Tổng hợp magiê Hydride thông qua thủy phân

Ultrasonication là một phương pháp hiệu quả và đơn giản để sản xuất magiê hydride để lưu trữ hydro. Siêu âm đẩy nhanh quá trình thủy phân magiê và hydro để tạo thành magiê hydride. Trái ngược với quá trình chemisorption phân ly thông thường, thủy phân siêu âm magiê hydride chạy ở nhiệt độ phòng và áp suất môi trường xung quanh. Điều này làm cho tuyến đường sono-hóa học dễ dàng, an toàn và có sẵn. Siêu âm hiệu suất cao cho phép sản xuất nhanh chóng và hiệu quả số lượng lớn magiê hydride.

Magiê Hydride để lưu trữ hydro

Magnesium hydride can be efficiently and inexpensively syntheiszed via ultrasonic hydrolysisMagiê hydride, MgH2, đã thu hút sự chú ý rộng rãi như là tùy chọn để lưu trữ hydro. Lợi ích chính là nguồn tài nguyên dồi dào, hiệu suất cao, trọng lượng nhẹ, chi phí thấp và an toàn. So với các hydrohydride khác có thể sử dụng để lưu trữ hydro, MgH2 có mật độ lưu trữ hydro cao nhất với tới 7,6 wt%. Hydro có thể được lưu trữ trong Mg dưới dạng hydrohydrit kim loại dựa trên Mg. Quá trình tổng hợp MgH2 được gọi là chemisorption phân ly. Một phương pháp phổ biến để sản xuất hydro hydride kim loại dựa trên Mg từ Mg và H2, là sự hình thành ở nhiệt độ 300–400 °C và áp suất hydro 2,4–40 MPa. Phương trình hình thành đi như sau: Mg + H2 ⇌ MgH2
Việc xử lý nhiệt cao đi kèm với tác dụng suy thoái đáng kể của hydroxit, chẳng hạn như kết tinh lại, phân tách pha, kết tụ hạt nano, v.v. Hơn nữa, nhiệt độ và áp suất cao làm cho sự hình thành mgH2 sử dụng nhiều năng lượng, phức tạp và do đó tốn kém. Một phương pháp thay thế không nhiệt và đơn giản hơn đáng kể là thủy phân ultrasonically thúc đẩy của magiê hydroxit ở nhiệt độ phòng và áp suất môi trường xung quanh.

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Ultrasonic hydrolysis and MgH2 nano-structuring turn magnesium hydride into an efficacious technology for hydrogen storage

Siêu âm homogenizer UIP16000hdT để tổng hợp hiệu quả magiê hydride số lượng lớn để lưu trữ hydro

Thủy phân siêu âm magiê Hydride

Ultrasonication nổi tiếng với khả năng bắt đầu và tăng tốc phản ứng hóa học, để ảnh hưởng đến con đường hóa học và để cải thiện hiệu quả tổng thể của một phản ứng. Các tác dụng có lợi của siêu âm tần số thấp, công suất cao trên các phản ứng hóa học được gọi là sono-hóa học.
Siêu âm điện đã được áp dụng cho nhiều phản ứng không đồng nhất, xúc tác và tổng hợp trong R&D và giai đoạn công nghiệp để tăng năng suất, tỷ lệ chuyển đổi và hiệu quả phản ứng tổng thể. Đối với tổng hợp thủy phân của magiê hydride, sonication đã được khoa học chứng minh là rất có lợi, quá.
Sonication cải thiện chuyển khối lượng do đó tăng tốc phản ứng, và giúp vượt qua các rào cản nhiệt động lực học và động học. Năng lượng nhiệt, tức là nhiệt, là cần thiết để thúc đẩy quá trình hydro hóa hấp thụ / khử hấp thụ trong magiê. Việc sử dụng các nguồn năng lượng nhiệt không trực tiếp như siêu âm điện là một thay thế hiệu quả để làm mất ổn định magiê hydride.
Nhóm nghiên cứu của Hiroi et al. (2011) đã điều tra tác dụng của ultrasonication ở các tần số khác nhau trên quá trình thủy phân magiê hydride (MgH2). Họ thấy rằng siêu âm tần số thấp là phương pháp hiệu quả nhất để có được tỷ lệ chuyển đổi cao. Tốc độ thủy phân ở sonication tần số thấp "đạt tới 76% về mức độ phản ứng ở mức 7,2 ks ở tần số siêu âm 28 kHz. Giá trị này gấp hơn 15 lần giá trị thu được trong trường hợp mẫu không sonicated, cho thấy mật độ hydro tương đương là 11,6 khối lượng% trên cơ sở trọng lượng của MgH2.
Kết quả cho thấy siêu âm sẽ tăng cường phản ứng thủy phân của MgH2 bằng cách tăng tốc độ phản ứng không đổi do tạo ra các gốc tự do và tẩy tế bào chết lớp thụ động của Mg(OH)2 trên MgH2 chưa được đáp ứng do tạo ra lực cắt lớn. (Hiroi và cộng sự 2011)

