Sonokimyo: Ilova eslatmalari

Sonokimyo - ultratovushli kavitatsiyaning kimyoviy tizimlarga ta'siri. Kavitatsiyada yuzaga keladigan ekstremal sharoitlar tufayli “issiq nuqta”, quvvat ultratovush - kimyoviy reaktsiyaning reaktsiya natijalarini (yuqori rentabellik, yaxshi sifat), konvertatsiya qilish va davomiyligini yaxshilash uchun juda samarali usul. Ba'zi kimyoviy o'zgarishlarga faqat sonikatsiya ostida erishish mumkin, masalan, titanium yoki alyuminiyning nano o'lchamdagi qalay qoplamasi.

Quyida ultratovushli gomogenizator yordamida zarrachalarni maydalash, tarqatish, deaglomeratsiya qilish yoki o'zgartirish uchun materialga qanday ishlov berish kerakligi, tegishli tavsiyalar bilan zarrachalar va suyuqliklar tanlovini toping.

Muvaffaqiyatli sonokimyoviy reaktsiyalar uchun ba'zi sonikatsiya protokollarini quyida toping!

Alifbo tartibida:

a-epoksiketonlar – Halqani ochish reaktsiyasi

Ultrasonik dastur:
A-epoksiketonlarning katalitik halqasini ochish ultratovush va fotokimyoviy usullarning kombinatsiyasi yordamida amalga oshirildi. Fotokatalizator sifatida 1-benzil-2,4,6-trifenilpiridinyum tetrafloroborat (NBTPT) ishlatilgan. NBTPT ishtirokida sonikatsiya (sonokimyo) va ushbu birikmalarning fotokimyoviy kombinatsiyasi natijasida epoksid halqasining ochilishiga erishildi. Ultratovushdan foydalanish fotoinduktsiyali reaktsiya tezligini sezilarli darajada oshirishi ko'rsatildi. Ultratovush a-epoksiketonlarning fotokatalitik halqasining ochilishiga jiddiy ta'sir ko'rsatishi mumkin, chunki reaktivlarning samarali massa o'tkazuvchanligi va NBTPTning qo'zg'aluvchan holati. Shuningdek, sonikatsiya yordamida ushbu bir hil tizimdagi faol turlar o'rtasida elektron almashinuvi sodir bo'ladi
soniksiz tizimdan tezroq. Yuqori rentabellik va qisqaroq reaktsiya vaqtlari bu usulning afzalliklari hisoblanadi.

Ultratovush yordamida a-epoksiketonlarning fotokatalitik halqasini ochish (tadqiqot va grafik: © Memarian va boshqalar 2007)

Sonikatsiya protokoli:
a-epoksiketonlar 1a-f va 1-benzil-2,4,6-trifenilpiridinyum tetrafloroborat 2 xabar qilingan protseduralarga muvofiq tayyorlangan. Metanol Merck'dan sotib olingan va ishlatishdan oldin distillangan. Amaldagi ultratovush qurilmasi Hielscher Ultrasonics GmbH kompaniyasining UP400S ultratovushli prob-qurilmasi edi. Maksimal tovush quvvati zichligi 460 Vt sm gacha sozlanishi mumkin bo'lgan intensivlik darajasida 24 kHz ultratovush chiqaradigan S3 ultratovushli shox (zond yoki sonotrode deb ham ataladi)^-2 ishlatilgan. Sonikatsiya 100% (maksimal amplituda 210 mkm) da amalga oshirildi. Sonotrode S3 (maksimal botirish chuqurligi 90 mm) to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya aralashmasiga botirildi. UV nurlanish Narvadan 400 Vt yuqori bosimli simob chiroq yordamida Duran oynasida namunalarni sovutish bilan amalga oshirildi. The ¹Fotomahsulotlar aralashmasining H NMR spektrlari CDCl da o'lchandi₃ Bruker drx-500 (500 MGts) da ichki standart sifatida tetrametilsilan (TMS) o'z ichiga olgan eritmalar. Tayyorlovchi qatlam xromatografiyasi (PLC) 20 × 20 sm da o'tkazildi² plitalar Merck silika gel PF ning 1 mm qatlami bilan qoplangan₂₅₄ kremniy dioksidini atala sifatida qo'llash va havoda quritish orqali tayyorlanadi. Barcha mahsulotlar ma'lum va ularning spektral ma'lumotlari avvalroq xabar qilingan.
Qurilma tavsiyasi:
UP400S ultratovush shoxi S3 bilan
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Memarian, Hamid R.; Saffar-Teluri, A. (2007): a-epoksiketonlarning fotosonokimyoviy katalitik halqasini ochish. Beilshteyn organik kimyo jurnali 3/2, 2007 yil.

Alyuminiy/nikel katalizatori: Al/Ni qotishmasining nano-strukturizatsiyasi

Ultrasonik dastur:
Al / Ni zarralari dastlabki Al / Ni qotishmasining nano-strukturasi orqali sonokimyoviy tarzda o'zgartirilishi mumkin. Asetofenonni gidrogenlash uchun samarali katalizator Therbey ishlab chiqariladi.
Al/Ni katalizatorining ultratovushli tayyorlanishi:
5 g tijorat Al/Ni qotishmasi tozalangan suvda (50 ml) tarqaldi va 50 daqiqagacha sonikatsiya qilindi. UIP1000hd (1kVt, 20kHz) ultratovush zond tipidagi sonikator bilan BS2d22 ultratovush shoxi bilan jihozlangan (bosh maydoni 3,8 sm).²) va kuchaytirgich B2-1.8. Maksimal intensivlik 140 Vt sm deb hisoblangan⁻² 106 mkm mexanik amplitudada. Sonikatsiya paytida harorat oshishiga yo'l qo'ymaslik uchun tajriba termostatik kamerada o'tkazildi. Sonikatsiyadan so'ng, namuna issiqlik tabancası bilan vakuum ostida quritilgan.
Qurilma tavsiyasi:
UIP1000hd sonotrode BS2d22 va kuchaytiruvchi shox B2-1.2 bilan
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Dalle, Jana; Nemet, Silke; Skorb, Yekaterina V.; Irrgang, Torsten; Senker, Yurgen; Kempe, Rett; Feri, Andreas; Andreeva, Daria V. (2012): Al / Ni gidrogenatsiya katalizatorining sonokimyoviy faollashuvi. Kengaytirilgan funktsional materiallar 2012. DOI: 10.1002/adfm.201200437

