Hielscher ultratovush texnologiyasi

Sono-elektrokimyo va uning afzalliklari

Bu erda siz ultratovushli elektrokimyo (sonoelektrokimyo) haqida bilishingiz kerak bo'lgan barcha narsalarni topasiz: ishlash printsipi, qo'llanilishi, afzalliklari va sono-elektrokimyoviy uskunalar. – bir sahifada sonoelektrokimyo haqidagi barcha tegishli ma'lumotlar.

Nima uchun ultratovushni elektrokimyoga qo'llash kerak?

Past chastotali, yuqori intensiv ultratovush to'lqinlarining elektrokimyoviy tizimlar bilan kombinatsiyasi ko'p qirrali afzalliklarga ega, bu elektrokimyoviy reaktsiyalarning samaradorligi va konversiya tezligini yaxshilaydi.

Ultrasonikaning ishlash printsipi

Yuqori samarali ultratovushli ishlov berish uchun yuqori intensivlikdagi, past chastotali ultratovush ultratovush generatori tomonidan ishlab chiqariladi va ultratovushli prob (sonotrod) orqali suyuqlikka uzatiladi. Yuqori quvvatli ultratovush ultratovush 16-30 kHz oralig'ida hisoblanadi. Ultratovush tekshiruvi kengayadi va qisqaradi, masalan, 20 kGts da, shu bilan sekundiga 20000 tebranishlarni muhitga uzatadi. Ultrasonik to'lqinlar suyuqlik orqali harakat qilganda, yuqori bosimli (siqish) / past bosimli (kamdan-kam uchraydigan yoki kengayadigan) tsikllar o'zgaruvchan daqiqali vakuum pufakchalari yoki bo'shliqlarni hosil qiladi, ular bir necha bosim davrlarida o'sib boradi. Suyuqlik va pufakchalarning siqilish fazasida bosim musbat, kamyoblanish fazasi esa vakuum hosil qiladi (manfiy bosim). Siqilish-kengayish davrlarida suyuqlik ichidagi bo'shliqlar kattalikka yetguncha o'sib boradi, bunda ular ko'proq energiya ololmaydilar. Shu nuqtada ular zo'ravonlik bilan implantatsiya qilishadi. Ushbu bo'shliqlarning yopilishi akustik / ultratovushli kavitatsiya fenomeni sifatida tanilgan turli xil yuqori energetik ta'sirlarni keltirib chiqaradi. Akustik kavitatsiya yuqori darajada energetik effektlar bilan ajralib turadi, ular suyuqliklarga, qattiq / suyuq tizimlarga, shuningdek gaz / suyuqlik tizimlariga ta'sir qiladi. Energiya zich zonasi yoki kavitatsion zona issiq nuqta zonasi deb ataladi, u ultratovush tekshiruvi yaqinida eng zich zichlikka ega va sonotroddan uzoqlashganda pasayadi. Ultrasonik kavitatsiyaning asosiy xarakteristikalariga mahalliy darajada yuqori harorat va bosim va tegishli differentsiallik, turbulentlik va suyuqlik oqimi kiradi. Ultratovushli bo'shliqlarda ultratovushli bo'shliqlarni yopish paytida, 5000 Kelvingacha bo'lgan harorat, 200 atmosferaga qadar bosim va 1000 km / soatgacha bo'lgan suyuqlik oqimlarini o'lchash mumkin. Ushbu ajoyib energiya talab qiladigan sharoitlar elektrokimyoviy tizimlarni turli yo'llar bilan kuchaytiradigan sonomekanik va sonokimyoviy ta'sirlarga yordam beradi.

Ultrasonic electrodes for sonoelectrochemical applications such as nanoparticle synthesis (electrosynthesis), hydrogen synthesis, electrocoagulation, wastewater treatment, breaking emulsions, electroplating / electrodeposition

Ultrasonik protsessorlarning probalari UIP2000hdT (2000 vatt, 20kHz) elektrolitik katakchada katod va anod vazifasini bajaradi

Ma'lumot so'rovini




Bizning e'tibor bering Maxfiylik siyosati.