Vấn đề: Thủy phân chậm magiê Hydride

Thúc đẩy thủy phân MgH2 thông qua phay bóng, xử lý nước nóng hoặc phụ gia hóa học đã được điều tra, nhưng không được tìm thấy để tăng cường tỷ lệ chuyển đổi hóa học một cách đáng kể. Về việc bổ sung hóa chất, phụ gia hóa học, chẳng hạn như chất đệm, chelators và bộ trao đổi ion, giúp ngăn chặn sự hình thành một lớp Mg (OH) 2 thụ động, tạo ra tạp chất trong quá trình đạp xe sau Mg.

Giải pháp: Siêu âm phân tán magiê Hydride

Siêu âm phân tán và phay ướt là một kỹ thuật hiệu quả cao để sản xuất các hạt và tinh thể có kích thước nano với đường cong phân phối rất hẹp. Bằng cách phân tán magiê hydroxit đều ở kích thước nano, diện tích bề mặt hoạt động trở nên mở rộng đáng kể. Hơn nữa, sonication loại bỏ các lớp thụ động và tăng chuyển khối lượng cho tỷ lệ chuyển đổi hóa học vượt trội. Siêu âm phay, phân tán, deagglomeration và làm sạch bề mặt hạt vượt trội các kỹ thuật phay khác về hiệu quả, độ tin cậy và đơn giản.

The ultrasonicator UIP1000hdT is a powerful disperser for medium-sized production scale.

Máy siêu âm UIP1000hdT để xử lý liên tục nội tuyến magiê hydride

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Ultrasonic milling and dispersing is a highly efficient method for particle size reduction, e.g. magnesium hydride

Siêu âm phay ướt và phân tán là một phương pháp hiệu quả cao để giảm kích thước hạt, ví dụ như magiê hydride

Siêu âm Nanostructuring của MgH2

Các cấu trúc dựa trên magiê kích thước nano / nano như hạt nano MgH2 và sợi nano có thể được tăng cường hơn nữa bằng cách giảm kích thước hạt và hạt, do đó làm giảm sự hình thành hydride của chúng enthalpy ΔH. Siêu âm nanostructuring là một kỹ thuật hiệu quả cao cho phép thay đổi nhiệt động lực học của magiê hydro hydro mà không ảnh hưởng đến công suất hydro. Các hạt nano MgH2 siêu mịn thể hiện khả năng hút ẩm hydro được cải thiện đáng kể.

Siêu âm thúc đẩy tổng hợp magiê Hydride

  • Phản ứng nhanh hơn
  • Tỷ lệ chuyển đổi cao hơn
  • Loại bỏ các lớp thụ động
  • Phản ứng hoàn chỉnh hơn
  • tăng khối lượng chuyển
  • Năng suất cao hơn
  • Cấu trúc nano MgH2
  • Cải thiện sự sorption hydro

Ultrasonicators hiệu suất cao cho thủy phân MgH2

Sonochemistry – việc áp dụng siêu âm điện cho các phản ứng hóa học – là một công nghệ xử lý đáng tin cậy, tạo điều kiện và tăng tốc tổng hợp, phản ứng xúc tác và các phản ứng dị hợp khác. Danh mục đầu tư Của Hielscher Ultrasonics bao gồm toàn bộ phạm vi từ ultrasonicators phòng thí nghiệm nhỏ gọn đến hệ thống sonochemical công nghiệp cho tất cả các loại ứng dụng hóa học như thủy phân magiê hydride và nano-phay / nano-cấu trúc của nó. Điều này cho phép chúng tôi tại Hielscher cung cấp cho bạn ultrasonicator phù hợp nhất cho tổng hợp MgH2 dự kiến của bạn. Đội ngũ nhân viên có kinh nghiệm lâu năm của chúng tôi sẽ hỗ trợ bạn từ các bài kiểm tra khả thi và tối ưu hóa quy trình đến việc lắp đặt hệ thống siêu âm của bạn ở cấp độ sản xuất cuối cùng.
Bản in chân nhỏ của homogenizers siêu âm của chúng tôi cũng như tính linh hoạt của chúng trong các tùy chọn cài đặt làm cho chúng phù hợp ngay cả với các cơ sở xử lý không gian nhỏ. Bộ vi xử lý siêu âm được cài đặt trên toàn thế giới trong hóa học tốt, hóa dầu và các cơ sở sản xuất vật liệu nano.