MgO katalizatori yordamida biodizelni transesterifikatsiya qilish

Ultrasonik dastur:
Transesterifikatsiya reaktsiyasi katalizator miqdori, metanol va moyning molyar nisbati, reaktsiya harorati va reaktsiya davomiyligi kabi turli parametrlar uchun sonikator UP200S bilan doimiy ultratovush aralashtirish ostida o'rganildi. Partiyali tajribalar ikki bo'yinli tuproqli qopqoqli qattiq shisha reaktorda (300 ml, 7 sm ichki diametri) amalga oshirildi. Bir bo'yin UP200S (200W, 24kHz) ultratovush protsessorining titanium sonotrode S7 (uchning diametri 7 mm) bilan bog'langan. Ultratovush amplitudasi soniyada 1 tsikl bilan 50% ga o'rnatildi. Reaksiya aralashmasi butun reaksiya vaqti davomida soniklashtirildi. Reaktor kamerasining boshqa bo'yni bug'langan metanolni qayta oqimlash uchun moslashtirilgan, suv bilan sovutilgan, zanglamaydigan po'latdan yasalgan kondensator bilan jihozlangan. Butun apparat proportsional integral lotin harorat sozlagichi tomonidan boshqariladigan doimiy haroratli yog 'banyosiga joylashtirildi. Harorat ± 1 ° S aniqlik bilan 65 ° C gacha ko'tarilishi mumkin. Biodizelni transesterifikatsiya qilish uchun material sifatida chiqindi yog'i, 99,9% toza metanol ishlatilgan. Katalizator sifatida tutun to'plangan nano-o'lchamdagi MgO (magniy lentasi) ishlatilgan.
Konversiyaning ajoyib natijasi 1,5 wt% katalizatorda olingan; 5: 1 metanol moyi molyar nisbati 55 ° C da, 45 daqiqadan so'ng 98,7% konversiyaga erishildi.
Qurilma tavsiyasi:
UP200S ultratovushli sonotrode S7 bilan
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Sivakumar, P.; Sankaranarayanan, S.; Renganatan, S.; Sivakumar, P.(): Tutunli Nano MgO katalizatoridan foydalangan holda sono-kimyoviy biodizel ishlab chiqarish bo'yicha tadqiqotlar. Kimyoviy reaksiya muhandisligi byulleteni & Kataliz 8/ 2, 2013. 89 – 96.

Kadmiy (II)-tioasetamid nanokompozit sintezi

Ultrasonik dastur:
Kadmiy (II)-tioasetamid nanokompozitlari sonokimyoviy yo'l orqali polivinil spirti mavjudligida va yo'qligida sintez qilindi. Sonokimyoviy sintez (sono-sintez) uchun 0,532 g kadmiy (II) atsetat dihidrat (Cd (CH3COO) 2,2H2O), 0,148 g tioasetamid (TAA, CH3CSNH2) va 0,664 g kaliy (KIL2) 20 g eritildi. ikki marta distillangan deionizatsiyalangan suv. Ushbu eritma xona haroratida UP400S (24 kHz, 400 Vt) yuqori quvvatli zond tipidagi ultratovush qurilmasi bilan 1 soat davomida sonikatsiya qilingan. Reaksiya aralashmasining sonikatsiyasi paytida harorat temir-konstantin termojufti bilan o'lchangan holda 70-80 ° C gacha ko'tarildi. Bir soatdan keyin yorqin sariq cho'kma paydo bo'ldi. U sentrifugalash (4000 rpm, 15 min) yo'li bilan ajratildi, qoldiq aralashmalarni olib tashlash uchun ikki marta distillangan suv va keyin mutlaq etanol bilan yuvildi va nihoyat havoda quritildi (hosildorlik: 0,915 g, 68%). Dekabr p.200°C. Polimerik nanokompozitni tayyorlash uchun 1,992 g polivinil spirti 20 ml ikki marta distillangan deionizatsiyalangan suvda eritildi va keyin yuqoridagi eritmaga qo'shildi. Ushbu aralashma UP400S ultratovush probi bilan 1 soat davomida yorqin to'q sariq rangli mahsulot hosil bo'lganda ultratovushli nurlangan.
SEM natijalari PVA mavjudligida zarrachalarning o'lchamlari taxminan 38 nm dan 25 nm gacha kamayganligini ko'rsatdi. Keyin biz polimer nanokompozitning termal parchalanishidan, kadmiy (II) - tioasetamid / PVA ning prekursor sifatida sferik morfologiyaga ega olti burchakli CdS nanozarralarini sintez qildik. CdS nanopartikullarining o'lchami XRD va SEM yordamida o'lchandi va natijalar bir-biriga juda mos keldi.
Ranjbar va boshqalar. (2013) shuningdek, polimerik Cd (II) nanokompoziti qiziqarli morfologiyaga ega kadmiy sulfid nanopartikullarini tayyorlash uchun mos kashshof ekanligini aniqladi. Barcha natijalar ultratovush sintezini yuqori harorat, uzoq reaktsiya vaqtlari va yuqori bosim kabi maxsus sharoitlarga muhtoj bo'lmasdan nano o'lchamdagi materiallarni sintez qilish uchun oddiy, samarali, arzon, ekologik xavfsiz va juda istiqbolli usul sifatida muvaffaqiyatli qo'llanilishi mumkinligini ko'rsatdi. .
Qurilma tavsiyasi:
UP400S
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Ranjbar, M.; Mostafa Yusufiy, M.; Nozari, R.; Sheshmani, S. (2013): Kadmiy-tioasetamid nanokompozitlarining sintezi va tavsifi. Int. J. Nanosci. Nanotexnol. 9/4, 2013. 203-212.

