Công nghệ siêu âm Hielscher

Siêu âm Graphene sản xuất

Tổng hợp siêu âm Graphene qua tẩy da chết bằng Graphite là phương pháp đáng tin cậy và thuận lợi nhất để sản xuất tấm graphene chất lượng cao trên quy mô công nghiệp. Bộ vi xử lý siêu âm hiệu suất cao của Hielscher được điều khiển chính xác và có thể tạo ra biên độ rất cao trong hoạt động 24/7. Điều này cho phép để chuẩn bị khối lượng cao của Graphene nguyên sơ trong một facile và kích thước-điều khiển cách.

Chuẩn bị siêu âm Graphene

Tấm grapheneKể từ những đặc điểm bất thường của Graphite được biết đến, một số phương pháp chuẩn bị của nó đã được phát triển. Bên cạnh sản xuất hóa chất của Graphin từ oxit Graphene trong các quá trình nhiều bước, cần có chất ôxi hoá và giảm tác nhân rất mạnh. Ngoài ra, graphene được chuẩn bị theo các điều kiện hóa học khắc nghiệt này thường chứa một lượng lớn các Khuyết tật ngay cả sau khi giảm so với graphenes thu được từ các phương pháp khác. Tuy nhiên, siêu âm là một thay thế đã được chứng minh để sản xuất Graphene chất lượng cao, cũng với số lượng lớn. Các nhà nghiên cứu đã phát triển những cách hơi khác nhau bằng cách sử dụng siêu âm, nhưng nói chung sản xuất Graphene là một quá trình một bước đơn giản.
Để đưa ra một ví dụ về một tuyến sản xuất Graphene cụ thể: Graphite được thêm vào trong một hỗn hợp của axit hữu cơ pha loãng, rượu, và nước, và sau đó hỗn hợp được tiếp xúc với siêu âm chiếu xạ. Axít này hoạt động như một “nêm phân tử” mà tách tấm graphene từ Graphite cha mẹ. Bởi quá trình này đơn giản, một số lượng lớn không bị hư hại, chất lượng cao Graphene phân tán trong nước được tạo ra. (An et al. 2010)

Hielscher's High Power Ultrasound Devices are the ideal tool to prepare graphene - both in lab scale as well as in full commercial process streams

Hình 1: ảnh AFM tẩy tế bào chết các tấm GO với ba cấu hình chiều cao được mua ở các địa điểm khác nhau (Stankovich et al. 2007)

UIP2000hdT-2kW ultrasonicator cho xử lý chất lỏng.

UIP2000hdT – 2kW ultrasonicator mạnh mẽ cho tẩy da chết Graphene

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Graphene tẩy tế bào chết trực tiếp

Siêu âm cho phép chuẩn bị các Graphin trong dung môi hữu cơ, bề mặt/giải pháp nước hoặc chất lỏng ion. Điều này có nghĩa là việc sử dụng oxy hóa mạnh hoặc giảm tác nhân có thể tránh được. Stankovich et al. (2007) sản xuất Graphene bằng tẩy da chết dưới ultrasonication.
Các hình ảnh AFM của oxit Graphene tẩy tế bào chết bằng cách điều trị bằng siêu âm ở nồng độ 1 mg/mL trong nước luôn tiết lộ sự hiện diện của tấm với độ dày đồng đều (~ 1 nm; ví dụ được hiển thị trong hình 1 dưới đây). Các mẫu này làm tróc vảy Graphene oxit chứa không có tấm hoặc dày hơn hoặc mỏng hơn 1nm, dẫn đến một kết luận rằng tẩy tế bào chết hoàn toàn của oxit Graphene xuống để tấm graphene oxit cá nhân đã thực sự đạt được trong những điều kiện. (Stankovich et al. 2007)

