toʻlqinlari va ular natijasida yuzaga keladigan akustik kavitatsiyaning kimyoviy reaksiyalarga sonoelektrokimyoviy taʼsiri qulayotgan kavitatsiya pufakchalari ichida va atrofida paydo boʻladigan juda yuqori haroratlar, bosimlar hamda ularning tegishli farqlari tufayli yuzaga keladi. Sonokimyoni elektrokimyo bilan birlashtirish orqali sonoelektrokimyo massa almashinuvining yaxshilanishi, elektrod yuzalarining tozalanishi, eritmaning gazsizlantirilishi va reaksiya tezliklarining oshishi kabi birgalikdagi taʼsirlarni taʼminlaydi. Umuman olganda, nanozarrachalarning sonoelektrokimyoviy sintezi (sonoelektrochoʻktirish) yuqori sifatli nanozarrachalarning yuqori chiqimi bilan ajralib turadi; ularni yumshoq sharoitlarda, tez va iqtisodiy jihatdan tejamkor jarayonda ishlab chiqarish mumkin. Sonoelektrokimyo va sonoelektrochoʻktirish jarayonlarining parametrlari zarrachalar oʻlchami va morfologiyasiga taʼsir koʻrsatish imkonini beradi.
Nanozarrachalar va nanotuzilmali materiallarni sonoelektrokimyoviy choʻktirish haqida batafsil oʻqing!
Ultratovush yordamida elektrolitik ajratib olish qanday qilib yuqoriroq chiqim va pastroq jarayon xarajatlarini taʼminlashini bilib oling!

Nanozarrachalar sintezi uchun elektrod sifatida elektr jihatdan izolyatsiyalangan ultratovush zondiga ega sonoelektrokimyoviy tizim

Nanozarrachalar sintezi uchun sonoelektrokimyoviy elektrod (sonoelektrochoʻktirish)

Nanozarrachalarning sonoelektrokimyoviy sintezi afzalliklari

Juda samarali
Koʻplab materiallar va tuzilmalarga qoʻllash mumkin
Tez jarayon
«Bir idishda» amalga oshiriladigan jarayon
Yumshoq sharoitlar
Arzon
Xavfsiz va ishlatish oson

Sonoelektrokimyoviy sintez / sonoelektrochoʻktirish qanday ishlaydi?

Nanozarrachalarning sonoelektrokimyoviy sintezi uchun sonoelektrochoʻktirish tizimining asosiy tuzilishi ancha sodda. Sonoelektrochoʻktirish qurilmasi bilan elektrochoʻktirish qurilmasi oʻrtasidagi yagona farq shundaki, sonoelektrochoʻktirish tizimining elektrodi yoki elektrodlari sifatida ultratovush zondi yoki zondlari ishlatiladi. Ultratovush zondi metall nanozarrachalarni sintez qilish uchun ishchi elektrod vazifasini bajaradi. Sonoelektrochoʻktirishda ultratovushning asosiy harakatlantiruvchi taʼsirlaridan biri elektrod (katod va/yoki anod) bilan uni oʻrab turgan eritma oʻrtasidagi massa almashinuvining kuchayishidir.
Sonoelektrokimyoviy sintez va sonoelektrochoʻktirish jarayonlarining parametrlarini aniq boshqarish va sozlash mumkinligi sababli oʻlchami va shakli boshqariladigan nanozarrachalarni sintez qilish mumkin. Sonoelektrokimyoviy sintez va sonoelektrochoʻktirishni metall nanozarrachalar va nanotuzilmali komplekslarning keng doirasiga qoʻllash mumkin.

Nanozarrachalarning sonoelektrokimyoviy sintezi afzalliklari

Prof. Islam va Prof. Polletning NTNU tadqiqot guruhi oʻz tadqiqot maqolasida (2019) nanozarrachalarni sonoelektrokimyoviy usulda ishlab chiqarishning asosiy afzalliklarini quyidagicha umumlashtiradi: «(i) elektrod yaqinida massa koʻchishining sezilarli kuchayishi, buning natijasida elektrokimyoviy reaksiyalarning tezligi, baʼzan esa mexanizmining oʻzgarishi, (ii) elektrod–elektrolit chegarasida kavitatsiya oqimchalari orqali sirt morfologiyasining oʻzgarishi, bu odatda sirt maydonining ortishiga olib keladi va (iii) elektrodning diffuziya qatlami qalinligining kamayishi va buning natijasida ionlarning kamayib ketishi.» (Islam et al. 2019)