CaCO3 – Stearik kislota bilan ultratovush bilan qoplangan

Ultrasonik dastur:
Nano-cho'kindi CaCO ning ultratovush qoplamasi₃ (NPCC) polimerda tarqalishini yaxshilash va aglomeratsiyani kamaytirish uchun stearin kislotasi bilan. 2 g qoplamasiz nano-cho'kma CaCO₃ (NPCC) UP400S sonikatori bilan 30 ml etanolda sonikatsiya qilingan. Stearin kislotasining 9% og'irligi etanolda eritilgan. Stearin kislotasi bilan etanol keyin ultratovushli suspenziya bilan aralashtiriladi.
Qurilma tavsiyasi:
UP400S 22 mm diametrli sonotrode (H22D) va sovutish ko'ylagi bilan oqim xujayrasi bilan
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Kow, KVt; Abdulla, EC; Aziz, AR (2009): nano-cho'kilgan CaCO3 ni stearin kislotasi bilan qoplashda ultratovush ta'siri. Kimyoviy muhandislik Osiyo-Tinch okeani jurnali 4/5, 2009. 807-813.

Serium nitrat qo'shilgan silan

Ultrasonik dastur:
Sovuq haddelenmiş uglerodli po'lat panellar (6,5 sm, 6,5 sm, 0,3 sm; kimyoviy tozalangan va mexanik ravishda parlatilgan) metall taglik sifatida ishlatilgan. Qoplamani qo'llashdan oldin panellar aseton bilan ultratovushli tozalangan, keyin 10 daqiqa davomida 60 ° C da gidroksidi eritma (0,3mol L1 NaOH eritmasi) bilan tozalangan. Astar sifatida foydalanish uchun, substratni oldindan qayta ishlashdan oldin, g-glitsidoksipropiltrimetoksisilanning (g-GPS) 50 qismini o'z ichiga olgan odatiy formula pH 4,5 (sirka kislotasi bilan sozlangan) taxminan 950 qism metanol bilan suyultirildi va gidrolizga ruxsat berildi. silan. Seriy nitrat pigmentlari bilan doplangan silanni tayyorlash tartibi bir xil edi, bundan tashqari metanol eritmasiga (g-GPS) qo'shilishidan oldin 1, 2, 3 og'irlikdagi seriy nitrat qo'shilgan, so'ngra bu eritma pervanel aralashtirgich bilan aralashtiriladi. 30 daqiqa davomida 1600 rpm. xona haroratida. Keyin, dispersiyalarni o'z ichiga olgan seriy nitrat tashqi sovutish hammomi bilan 40 ° C da 30 daqiqa davomida sonikatsiya qilindi. Ultrasonikatsiya jarayoni ultratovushli UIP1000hd (1000W, 20 kHz) bilan 1 Vt / ml atrofida bo'lgan kirish ultratovush kuchi bilan amalga oshirildi. Substratni oldindan tozalash har bir panelni 100 soniya davomida yuvish orqali amalga oshirildi. tegishli silan eritmasi bilan. Davolanishdan so'ng panellar xona haroratida 24 soat davomida quritilishiga ruxsat berildi, so'ngra oldindan ishlov berilgan panellar ikki paketli amin bilan qoplangan epoksi bilan qoplangan. (Epon 828, shell Co.) 90 mkm nam plyonka qalinligini yaratish uchun. Epoksi qoplamali panellar epoksi qoplamalarni quritgandan so'ng, 115 ° C da 1 soat davomida qattiqlashishiga ruxsat berildi; quruq kino qalinligi taxminan 60 mikron edi.
Qurilma tavsiyasi:
UIP1000hd
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Zaferani, SH; Peikari, M.; Zaarey, D.; Danaei, I. (2013): Seriy nitratni o'z ichiga olgan silanli oldindan ishlov berishning epoksi bilan qoplangan po'latning katodli ajralish xususiyatlariga elektrokimyoviy ta'siri. Adhesion Science and Technology jurnali 27/22, 2013. 2411–2420.

