Công nghệ siêu âm Hielscher

Tổng hợp perovskite bởi Ultrasonication

Ultrasonically gây ra và tăng cường các phản ứng cung cấp một facile, chính xác điều khiển và linh hoạt tổng hợp phương pháp để sản xuất các vật liệu kích hoạt ánh sáng, mà thường không thể chuẩn bị bằng các kỹ thuật thông thường.
Kết tinh siêu âm và sự kết tủa của các Crystal Perovskit là một kỹ thuật có hiệu quả cao và kinh tế, cho phép sản xuất nanocrystals Perovskit trên quy mô công nghiệp để sản xuất hàng loạt.

Tổng hợp siêu âm của Nanocrystals perovskite

Organic–inorganic lead halide perovskites exhibit exceptional optoelectronic properties such as high light absorption, very long long carrier lifetime, carrier diffusion length, and high carrier mobility, which makes the perovskite compounds a superior functional material for high-performance applications in solar panels, LEDs, photodetectors, lasers, etc.
Ultrasonication là một trong những phương pháp vật lý để thúc đẩy các phản ứng hữu cơ khác nhau. Quá trình kết tinh bị ảnh hưởng và kiểm soát bởi điều trị bằng siêu âm, dẫn đến các thuộc tính kích thước điều khiển của các hạt nano Perovskit đơn tinh thể.

TEM hình ảnh của nanocrystals tổng hợp ultrasonically Perovskit

TEM hình ảnh cho CH3Nh3Không có PbBr3 QDs (a) với và (b) mà không cần điều trị bằng siêu âm.

UIP2000hdT-một ultrasonicator hiệu suất cao 2000W cho phay công nghiệp của hạt nano.

UIP2000hdT với lò phản ứng dòng chảy gỉ

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Nghiên cứu trường hợp của siêu âm perovskite tổng hợp

Research has conducted manifold types of ultrasonically assisted perovskite crystal growth. In general, perovskite crystals are prepared with the liquid growth method. In order to precipitate perovskite crystals, the solubility of the target samples is slowly and controlled reduced in a precursor solution. Ultrasonic precipitation of perovskite nano crystals is mainly based on an antisolvent quenching.

Siêu âm kết tinh của Nanocrystals perovskite

Jang et al. (2016) báo cáo tổng hợp siêu âm hỗ trợ ultrasonically thành công của nanocrystals halua Perovskit. Sử dụng siêu âm, APbX3 Các nanocrystals Perovskit với một loạt các bố cục, trong đó a = ch3Nh3, CS, hoặc HN = CHNH3 (formamidinium), và X = CL, BR, hoặc I, được kết tủa. Ultrasonication tăng tốc quá trình hòa tan của tiền chất (AX và PbX2) tại toluene, và tỷ lệ hòa tan xác định tốc độ tăng trưởng của các nanocrystals. Sau đó, nhóm nghiên cứu chế tạo các máy chụp ảnh có độ nhạy cao bằng các lớp phủ xoay đồng nhất với các nanocrystals cỡ lớn trên các chất nền oxit silic rộng.

Siêu âm pha lê Perovskit phân phối

Phân phối kích thước hạt của CH3NH3PbBr3 (a) với và (b) mà không cần điều trị bằng siêu âm.
Trần et al. 2017

Siêu âm kết tinh của Perovskit

Bành et al. (2016) phát triển phương pháp tăng trưởng mới dựa trên một cavitation-kích hoạt sự kết tinh không đối xứng (ctac), trong đó khuyến khích các hạt nhân không đồng nhất bằng cách cung cấp đủ năng lượng để vượt qua các rào cản tạo mầm. Một thời gian ngắn, họ giới thiệu một xung siêu âm rất ngắn (≈ 1sec) để giải pháp khi nó đạt đến một mức độ siêu bão hòa thấp với sự khuếch tán hơi nước chống dung môi. Xung siêu âm được giới thiệu ở mức độ siêu bão hòa cao, nơi cavitation gây ra sự kiện quá mức tạo mầm và do đó sự phát triển của một plethora của các tinh thể nhỏ. Promiđơn, MAPbBr3 phim đơn tinh thể phát triển trên bề mặt của các chất nền khác nhau trong vài giờ điều trị ultrasonication tuần hoàn.