Elektrokimyoviy reaktsiyalarga ultratovush ta'siri

  • Ommaviy uzatishni oshiradi
  • Qattiq jismlarning eroziyasi / dispersiyasi (elektrolitlar)
  • Qattiq / suyuqlik chegaralarini buzish
  • Yuqori bosim davrlari

Ultrasonikaning elektrokimyoviy tizimlarga ta'siri

Ultrasonikatsiyani elektrokimyoviy reaktsiyalarga qo'llash elektrodlarga, ya'ni anod va katodga, shuningdek elektrolitik eritmaga turli xil ta'sirlari bilan ma'lum. Ultrasonik kavitatsiya va akustik oqim muhim mikro harakatlarni keltirib chiqaradi, reaksiya suyuqligiga suyuqlik oqimlari va qo'zg'alishni keltirib chiqaradi. Buning natijasida suyuq / qattiq aralashmaning gidrodinamikasi va harakati yaxshilanadi. Ultrasonik kavitatsiya elektroddagi diffuziya qatlamining samarali qalinligini pasaytiradi. Kamaytirilgan diffuziya qatlami sonikatsiya kontsentratsiya farqini minimallashtirishni anglatadi, ya'ni elektrod yaqinidagi kontsentratsiyaning yaqinlashishi va quyma eritmadagi konsentratsiya qiymati ultratovush bilan ko'tariladi. Reaktsiya paytida ultratovush qo'zg'alishining kontsentratsiya gradiyentlariga ta'siri yangi eritmaning elektrodga doimiy berilishini va reaksiyaga kirishadigan materialning xarakatlanishini ta'minlaydi. Bu degani, sonikatsiya reaksiya tezligini tezlashtiradigan va reaksiya unumdorligini oshiradigan umumiy kinetikani yaxshilagan.
Tizimga ultratovush energiyasini kiritish va erkin radikallarning sonokimyoviy shakllanishi bilan elektrokimyoviy reaksiya boshlanishi mumkin. Akustik tebranish va oqimning yana bir muhim ta'siri bu elektrod yuzalarini tozalash effekti. Passivlovchi qatlamlar va elektrodlarda ifloslanish elektrokimyoviy reaktsiyalarning samaradorligi va reaktsiya tezligini cheklaydi. Ultrasonikatsiya elektrodlarni doimiy ravishda tozalaydi va reaktsiya uchun to'liq faol bo'ladi. Ultrasonikatsiya elektrokimyoviy reaktsiyalarda ham foydali bo'lgan gazni yo'qotish ta'siri bilan mashhur. Suyuqlikdagi kiruvchi gazlarni olib tashlash, reaksiya yanada samaraliroq bo'lishi mumkin.

Ultrasonik targ'ib qilingan elektrokimyoning afzalliklari

  • Elektrokimyoviy hosildorlikni oshirish
  • 􏰭Kuchaytirilgan elektrokimyoviy reaktsiya tezligi
  • Umumiy samaradorlik yaxshilandi
  • Kamaytirilgan diffuziya qatlamlari
  • Elektrodda massa uzatish yaxshilandi
  • Elektrodda sirt faollashishi
  • Passivatsiya qiluvchi qatlamlarni olib tashlash va ifloslanish
  • 􏰭Tashkil etilgan elektrodning ortiqcha potentsiali s
  • Eritmaning samarali gazsizlanishi
  • Elektrokaplama sifati yuqori
Ultrasonic electrodes improve the efficiency, yield and conversion rate of electrochemical processes.

Ultrasonik prob elektrod sifatida ishlaydi. Ultratovush to'lqinlari elektrokimyoviy reaktsiyalarni yaxshilaydi, natijada samaradorlik yaxshilanadi, hosil yuqori bo'ladi va konversiya tezligi oshadi.
Sonikatsiyani elektrokimyo bilan birlashtirganda, bu sono-elektrokimyo.

Sonoelektrokimyoning qo'llanilishi

Sonoelektrokimyo turli jarayonlarda va turli sohalarda qo'llanilishi mumkin. Sonoelektrokimyoning juda keng tarqalgan dasturlariga quyidagilar kiradi:

  • Nanozarrachalarning sintezi (elektrosintez)
  • Vodorod sintezi
  • Elektrokoagulyatsiya
  • Atıksu tozalash
  • Buzilish emulsiyalari
  • Elektrokaplama / elektrodepozitsiya

Nanozarralarning sono-elektrokimyoviy sintezi

Ultrasonikatsiya turli xil nanozarralarni elektrokimyoviy tizimda sintez qilish uchun muvaffaqiyatli qo'llanildi. Magnetit, kadmiyum-selen (CdSe) nanotubalar, platina nanopartikullar (NP), oltin NPlar, metall magnezium, bismuten, nano-kumush, o'ta nozik mis, volfram-kobalt (W-Co) qotishma nanopartikullar, samariya / grafenoksid oksidi , sub-1nm poli (akril kislota) bilan qoplangan mis nanozarralar va boshqa ko'plab nano o'lchamdagi kukunlar sonoelektrokimyo yordamida muvaffaqiyatli ishlab chiqarildi.
Sonoelektrokimyoviy nanozarralar sintezining afzalliklariga quyidagilar kiradi