Mis-alyuminiy ramkalar: gözenekli Cu-Al ramkalarining sintezi

Ultrasonik dastur:
Metall oksidi bilan barqarorlashtirilgan g'ovakli mis-alyuminiy asil yoki xavfli metallarsiz propanni dehidrogenlash uchun yangi istiqbolli alternativ katalizator hisoblanadi. Oksidlangan gözenekli Cu-Al qotishmasi (metall shimgich) tuzilishi Raney tipidagi metallarga o'xshaydi. Yuqori quvvatli ultratovush - bu metall oksidi bilan barqarorlashtirilgan gözenekli mis-alyuminiy ramkalarni sintez qilish uchun yashil kimyo vositasi. Ular arzon (ishlab chiqarish qiymati taxminan 3 evro/litr) va usul osonlik bilan kengaytirilishi mumkin. Ushbu yangi gözenekli materiallar (yoki "metall gubkalar") qotishma massasiga va oksidlangan sirtga ega va past haroratlarda propan dehidrogenatsiyasini katalizlashi mumkin.
Ultrasonik katalizatorni tayyorlash tartibi:
Besh gramm Al-Cu qotishma kukuni o'ta toza suvda (50 ml) tarqaldi va Hielscher prob tipidagi sonikator UIP1000hd (20 kHz, maksimal chiqish quvvati 1000 Vt) bilan 60 daqiqa davomida ultratovush qilindi. Ultratovushli zond tipidagi qurilma BS2d22 sonotrodi bilan jihozlangan (uchining maydoni 3,8 sm).²) va kuchaytiruvchi shox B2-1,2. Maksimal intensivlik 57 Vt / sm deb hisoblangan² 81 mkm mexanik amplitudada. Davolash paytida namuna muzli hammomda sovutilgan. Davolanishdan so'ng, namuna 120 ° C da 24 soat davomida quritilgan.
Qurilma tavsiyasi:
UIP1000hd sonotrode BS2d22 va kuchaytiruvchi shox B2-1.2 bilan
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Schäferhans, Jana; Gomes-Quero, Santyago; Andreeva, Daria V.; Rothenberg, Gadi (2011): Yangi va samarali mis-alyuminiy propan dehidrogenlash katalizatorlari. Kimyo. evro. J. 2011, 17, 12254-12256.

Mis fatlosiyaninning degradatsiyasi

Ultrasonik dastur:
Metaloftalosiyaninlarning rangsizlanishi va yo'q qilinishi
Mis fathlosiyanin suv va organik erituvchilar bilan atrof-muhit harorati va atmosfera bosimida oksidlovchining katalitik miqdori ishtirokida 500 Vt ultratovushli UIP500hd yordamida 37-59 Vt / sm quvvat darajasida katlama kamerasi bilan soniklanadi.²: 5 ml namuna (100 mg/L), ultratovush amplitudasining 60% da xoloform va piridinli 50 D/D suv. Reaktsiya harorati: 20 ° C.
Qurilma tavsiyasi:
UIP500hd

Oltin: Oltin nanozarralarining morfologik modifikatsiyasi

Ultrasonik dastur:
Oltin nano zarralari kuchli ultratovush nurlanishi ostida morfologik o'zgartirildi. Oltin nanozarralarini dumbbellga o'xshash tuzilishga birlashtirish uchun 20 minutlik ultratovushli ishlov berish. toza suvda va sirt faol moddalar mavjudligida etarli darajada topildi. 60 daqiqadan so'ng. sonikatsiya natijasida oltin nanozarrachalar suvda qurtga o'xshash yoki halqaga o'xshash tuzilishga ega bo'ladi. Sferik yoki oval shaklga ega bo'lgan eritilgan nanopartikullar natriy dodesil sulfat yoki dodesil amin eritmalari ishtirokida ultratovush yordamida hosil qilingan.
Ultrasonik davolash protokoli:
Ultrasonik modifikatsiya qilish uchun o'rtacha diametri 25 nm (± 7 nm) bo'lgan oldindan tuzilgan sitrat bilan himoyalangan oltin nanozarrachalardan tashkil topgan kolloid oltin eritmasi yopiq reaktor kamerasida (taxminan 50 ml hajm) sonikatsiya qilindi. Kolloid oltin eritmasi (0,97 mmol · L^-1) yuqori intensivlikda (40 Vt/sm.) ultratovushli nurlangan^-2) titanium qotishma sonotrode BS2d18 (0,7 dyuymli uchi diametri) bilan jihozlangan Hielscher UIP1000hdT ultrasonikatori (20 kHz, 1000 Vt) yordamida, soniklangan eritma yuzasidan taxminan 2 sm chuqurlikda botiriladi. Kolloid oltin argon bilan gazlangan (O₂ < 2 ppmv, havo suyuqligi) 20 min. sonikatsiyadan oldin va davomida 200 mL · min tezlikda^-1 eritmadagi kislorodni yo'qotish uchun. Trinatriy sitrat dihidrat qo'shmasdan har bir sirt faol eritmaning 35 ml qismi 20 daqiqa davomida argon gazi bilan pufaklangan 15 ml kolloid oltin bilan qo'shildi. ultratovush bilan davolashdan oldin va davomida.
Qurilma tavsiyasi:
UIP1000hd sonotrode BS2d18 va oqim hujayra reaktori bilan
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Radziuk, D.; Grigoryev, D.; Chjan V.; Su, D.; Möhvald, X.; Shchukin, D. (2010): Oldindan tuzilgan oltin nanozarrachalarning ultratovush yordamida sintezi. Fizikaviy kimyo jurnali C 114, 2010. 1835–1843.

Noorganik o'g'it – Cu, Cd va Pb ni tahlil qilish uchun yuvish

Ultrasonik dastur:
Analitik maqsadlarda noorganik o‘g‘itlardan Cu, Cd va Pb olish:
Mis, qo'rg'oshin va kadmiyning ultratovushli ekstraktsiyasi uchun o'g'it va erituvchi aralashmasini o'z ichiga olgan namunalar bilvosita sonikatsiya uchun VialTweeter sonikatori kabi ultratovushli qurilma bilan soniklanadi. O'g'it namunalari 2 ml 50% (v/v) HNO ishtirokida sonikatsiya qilingan.₃ shisha naychalarda 3 daqiqa davomida. Cu, Cd va Pb ekstraktlarini olov atomik yutilish spektrometriyasi (FAAS) yordamida aniqlash mumkin.
Qurilma tavsiyasi:
VialTweeter
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Lima, AF; Rixter, EM; Muñoz, RAA (2011): Ultratovush yordamida ekstraktsiyaga asoslangan noorganik o'g'itlarda metallni aniqlashning alternativ analitik usuli. Braziliya kimyo jamiyati jurnali 22/ 8. 2011. 1519-1524.