Tổng hợp siêu âm của perovskite Quantum Dots

Chen et al. (2017) present in their research work a efficient method to prepare perovskite quantum dots (QDs) under ultrasonic irradiation. Ultrasonication is used as a mechanical method in order to accelerate the precipitation of perovskite quantum dots. The crystallization process of the perovskite quantum dots is intensified and controlled by the ultrasonic treatment, resulting in the precisely tailored size of the nanocrystals. The analysis of the structure, particle size and morphology of the perovskite quantum dots showed that the ultrasonic crystallization gives a smaller particle sizes and a more uniform particle size distribution. Using the ultrasonic (= sonochemical) synthesis, it was also possible to produce perovskite quantum dots with different chemical compositions. Those different compositions in the perovskite crystals allowed to unable emission peaks and adsorption edges of CH3Nh3Pbx3 (X = CL, BR và I), dẫn đến một gam màu cực kỳ rộng.

siêu âm phân tán

Ultrasonication của hệ thống treo hạt nano và mực là một kỹ thuật đáng tin cậy để phân tán chúng đồng nhất trước khi áp dụng các Nano-đình chỉ trên chất nền như lưới điện hoặc điện cực. (CF. Belchi et al. 2019; Pichler et al. 2018)
Siêu âm phân tán dễ dàng xử lý nồng độ rắn cao (ví dụ như bột nhão) và phân phối các hạt nano thành các hạt phân tán đơn để hệ thống treo đồng đều được sản xuất. Điều này đảm bảo rằng trong các ứng dụng tiếp theo, khi chất nền được phủ, không có vón như agglomerates làm suy yếu hiệu suất của lớp phủ.

Hielscher Ultrasonics cung cấp khả năng phân tán siêu âm mạnh mẽ để chuẩn bị hệ thống treo hạt nano đồng nhất, ví dụ như sản xuất pin lithium

Siêu âm phân tán chuẩn bị đình chỉ thống nhất kích thước nano: đường cong màu xanh lá cây – trước khi sonication/đường cong màu đỏ sau khi sonication

Bộ vi xử lý siêu âm cho lượng mưa perovskite

Hielscher Ultrasonics thiết kế và sản xuất các hệ thống siêu âm hiệu suất cao cho tổng hợp sonochemical của các tinh thể Perovskit chất lượng cao. Theo lãnh đạo thị trường và với kinh nghiệm lâu dài trong chế biến siêu âm, Hielscher Ultrasonics hỗ trợ khách hàng của mình từ thử nghiệm khả thi đầu tiên để xử lý tối ưu hóa để cài đặt cuối cùng của bộ xử lý siêu âm công nghiệp cho sản xuất quy mô lớn. Cung cấp đầy đủ danh mục đầu tư từ phòng thí nghiệm và máy siêu âm băng ghế dự bị lên đến bộ xử lý siêu âm công nghiệp, Hielscher có thể khuyên bạn nên thiết bị lý tưởng cho quá trình nanocrystal của bạn.
FC100L1K-1S với InsertMPC48Tất cả các ultrasonicators Hielscher được điều khiển chính xác và có thể được điều chỉnh từ rất thấp đến biên độ rất cao. Biên độ là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến tác động và sự phá huỷ đa của quá trình sonication. Hielscher Ultrasonics’ bộ vi xử lý siêu âm cung cấp một phổ rất rộng của biên giới bao gồm phạm vi rất nhẹ và mềm cho các ứng dụng rất dữ dội và phá hoại. Chọn cài đặt biên độ phù hợp, tăng cường và sonotrode cho phép thiết lập tác động siêu âm cần thiết cho quá trình cụ thể của bạn. Hielscher của lò phản ứng dòng chảy đặc biệt chèn MPC48 – MultiPhaseCavitator (xem pic. left) – cho phép tiêm giai đoạn thứ hai qua 48 cannulas như là một chủng mỏng vào cavitational điểm nóng, nơi sóng siêu âm hiệu suất cao phân tán hai giai đoạn thành một hỗn hợp đồng nhất. Các multiphasecavitator là lý tưởng để bắt đầu các điểm hạt giống tinh thể và để kiểm soát các phản ứng kết tủa của nanocrystals Perovskit.
Hielscher bộ xử lý siêu âm công nghiệp có thể cung cấp biên độ cực cao. Khuếch đại lên đến 200 μm có thể dễ dàng chạy trong 24/7 hoạt động. Đối với biên độ cao hơn thậm chí, tùy chỉnh siêu âm sonotrodes có sẵn. Mạnh mẽ của thiết bị siêu âm của Hielscher cho phép 24/7 hoạt động ở nhiệm vụ nặng nề và trong môi trường đòi hỏi.
Khách hàng của chúng tôi được hài lòng bởi sự mạnh mẽ nổi bật và độ tin cậy của hệ thống siêu âm Hielscher. Việc lắp đặt trong các lĩnh vực ứng dụng nặng, môi trường đòi hỏi và hoạt động 24/7 đảm bảo xử lý hiệu quả và tiết kiệm. Tăng cường quy trình siêu âm làm giảm thời gian xử lý và đạt kết quả tốt hơn, tức là chất lượng cao hơn, năng suất cao hơn, sản phẩm sáng tạo.
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
0.5 đến 1.5mL N.A. VialTweeter
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, nếu bạn muốn yêu cầu thêm thông tin về đồng nhất bằng siêu âm. Chúng tôi sẽ vui lòng cung cấp cho bạn một hệ thống siêu âm đáp ứng yêu cầu của bạn.










Hielscher Ultrasonics sản xuất hiệu suất cao siêu âm homogenizers cho sự phân tán, nhũ tương và khai thác tế bào.