  • kamaytiruvchi moddalar va sirt faol moddalardan saqlanish
  • suvni hal qiluvchi sifatida ishlatish
  • nanozarrachalarning o'lchamlarini o'zgaruvchan parametrlar bo'yicha sozlash (ultratovush quvvati, oqim zichligi, yotqizish potentsiali va ultratovush va boshqalar elektrokimyoviy impuls vaqtlari)

Ashasssi-Sorxabi va Bagheri (2014) sonoelektrokimyoviy usulda polipirol plyonkalarini sintez qildi va natijalarni elektrokimyoviy sintez qilingan polipirol plyonkalar bilan taqqosladi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, galvanostatik sonoelektrodepozitsiya po'latdan kuchli yopishgan va silliq polipirol (PPy) plyonka hosil qildi, oqim zichligi 0,1 M oksalik kislota / 0,1 M pirol eritmasida 4 mA sm-2. Sonoelektrokimyoviy polimerizatsiya yordamida ular silliq yuzasiga ega yuqori qarshilik va qattiq PPy plyonkalarini olishdi. Sonoelektrokimyo tomonidan tayyorlangan PPy qoplamalari St-12 po'latiga nisbatan korroziyadan himoya qiladi. Sintez qilingan qoplama bir xil edi va yuqori korroziyaga chidamliligini namoyish etdi. Ushbu natijalarning barchasi ultratovush reaktivlarning massa uzatilishini kuchaytirgani va akustik kavitatsiya orqali yuqori kimyoviy reaksiya tezligini keltirib chiqarganligi va natijada yuqori harorat va bosim bilan bog'liq bo'lishi mumkin. St-12 po'lat / ikkita PPy qoplamasi / korroziv muhit interfeysi uchun empedans ma'lumotlarining haqiqiyligi KK konvertatsiyalari yordamida tekshirildi va past o'rtacha xatolar kuzatildi.

Xass va Gedanken (2008) metall magnezium nanozarrachalarining muvaffaqiyatli sono-elektrokimyoviy sintezi haqida xabar berishdi. Tetrahidrofuran (THF) yoki dibutildiglim eritmasidagi Gringard reaktivining sonoelektrokimyoviy jarayonidagi samaradorligi mos ravishda 41,35% va 33,08% ni tashkil etdi. Gringard eritmasiga AlCl3 qo'shilishi samaradorlikni keskin oshirib, uni tegishlicha THF yoki dibutildiglimda 82,70% va 51,69% gacha oshirdi.

Sono-elektrokimyoviy vodorod ishlab chiqarish

Ultrasonik targ'ib qilingan elektroliz suv yoki ishqoriy eritmalardan vodorod hosil bo'lishini sezilarli darajada oshiradi. Ultrasonik tezlashtirilgan elektrolitik vodorod sintezi haqida ko'proq ma'lumot olish uchun shu erni bosing!

Ultrasonik yordam beradigan elektrokoagulyatsiya

The application of low-frequency ultrasound to electrocoagulcation systems is known as sono-electrocoagulation. Studies show that sonication influences electrocoagulation positively resulting e.g., in higher removal efficiency of iron hydroxides from wastewater. The positive impact of ultrasonics on electrocoagulation is explained by the reduction of electrode passivation. Low-frequency, high-intensity ultrasound destructs deposited solid layer and removes them efficiently, thereby keeping the electrodes continuously fully active. Furthermore, ultrasonics activates both ion types, i.e. cations and anions, present in the electrodes reaction zone. Ultrasonic agitation results in high micro-movement of the solution feeding and carrying away raw material and product to and from the electrodes.
Muvaffaqiyatli sono-elektrokoagulyatsiya jarayonlari uchun farmatsevtika chiqindi suvida Cr (VI) ning Cr (III) ga kamayishi, fosforli tozalash samaradorligi bilan ingichka kimyo sanoati chiqindi suvlaridan jami fosforning chiqarilishi 10 minut ichida 99,5% ni tashkil etadi. pulpa va qog'oz sanoati chiqindilaridan rang va COD olib tashlash va boshqalar. Rangni, COD, Cr (VI), Cu (II) va P ni tozalash samaradorligi 100%, 95%, 100%, 97,3% va 99,84% ni tashkil etdi. navbati bilan. (qarang Al-Qodah & Al-Shannag, 2018)