Lateks sintezi

Ultrasonik dastur:
P(St-BA) lateks tayyorlash
Poli(stirol-r-butil akrilat) P (St-BA) lateks zarralari sirt faol moddasi DBSA ishtirokida emulsiya polimerizatsiyasi orqali sintez qilindi. 1 g DBSA avval uch bo'yinli kolbada 100 ml suvda eritildi va eritmaning pH qiymati 2,0 ga o'rnatildi. 2,80 g St va 8,40 g BA ning aralashgan monomerlari AIBN (0,168 g) tashabbuskori bilan DBSA eritmasiga quyiladi. O/W emulsiyasi 1 soat davomida magnit aralashtirish orqali, so'ngra ultratovushli shox (zond / sonotrode) bilan jihozlangan sonikator UIP1000hd bilan yana 30 daqiqa davomida sonikatsiya orqali tayyorlangan. muz hammomida. Nihoyat, polimerizatsiya 90 ° C da azotli atmosferada 2 soat davomida yog 'hammomida amalga oshirildi.
Qurilma tavsiyasi:
UIP1000hd
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Poli(3,4-etilendioksitiofen)epoli(stirensulfonik kislota) (PEDOT:PSS) dan olingan moslashuvchan o'tkazuvchan plyonkalarni to'qilmagan matolar tagida ishlab chiqarish. Materiallar Kimyo va fizika 143, 2013. 143-148.
Lateksning sono-sintezi haqida ko'proq o'qish uchun shu yerni bosing!

Qo'rg'oshinni olib tashlash (Sono-leaching)

Ultrasonik dastur:
Qo'rg'oshinni ifloslangan tuproqdan ultratovush bilan yuvish:
Ultratovushli yuvish tajribalari 20kHz chastotada ishlaydigan titaniumli sonik zondli (diametri 14 mm) ultratovushli gomogenizator UP400S bilan amalga oshirildi. Ultrasonik zond (sonotrode) ultratovush intensivligi 51 ± 0,4 Vt sm ga o'rnatilgan holda kalorimetrik ravishda kalibrlangan.^-2 barcha sono-leaching tajribalari uchun. Sono-lichinka tajribalari 25 ± 1 ° C da tekis pastki ko'ylagi shisha hujayra yordamida termostatlangan. Sonikatsiya ostida tuproqni yuvish eritmalari (0,1L) sifatida uchta tizim ishlatilgan: 6 ml 0,3 mol L.^-2 sirka kislota eritmasi (pH 3,24), 3% (h/v) nitrat kislota eritmasi (pH 0,17) va sirka kislotasi/atsetat buferi (pH 4,79) 60 ml 0f 0,3 mol L aralashtirish orqali tayyorlangan.^-1 19 ml 0,5 mol L sirka kislotasi^-1 NaOH. Sono-leaching jarayonidan so'ng, namunalar filtr qog'ozi bilan filtrlangan, tuproqdan eritma eritmasini ajratish, so'ngra ultratovushni qo'llashdan keyin suv eritmasining qo'rg'oshin elektrodepozitsiyasi va tuproqning hazm bo'lishi.
Ultratovush qo'rg'oshinning ifloslangan tuproqdan ajralishini kuchaytirishda qimmatli vosita ekanligi isbotlangan. Ultratovush, shuningdek, tuproqdan yuvilishi mumkin bo'lgan qo'rg'oshinni deyarli butunlay olib tashlashning samarali usuli hisoblanadi, bu esa kamroq xavfli tuproqqa olib keladi.
Qurilma tavsiyasi:
UP400S sonotrode H14 bilan
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Sandoval-Gonsales, A.; Silva-Martines, S.; Blass-Amador, G. (2007): Qo'rg'oshinni olib tashlash uchun tuproqni ultratovush bilan yuvish va elektrokimyoviy davolash. Elektrokimyoviy tizimlar uchun yangi materiallar jurnali 10, 2007. 195-199.

PbS – Qo'rg'oshin sulfid nanozarrachalari sintezi

Ultrasonik dastur:
Xona haroratida 0,151 g qo'rg'oshin asetat (Pb(CH₃COO) 2,3H₂O) va 0,03 g TAA (CH₃CSNH₂) 5 ml ionli suyuqlik, [EMIM] [EtSO₄], va 50 ml stakandagi 15 ml er-xotin distillangan suv Hielscher sonicator UP200S bilan 7 daqiqa davomida ultratovush nurlanishiga qo'yiladi. Ultrasonik probning uchi / sonotrode S1 to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya eritmasiga botirildi. Hosil bo'lgan to'q jigarrang suspenziya cho'kmani olish uchun santrifüj qilindi va reaksiyaga kirishmagan reagentlarni olib tashlash uchun mos ravishda ikki marta distillangan suv va etanol bilan yuvildi. Ultratovushning mahsulotlarning xususiyatlariga ta'sirini o'rganish uchun reaktsiya parametrlarini o'zgarmagan holda yana bitta qiyosiy namuna tayyorlandi, bundan tashqari mahsulot ultratovush nurlanishisiz 24 soat davomida doimiy aralashtirishda tayyorlanadi.
PbS nanopartikullarini tayyorlash uchun xona haroratida suvli ionli suyuqlikda ultratovush yordamida sintez qilish taklif qilindi. Xona haroratidagi va ekologik xavfsiz yashil usul tez va shablonsiz bo'lib, sintez vaqtini sezilarli darajada qisqartiradi va murakkab sintetik protseduralardan qochadi. Tayyorlangan nanoklasterlar zarrachalarning juda kichik o'lchamlari va kvant cheklovi ta'siri bilan bog'liq bo'lishi mumkin bo'lgan 3,86 eV lik ulkan ko'k siljishni ko'rsatadi.
Qurilma tavsiyasi:
UP200S
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Behbudniya, M.; Habibi-Yangje, A.; Jafari-Tarzanag, Y.; Khodayari, A. (2008): Ultrasonik nurlanish yordamida suvli [EMIM][EtSO4] ionli suyuqlikdagi PbS nanopartikullarini oson va xona haroratida tayyorlash va tavsiflash. Koreya kimyo jamiyati axborotnomasi 29/ 1, 2008. 53-56.