Sonoelektrokimyoviy usulda muvaffaqiyatli sintez qilingan nanozarrachalarga misollar

metall nanozarrachalar
qotishma va yarimoʻtkazgich nanokukunlari
polimer nanozarrachalar
nanokompozitlar

masalan

mis (Cu) nanozarrachalari (NPs)
magnetit (Fe₃O₄) nanozarrachalari
volfram–kobalt (W-Co) qotishmasi nanozarrachalari
rux (Zn) nanokomplekslari
oltin (Au) nanotayoqchalari
ferromagnit Fe₄₅Pt₅₅ nanozarrachalari
kadmiy tellurid (CdTe) kvant nuqtalari (QDs)
qoʻrgʻoshin tellurid (PbTe) nanotayoqchalari
fullerenga oʻxshash molibden disulfid (MoS₂)
polianilin (PA) nanozarrachalari
poli(N-metilanilin) (PNMA) elektr oʻtkazuvchi polimeri
polipirrol/koʻp devorli uglerod nanonaychalari (MWCNTs)/xitozan nanokompozitlari

Yuqori unumdor elektrokimyoviy zondlar va reaktorlar

Hielscher Ultrasonics – sonokimyo va sonoelektrokimyo uchun yuqori unumdor ultratovush tizimlari sohasida uzoq yillik tajribaga ega hamkoringiz. Biz butun dunyoda murakkab muhitlarda ogʻir ish sharoitlaridagi qoʻllanishlar uchun ishlatiladigan eng zamonaviy ultratovush zondlari va reaktorlarini ishlab chiqaramiz hamda yetkazib beramiz. Sonoelektrokimyo va sonoelektrochoʻktirish uchun Hielscher maxsus ultratovush zondlari, reaktorlar va izolyatorlarni ishlab chiqdi. Ultratovush zondlari katod va/yoki anod vazifasini bajaradi, ultratovush reaktor hujayralari esa elektrokimyoviy reaksiyalar uchun optimal sharoitlarni taʼminlaydi. Ultratovush elektrodlari va hujayralari galvanik / voltaik hamda elektrolitik tizimlar uchun mavjud.

Optimal natijalar uchun aniq boshqariladigan amplitudalar

Hielscher kompaniyasining hdT seriyasidagi sanoat protsessorlarini brauzer orqali masofadan qulay va foydalanuvchiga oson tarzda boshqarish mumkin. Barcha Hielscher ultratovush protsessorlarini aniq boshqarish mumkin, shu sababli ular tadqiqot va ishlanmalarda hamda ishlab chiqarishda ishonchli ishchi uskunalardir. Amplituda sonokimyoviy va sonomexanik yoʻl bilan yuzaga keltiriladigan reaksiyalarning samaradorligi va natijadorligiga taʼsir qiluvchi muhim jarayon parametrlaridan biridir. Hielscher Ultrasonics kompaniyasining barcha protsessorlari amplitudani aniq belgilash imkonini beradi. Hielscher sanoat ultratovush protsessorlari juda yuqori amplitudalarni taʼminlay oladi va murakkab sonoelektrokimyoviy qoʻllanishlar uchun zarur ultratovush intensivligini yetkazib beradi. 200µm gacha boʻlgan amplitudalarda 24/7 rejimida uzluksiz ishlashni osonlik bilan amalga oshirish mumkin.
Amplitudani aniq sozlash va aqlli dasturiy taʼminot orqali ultratovush jarayoni parametrlarini doimiy kuzatish sonoelektrokimyoviy reaksiyaga aniq taʼsir koʻrsatish imkonini beradi. Har bir ultratovush bilan ishlov berish sikli davomida barcha ultratovush parametrlari oʻrnatilgan SD-kartaga avtomatik ravishda yozib boriladi, shunda har bir siklni baholash va nazorat qilish mumkin. Eng samarali sonoelektrokimyoviy reaksiyalar uchun optimal ultratovush bilan ishlov berish!
Barcha uskunalar toʻliq yuklama ostida 24/7/365 rejimida foydalanish uchun yaratilgan va ularning mustahkamligi hamda ishonchliligi ularni elektrokimyoviy jarayoningizdagi asosiy ishchi uskunaga aylantiradi. Shu tufayli Hielscher ultratovush uskunalari sonoelektrokimyoviy jarayoningiz talablarini qondiradigan ishonchli ish vositasidir.