Ifloslantiruvchi moddalarning Sono-elektrokimyoviy parchalanishi

Ultrasonik ravishda oshiriladigan elektrokimyoviy oksidlanish va / yoki qaytarilish reaktsiyalari kimyoviy ifloslantiruvchi moddalarni zararsizlantirishning kuchli usuli sifatida qo'llaniladi. Sonomekanik va sonoximyoviy mexanizmlar ifloslantiruvchi moddalarning elektrokimyoviy parchalanishiga yordam beradi. Ultrasonik ravishda hosil bo'lgan kavitatsiya kuchli qo'zg'alishni, mikro aralashtirishni, massani uzatishni va elektrodlardan passivatsiya qiluvchi qatlamlarni olib tashlashni keltirib chiqaradi. Ushbu kavitatsion effektlar asosan elektrodlar va eritma o'rtasida qattiq suyuqlik massasining o'tkazilishini kuchayishiga olib keladi. Sonokimyoviy ta'sir to'g'ridan-to'g'ri molekulalarga ta'sir qiladi. Molekulalarning gomolitik parchalanishi yuqori reaktiv oksidlovchilar hosil qiladi. Suvli muhitda va kislorod ishtirokida HO •, HO2 • va O • kabi radikallar hosil bo'ladi. • OH radikallari organik moddalarni samarali parchalanishi uchun muhim ekanligi ma'lum. Umuman olganda, sono-elektrokimyoviy degradatsiya yuqori samaradorlikni ko'rsatadi va katta hajmdagi oqava suv oqimlari va boshqa ifloslangan suyuqliklarni tozalash uchun javob beradi.
Masalan, Lllanos va boshq. (2016) elektrokimyoviy tizim sonikatsiya (sono-elektrokimyoviy dezinfektsiya) bilan kuchaytirilganda suvni dezinfektsiya qilish uchun muhim sinergetik ta'sirga ega ekanligini aniqladi. Dezinfektsiya tezligining bu o'sishi E. coli hujayrasi aggolomeratlarini bostirilishi hamda dezinfektsiyalovchi turlarning rivojlanganligi bilan bog'liqligi aniqlandi. Esklapez va boshq. (2010) trikloroatsetik kislota (TCAA) degradatsiyasini kattalashtirish paytida maxsus ishlab chiqilgan sonoelektrokimyoviy reaktor (ammo optimallashtirilmagan) ishlatilganligini ko'rsatdi, UIP1000hd bilan hosil qilingan ultratovush maydonining mavjudligi yaxshi natijalar berdi (fraksiyonel konversiya 97%, degradatsiya samaradorligi 26%, selektivlik 0,92 va oqim samaradorligi 8%) past ultratovush intensivligida va hajmli oqimda. Uchuvchisigacha bo'lgan sonoelektrokimyoviy reaktor hali optimallashtirilmaganligini hisobga olsak, bu natijalar yanada yaxshilanishi mumkin.

Ultrasonik voltmetriya va elektrodepozitsiya

Elektrodepozitsiya 15 mA / sm2 oqim zichligida galvanostatik ravishda amalga oshirildi. Eritmalar 5-60 daqiqa davomida elektrodepozitsiyadan oldin ultratovush tekshiruvidan o'tkazildi. Hielscher UP200S proba tipidagi ultratovush tekshiruvi 0,5 tsikli vaqtida ishlatilgan. Ultrasonikatsiyaga ultratovush tekshiruvini to'g'ridan-to'g'ri eritma ichiga botirish orqali erishildi. Elektrodepozitsiyadan oldin eritmadagi ultratovush ta'sirini baholash uchun eritmaning xatti-harakatlarini ochib berish va elektrodepozitsiya uchun ideal sharoitlarni taxmin qilish uchun siklik voltammetriya (CV) ishlatilgan. Eritma elektrodepozitsiyadan oldin ultratovush ta'siriga uchraganda, cho'kma kamroq salbiy potentsial qiymatlaridan boshlanadi. Bu shuni anglatadiki, eritmadagi bir xil oqim kamroq potentsial talab qiladi, chunki eritmadagi turlar ultratovushga ega bo'lmaganlarga qaraganda ancha faol harakat qiladi. (qarang Yurdal & Karahan 2017)

Katod va / yoki anod sifatida ultratovushli UIP2000hdT (2000 vatt, 20kHz)

Katod va / yoki anod sifatida ultratovushli UIP2000hdT (2000 vatt, 20kHz)

Ma'lumot so'rovini




Bizning e'tibor bering Maxfiylik siyosati.