fenolning parchalanishi

Ultrasonik dastur:
Rokhina va boshqalar. (2013) perasetik kislota (PAA) va heterojen katalizator (MnO) birikmasidan foydalangan.₂) ultratovushli nurlanish ostida suvli eritmada fenolning parchalanishi uchun. Ultrasonication 400W zond tipidagi ultrasonikator UP400S yordamida amalga oshirildi, u doimiy yoki impuls rejimida (ya'ni 4 sek. yoqilgan va 2 sek. o'chirilgan) 24 kHz qattiq chastotada sonikatsiya qilishga qodir. Hisoblangan jami quvvat sarfi, quvvat zichligi va tizimga sarflangan quvvat intensivligi 20 Vt, 9,5 ni tashkil etdi.×10^-2 Vt/sm^-3, va 14,3 Vt/sm^-2, mos ravishda. Tajribalar davomida belgilangan quvvatdan foydalanilgan. Reaktor ichidagi haroratni nazorat qilish uchun immersion sirkulyator qurilmasi ishlatilgan. Haqiqiy sonikatsiya vaqti 4 soat edi, ammo impulsli rejimda ishlash tufayli haqiqiy reaktsiya vaqti 6 soat edi. Odatdagi tajribada shisha reaktor 100 ml fenol eritmasi (1,05 mM) va MnO2 va PAA (2%) katalizatorining tegishli dozalari 0-2 g L gacha bo'lgan to'ldirildi.^-1 va mos ravishda 0-150 ppm. Barcha reaktsiyalar neytral pH, atmosfera bosimi va xona haroratida (22 ± 1 ° C) amalga oshirildi.
Ultrasonikatsiya orqali katalizatorning sirt maydoni ko'paydi, natijada strukturada hech qanday o'zgarishsiz 4 baravar katta sirt maydoni paydo bo'ldi. Oborot chastotalari (TOF) 7 x 10 dan oshirildi^-3 12,2 x 10 gacha^-3 min^-1, jim jarayon bilan solishtirganda. Bundan tashqari, katalizatorning sezilarli yuvilishi aniqlanmadi. Reagentlarning nisbatan past konsentratsiyasida fenolning izotermik oksidlanishi yumshoq sharoitda fenolni (89% gacha) olib tashlashning yuqori tezligini ko'rsatdi. Umuman olganda, ultratovush birinchi 60 daqiqada oksidlanish jarayonini tezlashtirdi. (Fenolni olib tashlashning 70% va jim ishlov berish paytida 40%).
Qurilma tavsiyasi:
UP400S
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Rokhina, EV; Makarova, K.; Lahtinen, M.; Golovina, EA; Van As, H.; Virkutyte, J. (2013): Ultratovush yordamida MnO₂ Fenol degradatsiyasi uchun perasetik kislotaning katalizlangan gomolizi: jarayon kimyosi va kinetikasini baholash. Kimyoviy muhandislik jurnali 221, 2013. 476–486.

Fenol: RuI yordamida fenolning oksidlanishi₃ katalizator sifatida

Ultrasonik dastur:
RuI ustidan fenolning geterogen suvli oksidlanishi₃ vodorod periks bilan (H₂O₂): Fenolning (100 ppm) RuI ustidan katalitik oksidlanishi₃ katalizator sifatida magnit aralashtirgich va haroratni regulyator bilan jihozlangan 100 ml shisha reaktorda o'rganildi. Reaksiya aralashmasi katalizator zarralarini bir tekis taqsimlash va to'liq suspenziya qilish uchun to'liq aralashtirishni ta'minlash uchun 1-6 soat davomida 800 rpm tezlikda aralashtiriladi. Kavitatsiya pufakchasining tebranishi va qulashi natijasida yuzaga kelgan buzilish tufayli sonikatsiya paytida eritmani mexanik aralashtirish amalga oshirilmadi, bu esa o'zini juda samarali aralashtirishni ta'minlaydi. Eritmaning ultratovush nurlanishi ultratovushli (zond tipidagi sonikator deb ataladigan) jihozlangan UP400S ultratovush transduserida amalga oshirildi, u doimiy yoki impuls rejimida 24 kHz qattiq chastotada va maksimal quvvat chiqishi 400 Vt ni tashkil qiladi. .
Tajriba uchun, ishlov berilmagan RuI₃ katalizator sifatida (0,5-2 gL^-1) quyidagi H2O2 (30%, 200-1200 ppm oralig'ida konsentratsiya) qo'shilishi bilan reaksiya muhitiga suspenziya sifatida kiritildi.
Rokhina va boshqalar. o'z tadqiqotlarida ultratovush nurlanishi katalizatorning teksturaviy xususiyatlarini o'zgartirishda muhim rol o'ynaganligini aniqladilar, katalizator zarralarining parchalanishi natijasida sirt maydoni yuqori bo'lgan mikrog'ovak strukturani hosil qildi. Bundan tashqari, u katalizator zarralarining aglomeratsiyasini oldini olgan va fenol va vodorod periksning katalizatorning faol joylariga kirishini yaxshilaydigan reklama ta'siriga ega edi.
Jim oksidlanish jarayoniga nisbatan ultratovush yordamida jarayon samaradorligining ikki baravar oshishi katalizatorning yaxshilangan katalitik harakati va •OH, •HO2 va •I kabi oksidlovchi turlarning paydo bo'lishi bilan bog'liq.₂ vodorod aloqalari orqali radikallarning parchalanishi va rekombinatsiyasi.
Qurilma tavsiyasi:
UP400S
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Rokhina, EV; Lahtinen, M.; Nolte, MCM; Virkutyte, J. (2009): Ultratovush yordamida heterojen ruteniy katalizlangan fenolning nam peroksid oksidlanishi. Amaliy kataliz B: Environmental 87, 2009. 162– 170.