Công suất cao siêu âm homogenizers từ Phòng thí nghiệm đến Pilotquy mô công nghiệp.

Văn học / Tài liệu tham khảo



Sự kiện đáng biết

Perovskit

Perovskit là một thuật ngữ mô tả khoáng vật Perovskit (còn được gọi là canxi Titan oxit hoặc Canxi titanat, công thức hóa học CaTiO3) cũng như một cấu trúc vật liệu cụ thể. Theo cùng tên, khoáng chất Perovskit có cấu trúc Perovskit.
Các hợp chất perovskite có thể xảy ra trong cấu trúc khối, tetragonal hoặc trực thoi và có công thức hóa học ABX3. A và B là cations, trong khi X đại diện cho một anion, mà trái phiếu cho cả hai. Trong các hợp chất Perovskit, cation A là lớn hơn đáng kể so với cation B. Các khoáng vật khác có cấu trúc Perovskit là loparite và bridgmanite.
Perovskit có cấu trúc tinh thể độc đáo và trong cấu trúc này các nguyên tố hóa học khác nhau được kết hợp. Do cấu trúc tinh thể đặc biệt, các phân tử Perovskit có khả năng biểu hiện các thuộc tính có giá trị khác nhau, chẳng hạn như siêu dẫn, từ trường rất cao, và/hoặc điện sắt, làm cho các hợp chất này rất thú vị đối với các ứng dụng công nghiệp. Hơn nữa, một số lượng lớn các yếu tố khác nhau có thể được kết hợp với nhau để tạo thành các cấu trúc Perovskit, mà làm cho nó có thể kết hợp, sửa đổi và tăng cường các đặc tính vật liệu nhất định. Các nhà nghiên cứu, khoa học và phát triển các quá trình sử dụng những tùy chọn để thiết kế có lọc và tối ưu hóa vật lý Perovskit, quang học và các đặc tính điện.
Các tính chất quang điện tử của họ làm cho perovskites lai ứng cử viên lý tưởng cho các ứng dụng tế bào năng lượng mặt trời và Perovskit các tế bào năng lượng mặt trời là một công nghệ đầy hứa hẹn, mà có thể giúp sản xuất một lượng lớn sạch, thân thiện với môi trường năng lượng.
Thông số quan trọng quang điện tử của Perovskit đơn tinh thể báo cáo trong văn học:

Ánh xạ31.51 eV 821 nm2.5 (SCLC)10−8τs = 22 ns τB = 1032 ns PL2 × 10102–8 µm3.3 × 1010Của MAPbBr32.18 eV 574 nm24 (SCLC)
τs = 28 NS τb = 300 NS PL
1.3–4.3 µm3 × 1010Ánh xạ31.51 eV 820 nm67.2 (SCLC)
τs = 18 NS τB = 570 NS PL
1.8–10.0 µm1.4 × 1010Ánh xạ3850 nm164 ± 25 Hole mobility (SCLC) 105 Hole mobility (Hall) 24 ± 6.8 electron SCLC
82 ± 5 µs TPV 95 ± 8 µs impedance spectroscopy (IS)9 × 109 p175 ± 25 µm3.6 × 1010 lỗ 34,5 × 1010 for electronMAPbI31.53 eV 784 nm34 Hall

8,8 × 1011 P
1,8 × 109 lỗ 4,8 × 1010 for electronMAPbBr31.53 eV 784 nm34 Hall

8,8 × 1011 P
1,8 × 109 lỗ 4,8 × 1010 for electronMAPbBr32.24 eV 537 nm4.36 Hall

3,87 × 1012 P
2,6 × 1010 lỗ 1,1 × 1011 for electronMAPbCl32.24 eV 537 nm4.36 Hall

3,87 × 1012 P
2,6 × 1010 lỗ 1,1 × 1011 for electronMAPbCl32.97 eV 402 nm179 Hall

5,1 × 109 N

Phong Bcl32.88 eV 440 nm42 ± 9 (SCLC)2.7 × 10-8Các loại = 83 NS τB = 662 ns PL4.0 × 109 p3.0–8.5 µm3.1 × 1010Tiếng FAPbI31.49 eV 870 nm40 ± 5 Hole mobility SCLC1.8 × 10-8
2,8 × 109
1,34 × 1010

Vật liệu Khoảng cách ban nhạc hoặc sự hấp thụ khởi phát Di động [cm2 V-1 S-1] Dẫn điện [Ω-1 Cm-1] Cuộc đời và phương pháp Carrier Nồng độ tàu sân bay và loại [cm-3] (n hoặc p) Độ dài khuếch tán Bẫy mật độ [cm-3]
Của MAPbBr3 2,21 eV 570 nm 115 (TOF) 20 – 60 (Hall) 38 (SCLC) Các loại = 41 NS τB = 457 NS (PL) 5 × 109 đến 5 × 1010 P 3 – 17 μm 5,8 × 109