Batch và inline

Trang bị sonochemical của Hielscher có thể được sử dụng để xử lý dòng chảy hàng loạt và liên tục. Xử lý hàng loạt siêu âm là lý tưởng cho quá trình thử nghiệm, tối ưu hóa và mức độ sản xuất nhỏ đến trung bình. Đối với một khối lượng lớn vật liệu, chế biến nội tuyến có thể thuận lợi hơn. Một quá trình trộn nội tuyến liên tục đòi hỏi một thiết lập tinh vi – bao gồm trong một máy bơm, ống hoặc ống và bể - nhưng nó có hiệu quả cao, nhanh chóng và đòi hỏi ít lao động hơn đáng kể. Hielscher Ultrasonics có thiết lập sonochemical phù hợp nhất cho phản ứng tổng hợp sono của bạn, khối lượng xử lý và mục tiêu.

Đầu dò siêu âm và lò phản ứng cho thủy phân MgH2 ở mọi quy mô

UIP4000hdT dòng tế bào cho sonication nội tuyến trên quy mô công nghiệpHielscher Ultrasonics phạm vi sản phẩm bao gồm toàn bộ phổ của bộ vi xử lý siêu âm từ ultrasonicators phòng thí nghiệm nhỏ gọn trên băng ghế dự bị và hệ thống thí điểm để bộ vi xử lý siêu âm công nghiệp đầy đủ với khả năng xử lý tải trọng xe tải mỗi giờ. Phạm vi sản phẩm đầy đủ cho phép chúng tôi cung cấp cho bạn homogenizer siêu âm phù hợp nhất cho năng lực quá trình và mục tiêu sản xuất của bạn.
Hệ thống bàn siêu âm là lý tưởng để kiểm tra tính khả thi và tối ưu hóa quy trình. Mở rộng quy mô tuyến tính dựa trên các thông số quy trình được thiết lập giúp tăng khả năng xử lý từ các lô nhỏ hơn sang sản xuất thương mại hoàn toàn. Up-scaling có thể được thực hiện bằng cách cài đặt một đơn vị siêu âm mạnh mẽ hơn hoặc cụm một số ultrasonicators song song. Với UIP16000, Hielscher cung cấp homogenizer siêu âm mạnh nhất trên toàn thế giới.

Chính xác điều khiển amplitudes cho kết quả tối ưu

Tất cả ultrasonicators Hielscher là chính xác kiểm soát và do đó đáng tin cậy làm việc ngựa trong sản xuất. Biên độ là một trong những thông số quá trình quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả và hiệu quả của các phản ứng sonochemical Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control. Tất cả Hielscher Ultrasonics’ bộ xử lý cho phép thiết lập chính xác của biên độ. Sonotrodes và sừng tăng cường là những phụ kiện cho phép sửa đổi biên độ trong một phạm vi rộng hơn. Bộ vi xử lý siêu âm công nghiệp của Hielscher có thể cung cấp biên độ rất cao và cung cấp cường độ siêu âm cần thiết cho các ứng dụng đòi hỏi. Khuếch đại lên đến 200 μm có thể dễ dàng chạy trong 24/7 hoạt động.
Cài đặt biên độ chính xác và giám sát vĩnh viễn các thông số quá trình siêu âm thông qua phần mềm thông minh cung cấp cho bạn khả năng điều trị reagant của bạn với các điều kiện siêu âm hiệu quả nhất. Sonication tối ưu cho một tỷ lệ chuyển đổi hóa học vượt trội!
Sự mạnh mẽ của thiết bị siêu âm của Hielscher cho phép hoạt động 24/7 ở nhiệm vụ nặng nề và trong môi trường đòi hỏi khắt khe. Điều này làm cho thiết bị siêu âm của Hielscher trở thành một công cụ làm việc đáng tin cậy đáp ứng các yêu cầu quá trình hóa học của bạn.