Yuqori samarali elektrokimyoviy zondlar va SonoElectroReaktorlar

Hielscher ultratovush ultratovush tizimlari uchun uzoq muddatli tajribali sherikdir. Biz dunyodagi ultratovushli zondlar va reaktorlarni ishlab chiqaramiz va tarqatamiz, bu dunyoda talabchan muhitda og'ir dasturlar uchun ishlatiladi. Sonoelektrokimyo uchun Hielscher katod va / yoki anod vazifasini bajarishi mumkin bo'lgan maxsus ultratovush zondlarini hamda elektrokimyoviy reaktsiyalar uchun mos ultratovushli reaktor hujayralarini ishlab chiqdi. Galvanik / voltaik, shuningdek elektrolitik tizimlar uchun ultratovushli elektrodlar va hujayralar mavjud.

Optimal natijalar uchun aniq boshqariladigan amplitudalar

Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Barcha Hielscher ultratovush protsessorlari aniq boshqarilishi mumkin va shu bilan R-da ishonchli ishlaydigan otlar&D va ishlab chiqarish. Amplituda sonokimyoviy va sonomexanik ta'sir ko'rsatadigan reaktsiyalarning samaradorligi va samaradorligiga ta'sir qiluvchi hal qiluvchi jarayon parametrlaridan biridir. Barcha Hielscher ultratovush tekshiruvi’ protsessorlar amplitudani aniq belgilashga imkon beradi. Hielscher sanoat ultratovush protsessorlari juda yuqori amplituda etkazib berishi va sono-elektrokimyoviy dasturlar uchun kerakli ultratovush intensivligini etkazib berishi mumkin. 200µm gacha bo'lgan amplitudalarni osongina doimiy ravishda 24/7 rejimida ishlatish mumkin.
Amplitudaning aniq parametrlari va ultratovushli jarayon parametrlarini aqlli dasturiy ta'minot orqali doimiy ravishda kuzatib borish sizga sonoelektrokimyoviy reaktsiyaga aniq ta'sir o'tkazish imkoniyatini beradi. Har bir sonikatsiya paytida barcha ultratovush parametrlari o'rnatilgan SD-kartada avtomatik ravishda qayd etiladi, shunda har bir ishlashni baholash va boshqarish mumkin. Eng samarali sonoelektrokimyoviy reaktsiyalar uchun optimal sonikatsiya!
Barcha jihozlar 24/7/365 to'liq yuk ostida foydalanish uchun qurilgan va uning mustahkamligi va ishonchliligi uni sizning elektrokimyoviy jarayoningizda ishlaydigan otga aylantiradi. Bu Hielscher ultratovush uskunasini sizning sonoelektrokimyoviy jarayon talablariga javob beradigan ishonchli ish vositasiga aylantiradi.

Eng yuqori sifat – Germaniyada ishlab chiqarilgan va ishlab chiqarilgan

Oilaga tegishli va oilaviy biznes sifatida Hielscher ultratovushli protsessorlari uchun eng yuqori sifat standartlarini birinchi o'ringa qo'yadi. Barcha ultratovush tekshirgichlari Germaniyaning Berlin shahri yaqinidagi Teltov shahridagi bosh ofisimizda ishlab chiqilgan, ishlab chiqarilgan va sinab ko'rilgan. Hielscher ultratovush uskunasining mustahkamligi va ishonchliligi uni ishlab chiqarishda ishlaydigan otga aylantiradi. To'liq yuk ostida va talabchan muhitda 24/7 ishlash Hielscherning yuqori samarali ultratovushli zondlari va reaktorlarining tabiiy xususiyati hisoblanadi.

Hozir biz bilan bog'laning va elektrokimyoviy jarayon talablari haqida bizga xabar bering! Sizga eng mos ultratovushli elektrodlar va reaktorni sozlashni tavsiya etamiz!

Biz bilan bog'lanish! Bizdan so'rang!

Qo'shimcha ma'lumotni so'rang

Iltimos, ultratovush protsessorlari, ilovalari va narxlari to'g'risida qo'shimcha ma'lumot olish uchun quyidagi shakldan foydalaning. Jarayoningizni siz bilan muhokama qilishdan va sizning talablaringizga javob beradigan ultrasonik tizimni taklif qilishdan mamnun bo'lamiz!









Iltimos, bizning e'tibor bering Maxfiylik siyosati.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics laboratoriya, uchuvchi va sanoat miqyosida dasturlarni aralashtirish, tarqatish, emulsifikatsiya va ekstraktsiya qilish uchun yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi.

Adabiyotlar / Adabiyotlar