PLA bilan qoplangan Ag/ZnO zarralari

Ultrasonik dastur:
Ag / ZnO zarralarining PLA qoplamasi: PLA bilan qoplangan Ag / ZnO ning mikro va submikro zarralari suvdagi moyli emulsiya erituvchi bug'lanish texnikasi bilan tayyorlangan. Ushbu usul quyidagi tarzda amalga oshirildi. Birinchidan, 400 mg polimer 4 ml xloroformda eritildi. Natijada polimerning xloroformdagi konsentratsiyasi 100 mg/ml ni tashkil etdi. Ikkinchidan, polimer eritmasi har xil sirt faol moddalar tizimlarining suvli eritmasida (emulsifikatsiya qiluvchi vosita, PVA 8-88) gomogenizator bilan 24000 aylanish tezligida doimiy aralashtirishda emulsiya qilindi. Aralash 5 daqiqa davomida aralashtiriladi. va bu davrda hosil qiluvchi emulsiya muz bilan sovutilgan. Sirt faol moddaning suvdagi eritmasi va PLA ning xloroform eritmasi o'rtasidagi nisbat barcha tajribalarda bir xil edi (4:1). Keyinchalik, olingan emulsiya 5 daqiqa davomida UP400S (400 Vt, 24 kHz) ultratovushli zond tipidagi qurilma tomonidan ultrasoniklashtirildi. sikl 0,5 va amplituda 35% da. Nihoyat, tayyorlangan emulsiya Erlenmeyer kolbasiga o'tkazildi, aralashtirildi va organik erituvchi emulsiyadan past bosim ostida bug'landi, bu oxir-oqibat zarracha suspenziyasi hosil bo'lishiga olib keladi. Erituvchi olib tashlangandan so'ng suspenziya emulsifikatorni olib tashlash uchun uch marta santrifüj qilindi.
Qurilma tavsiyasi:
UP400S
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Kucharczyk, P.; Sedlarik, V.; Stloukal, P.; Bazant, P.; Koutni, M.; Gregorova, A.; Kreyx, D.; Kuritka, I. (2011): Poli (L-laktik kislota) bilan qoplangan mikroto'lqinli sintezlangan gibrid antibakterial zarralar. Nanokon 2011 yil.

Polianilin kompozitsiyasi

Ultrasonik dastur:
Suvga asoslangan o'z-o'zidan qo'shilgan nanopolianilin (SPAni) kompozitsiyasini (Sc-WB) tayyorlash
Suvga asoslangan SPAni kompozitsiyasini tayyorlash uchun ScCO2 muhitida in-situ polimerizatsiya yordamida sintez qilingan 0,3 gr SPAni suv bilan suyultirildi va 1000 Vt ultratovushli gomogenizator UIP1000hd tomonidan 2 daqiqa davomida sonikatsiya qilindi. Keyin suspenziya mahsuloti 15 daqiqa davomida 125 gr suv bazlı sertleştirici matritsasi qo'shilishi bilan bir hil holga keltirildi. va oxirgi sonikatsiya 5 daqiqa davomida atrof-muhit haroratida amalga oshirildi.
Qurilma tavsiyasi:
UIP1000hd
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Bagherzade, MR; Musavinejod, T.; Akbarinezhad, E.; Ghanbarzade, A. (2013): ScCO2 o'z ichiga olgan suvga asoslangan epoksi qoplamaning himoya ko'rsatkichi, o'z-o'zidan qo'shilgan nanopolianilin. 2013 yil.

Politsiklik aromatik uglevodorodlar: naftalin, asenaftilen va fenantrenning sonokimyoviy degradatsiyasi

Ultrasonik dastur:
Politsiklik aromatik uglevodorodlar (PAHs) naftalin, asenaftilen va fenantrenning suvdagi sonokimyoviy degradatsiyasi uchun namuna aralashmalari 20◦C haroratda va har bir maqsadli PAH dan 50 µg/l (umumiy boshlang‘ich konsentrasiyaning 150 µg/l) sonida sonikatsiya qilindi. Ultrasonikatsiya UP400S shox tipidagi ultrasonikator (400W, 24kHz) tomonidan qo'llanildi, u doimiy yoki impuls rejimida ishlashga qodir. UP400S sonikatori uchi 7 mm diametrli titanium probi H7 bilan jihozlangan. Reaksiyalar 200 ml silindrsimon shisha reaksiya idishida amalga oshirildi, titan shoxi reaksiya idishining tepasiga o'rnatildi va O-ringlar va teflon klapan yordamida muhrlandi. Jarayon haroratini nazorat qilish uchun reaksiya idishi suv hammomiga joylashtirildi. Har qanday fotokimyoviy reaktsiyalarning oldini olish uchun idish alyuminiy folga bilan qoplangan.
Tahlil natijalari shuni ko'rsatdiki, PAHlarning konvertatsiyasi sonication davomiyligi oshishi bilan ortadi.
Naftalin uchun ultratovush yordamida konversiya (ultratovush quvvati 150 Vt ga o'rnatilgan) 30 daqiqadan so'ng erishilgan 77,6% dan oshdi. 60 daqiqadan so'ng 84,4% gacha sonikatsiya. sonikatsiya.
Acenaftilen uchun ultratovush yordamida konversiya (ultratovush quvvati 150W ga o'rnatilgan) 30 daqiqadan so'ng erishilgan 77,6% dan oshdi. 60 daqiqadan so'ng 84,4% gacha 150 Vt ultratovush kuchi bilan sonikatsiya. 150 Vt ultratovush bilan sonikatsiya 30 daqiqadan so'ng erishilgan 80,7% dan oshdi. 60 daqiqadan so'ng 96,6% gacha 150 Vt ultratovush kuchi bilan sonikatsiya. sonikatsiya.
Fenanthren uchun ultratovush yordamida konversiya (ultratovush quvvati 150W ga o'rnatilgan) 30 daqiqadan so'ng erishilgan 73,8% dan oshdi. 60 daqiqadan so'ng sonikatsiya 83,0% gacha. sonikatsiya.
Degradatsiya samaradorligini oshirish uchun temir ioni qo'shilganda vodorod periksdan samaraliroq foydalanish mumkin. Temir ionining qo'shilishi Fentonga o'xshash reaktsiyani simulyatsiya qiluvchi sinergetik ta'sirga ega ekanligi ko'rsatilgan.
Qurilma tavsiyasi:
UP400S H7 bilan
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Psillakis, E.; Goula, G.; Kalogerakis, N.; Mantzavinos, D. (2004): Ultrasonik nurlanish orqali suvli eritmalarda polisiklik aromatik uglevodorodlarning parchalanishi. Xavfli materiallar jurnali B108, 2004. 95–102.