Chất lượng cao nhất – Thiết kế và sản xuất tại Đức

Là một doanh nghiệp do gia đình sở hữu và gia đình chạy, Hielscher ưu tiên các tiêu chuẩn chất lượng cao nhất cho bộ xử lý siêu âm của nó. Tất cả các ultrasonicators được thiết kế, sản xuất và kiểm tra kỹ lưỡng tại trụ sở chính của chúng tôi tại Teltow gần Berlin, Đức. Mạnh mẽ và độ tin cậy của thiết bị siêu âm của Hielscher làm cho nó một con ngựa làm việc trong sản xuất của bạn. 24/7 hoạt động dưới tải đầy đủ và trong môi trường đòi hỏi là một đặc tính tự nhiên của máy trộn hiệu suất cao của Hielscher.
Hielscher Ultrasonics’ bộ vi xử lý siêu âm công nghiệp có thể cung cấp biên độ rất cao. Biên độ lên đến 200μm có thể dễ dàng chạy liên tục trong hoạt động 24/7. Đối với biên độ cao hơn, sonotrodes siêu âm tùy chỉnh có sẵn.

Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:

batch Khối lượng Tốc độ dòng Thiết bị khuyến nghị
1 đến 500ml 10 đến 200mL / phút UP100H
10 đến 2000mL 20 đến 400mL / phút UP200Ht, UP400St
0.1 đến 20L 00,2 đến 4L / phút UIP2000hdT
10 đến 100L 2 đến 10L / phút UIP4000hdT
N.A. 10 đến 100L / phút UIP16000
N.A. lớn hơn Cụm UIP16000

Liên hệ chúng tôi! / Hỏi chúng tôi!

Yêu cầu thêm thông tin

Vui lòng sử dụng mẫu dưới đây để yêu cầu thêm thông tin về bộ vi xử lý siêu âm, ứng dụng và giá cả. Chúng tôi sẽ vui mừng để thảo luận về quá trình của bạn với bạn và để cung cấp cho bạn một hệ thống siêu âm đáp ứng yêu cầu của bạn!










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

Hielscher Ultrasonics sản xuất hiệu suất cao siêu âm homogenizers cho các ứng dụng trộn, phân tán, nhũ tương và khai thác trên phòng thí nghiệm, thí điểm và quy mô công nghiệp.

Văn học/tài liệu tham khảo



Sự kiện đáng biết

Ưu điểm của Magnensium Hydride để lưu trữ hydro

  • Trọng lực lý tưởng, cân bằng
  • Mật độ năng lượng thể tích vượt trội
  • Rẻ tiền
  • Có sẵn dồi dào
  • Dễ dàng xử lý (ngay cả trong không khí)
  • Phản ứng trực tiếp với nước là có thể
  • Động học phản ứng có thể được điều chỉnh cho các ứng dụng cụ thể
  • Phản ứng cao và an toàn sản phẩm
  • Không độc hại và an toàn khi sử dụng
  • Thân thiện với môi trường

Magiê Hydride là gì?

Magiê hydride (MgH2; còn được gọi là magiê dihydride) có cấu trúc tứ giác và thể hiện dạng tinh thể khối không màu hoặc bột màu trắng. Nó được sử dụng như một nguồn hdyrogen cho pin nhiên liệu dưới 10.000W. Lượng hydro được giải phóng bằng nước cao hơn 14,8wt%, cao hơn đáng kể so với lượng hydro được giải phóng thông qua bể chứa hydro khí áp suất cao (70MPa, ~ 5,5wt%) và vật liệu lưu trữ hydro kim loại nặng (<2wt%). Furthermore, magnesium hydride is safe and highly efficient, which turns it into a promising technology for efficacious hydrogen storage. Hydrolysis of magnesium hydride is used as supply hydrogen system in proton-exchange membrane fuel cells (PEMFC), which improve energy density of the system significantly. Solid / semi-solid Mg-H fuel battery systems with high-energy density are also in development. Their promising advantage is an energy density 3-5 times higher than that of lithium-ion batteries. Synonyms: Magnesium dihydride, magnesium hydride (hydrogen storage grade) Used as material for hydrogen storage Molecular Formula: MgH2 Molecular Weight:26.32 Density:1.45g/mL Melting Point:>250 °C
Độ hòa tan: không hòa tan trong dung dịch hữu cơ thông thường


Hielscher Ultrasonics supplies high-performance ultrasonic homogenizers from lab to industrial size.

Ultrasonics hiệu suất cao! Phạm vi sản phẩm của Hielscher bao gồm toàn bộ quang phổ từ ultrasonicator phòng thí nghiệm nhỏ gọn trên các đơn vị băng ghế dự bị hàng đầu đến các hệ thống siêu âm công nghiệp đầy đủ.