Eng yuqori sifat – Germaniyada loyihalashtirilgan va ishlab chiqarilgan

Oilaga tegishli va oila tomonidan boshqariladigan korxona sifatida Hielscher oʻz ultratovush protsessorlari uchun eng yuqori sifat standartlarini ustuvor deb biladi. Barcha ultratovush qurilmalari Germaniyada, Berlin yaqinidagi Teltow shahrida joylashgan bosh qarorgohimizda loyihalashtiriladi, ishlab chiqariladi va puxta sinovdan oʻtkaziladi. Hielscher ultratovush uskunalarining mustahkamligi va ishonchliligi ularni ishlab chiqarishingizdagi asosiy ishchi uskunaga aylantiradi. Toʻliq yuklama ostida va murakkab muhitlarda 24/7 rejimida ishlash Hielscher yuqori unumdor ultratovush zondlari va reaktorlarining tabiiy xususiyatidir.

Hoziroq biz bilan bogʻlaning va elektrokimyoviy jarayoningiz talablarini ayting! Sizga eng mos ultratovush elektrodlari va reaktor qurilmasini tavsiya qilamiz!

Biz bilan bogʻlaning! / Bizga savol bering!

Nanozarrachalarning sonoelektrokimyoviy sintezi (elektrochoʻktirish)

Ultratovush protsessorlari UIP2000hdT (2000 vatt, 20kHz) zondlari nanozarrachalarni sonoelektrochoʻktirish uchun elektrodlar vazifasini bajaradi

Nanozarrachalarni elektrochoʻktirish uchun UIP2000hdT ultratovush zondiga ega sonoelektrokimyoviy oqimdagi reaktor

Ultratovush qurilmasi UIP2000hdT zondi nanozarrachalar sintezi uchun sonoelektrokimyoviy qurilmada elektrod vazifasini bajaradi.

Tegishli mavzular

Adabiyotlar / Manbalar

Cabrera L., Gutiérrez S., Herrasti P., Reyman D. (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia 3, 2010. 89-94.
Md Hujjatul Islam, Michael T.Y. Paul, Odne S. Burheim, Bruno G.Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Volume 59, December 2019, 104711.
Yurdal K.; Karahan İ.H. (2017): A Cyclic Voltammetry Study on Electrodeposition of Cu-Zn Alloy Films: Effect of Ultrasonication Time. Acta Physica Polonica Vol 132, 2017. 1087-1090.
Mason, T.; Sáez Bernal, V. (2012): An Introduction to Sonoelectrochemistry In: Power Ultrasound in Electrochemistry: From Versatile Laboratory Tool to Engineering Solution. First Edition. Edited by Bruno G. Pollet. 2012 John Wiley & Sons, Ltd.
Haas, I.: Gedanken A. (2008): Synthesis of metallic magnesium nanoparticles by sonoelectrochemistry. Chemical Communications 15(15), 2008. 1795-1798.
Ashassi-Sorkhabi, H.; Bagheri R. (2014): Sonoelectrochemical and Electrochemical Synthesis of Polypyrrole Films on St-12 Steel and Their Corrosion and Morphological Studies. Advances in Polymer Technology Vol. 33, Issue 3; 2014.
Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
Md H. Islam; Odne S. Burheim; Bruno G.Pollet (2019): Sonochemical and sonoelectrochemical production of hydrogen. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 51, March 2019. 533-555.
Jayaraman Theerthagiri; Jagannathan Madhavan; Seung Jun Lee; Myong Yong Choi; Muthupandian Ashokkumar; Bruno G. Pollet (2020): Sonoelectrochemistry for energy and environmental applications. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 63, 2020.
Bruno G. Pollet (2019): Does power ultrasound affect heterogeneous electron transfer kinetics? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 6-12.
Sherif S. Rashwan, Ibrahim Dincer, Atef Mohany, Bruno G. Pollet (2019): The Sono-Hydro-Gen process (Ultrasound induced hydrogen production): Challenges and opportunities. International Journal of Hydrogen Energy, Volume 44, Issue 29, 2019, 14500-14526.

Hielscher Ultrasonics laboratoriya oʻlchamidan sanoat oʻlchamigacha boʻlgan yuqori unumdor ultratovushli gomogenizatorlarni yetkazib beradi.

Yuqori unumdor ultratovush texnologiyalari! Hielscher mahsulotlari assortimenti ixcham laboratoriya ultratovush qurilmasidan stol usti qurilmalarigacha va toʻliq sanoat ultratovush tizimlarigacha boʻlgan barcha turlarni qamrab oladi.