Substratlardan oksid qatlamini olib tashlash

Ultrasonik dastur:
Cu substratlarida CuO nanosimlarini o'stirishdan oldin substratni tayyorlash uchun Cu yuzasidagi ichki oksid qatlami namunani 0,7 M xlorid kislotada 2 daqiqa davomida ultratovush orqali olib tashlandi. Hielscher UP200S bilan. Namuna 5 daqiqa davomida asetonda ultratovush bilan tozalandi. organik ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun, deionizatsiyalangan (DI) suv bilan yaxshilab yuvib tashlang va siqilgan havoda quriting.
Qurilma tavsiyasi:
UP200S yoki UP200St
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
Mashok, M.; Yu, K.; Cui, S.; Mao, S.; Lu, G.; Chen, J. (2012): CuO nanosimlarining gazni sezish xususiyatlarini ularning sirtlarida diskret nano o'lchamli p-n birikmalarini yaratish orqali modulyatsiya qilish. ACS amaliy materiallari & Interfeyslar 4, 2012. 4192−4199.

voltametriya tajribalari

Ultrasonik dastur:
Ultratovush yordamida kuchaytirilgan voltammetriya tajribalari uchun shisha shox (diametri 13 mm) bilan jihozlangan Hielscher 200 vatt ultrasonikator UP200S ishlatilgan. Ultratovush 8 Vt / sm intensivlikda qo'llanildi^–2.
Suvli eritmalarda nanozarrachalarning diffuziya tezligining sekinligi va har bir nanozarrachadagi oksidlanish-qaytarilish markazlarining ko‘pligi tufayli nanozarrachalarning to‘g‘ridan-to‘g‘ri eritma fazali voltammetriyasida adsorbsion effektlar ustunlik qiladi. Nanozarrachalarni adsorbsiya natijasida to‘planmagan holda aniqlash uchun (i) nanozarrachalarning yetarlicha yuqori konsentratsiyasi, (ii) signal-zamin nisbatini yaxshilash uchun kichik elektrodlar yoki (iii) yordamida eksperimental yondashuvni tanlash kerak. juda tez ommaviy transport.
Shuning uchun, McKenzie va boshqalar. (2012) nanozarrachalarning elektrod yuzasiga massa tashish tezligini keskin yaxshilash uchun kuchli ultratovushdan foydalangan. Eksperimental o'rnatishda elektrod to'g'ridan-to'g'ri 5 mm elektroddan shoxgacha bo'lgan masofa va 8 Vt / sm ga ega bo'lgan yuqori intensivlikdagi ultratovushga ta'sir qiladi.^–2 qo'zg'alish va kavitatsion tozalashga olib keladigan sonikatsiya intensivligi. Sinov redoks tizimi, Ru(NH3) ning bir elektronli qaytarilishi₆³⁺ suvli 0,1 M KCl da, ushbu sharoitlarda erishilgan massa tashish tezligini kalibrlash uchun ishlatilgan.
Qurilma tavsiyasi:
UP200S yoki UP200St
Ma'lumotnoma/tadqiqot maqolasi:
MakKenzi, KJ; Marken, F. (2001): Nanopartikulyar Fe2O3 ning suvli eritmasida to'g'ridan-to'g'ri elektrokimyosi va qalay qo'shilgan indiy oksidiga adsorbsiyalangan. Sof amaliy kimyo, 73/12, 2001. 1885–1894.

Laboratoriyadan sanoat miqyosigacha bo'lgan sonokimyoviy reaktsiyalar uchun sonikatorlar

Hielscher yuqori hajmli oqimlar uchun qo'lda ishlaydigan laboratoriya homogenizatoridan to'liq sanoat sonikatorlarigacha bo'lgan ultrasonikatorlarning to'liq spektrini taklif etadi. Sinov jarayonida kichik miqyosda erishilgan barcha natijalar, R&D and optimization of an ultrasonic process, can be >linearly scaled up to full commercial production. Hielscher sonikatorlari ishonchli, mustahkam va 24/7 ishlash uchun qurilgan.
Jarayonni qanday baholash, optimallashtirish va kengaytirishni bizdan so'rang! Barcha bosqichlarda sizga yordam berishdan mamnunmiz – birinchi sinovlar va jarayonni optimallashtirishdan tortib sanoat ishlab chiqarish liniyasiga o'rnatishgacha!