Chuẩn bị của Graphene Sheets

Stengl et al. đã chỉ ra sự chuẩn bị thành công của tấm graphene tinh khiết với số lượng lớn trong quá trình sản xuất nonstoichiometric TiO2 Graphene nanocomposit bằng thủy phân nhiệt của hệ thống treo với nanosheets Graphene và phức hợp Titania peroxo. Các nanosheets Graphene tinh khiết được sản xuất từ Graphite tự nhiên bằng cách sử dụng một lĩnh vực cavitation cường độ cao được tạo ra bởi bộ vi xử lý siêu âm của Hielscher UIP1000hd trong một lò phản ứng siêu âm áp suất cao tại 5 Bar. Các tấm graphene thu được, với diện tích bề mặt cụ thể cao và đặc tính điện tử độc đáo, có thể được sử dụng như một hỗ trợ tốt cho TiO2 để tăng cường hoạt động quang xúc tác. Nhóm nghiên cứu tuyên bố rằng chất lượng của Graphene đã được chuẩn bị ultrasonically cao hơn nhiều so với Graphene thu được bằng phương pháp của Hummer, nơi Graphite được tẩy tế bào chết và oxy hóa. Khi các điều kiện vật lý trong lò phản ứng siêu âm có thể được kiểm soát chính xác và bởi giả định rằng nồng độ của Graphene như một dopant sẽ khác nhau trong phạm vi của 1 – 0.001%, việc sản xuất Graphene trong một hệ thống liên tục trên quy mô thương mại là có thể.

Chuẩn bị bằng siêu âm điều trị của Graphene Oxide

Oh et al. (2010) đã cho hiển thị một tuyến chuẩn bị sử dụng siêu âm chiếu xạ để sản xuất Graphene oxit (GO) lớp. Vì vậy, họ bị đình chỉ 25 mg bột Graphene oxit trong 200 ml nước de-ion hóa. Bằng việc khuấy chúng có được một hệ thống treo màu nâu không đồng nhất. Các huyền phù kết quả được sonicated (30 phút, 1,3 × 105J), và sau khi sấy (ở 373 K) oxit Graphene điều trị ultrasonically được sản xuất. Một phổ FTIR cho thấy rằng việc điều trị bằng siêu âm không thay đổi các nhóm chức năng của oxit Graphene.

Ultrasonically tróc vảy Graphene oxit nanosheets

Hình 2: ảnh SEM của nanosheets Graphene thu được bằng ultrasonication (Oh et al. 2010)

Tổng hợp siêu âm Graphene với một Hielscher UIP4000hdT

UIP4000hdT – ultrasonicator công suất cao 4 kW

Chức nămgraphen Sheets

Xu và suslick (2011) Mô tả một phương pháp một bước thuận tiện cho việc chuẩn bị than chì ngành hạt. Trong nghiên cứu của họ, họ sử dụng mảnh than chì và styren như nguyên liệu cơ bản. Bằng cách sonicating các mảnh than chì trong styren (một monomer phản ứng), siêu âm chiếu xạ dẫn đến sự tẩy tế bào chết hóa học của mảnh Graphite vào lớp đơn và vài lớp Graphene Sheet. Đồng thời, sự functionalization của tấm graphene với chuỗi polystyrene đã đạt được.
Cùng một quá trình functionalization có thể được thực hiện với các monome vinyl khác cho composit dựa trên Graphene.

Chuẩn bị Nanoribbons

Nhóm nghiên cứu của Hongjie Dai và các đồng nghiệp của ông từ Đại học Stanford tìm thấy một kỹ thuật để chuẩn bị nanoribbons. Ruy-băng Graphene là dải Graphene mỏng có thể có nhiều đặc điểm hữu ích hơn so với tấm graphene. Ở độ rộng khoảng 10 nm hoặc nhỏ hơn, hành vi băng Graphene là tương tự như một bán dẫn như các electron buộc phải di chuyển theo chiều dọc. Qua đó, nó có thể là thú vị để sử dụng nanoribbons với các chức năng giống như bán dẫn trong các thiết bị điện tử (ví dụ như cho nhỏ hơn, chip máy tính nhanh hơn).
Dai et al. chuẩn bị các bazơ Graphene nanoribbons trên hai bước: trước hết, họ nới lỏng các lớp Graphene từ than chì bằng cách xử lý nhiệt của 1000 º C trong một phút trong 3% hydro trong khí argon. Sau đó, graphene được chia thành các dải sử dụng ultrasonication. Các nanoribbons thu được bằng kỹ thuật này là đặc trưng bởi nhiều ' mượt mà’ các cạnh được thực hiện bằng các phương tiện ốpsét thông thường. (Jiao et al. 2009)

Chuẩn bị Nanoscrolls cacbon

Nanoscrolls cacbon tương tự như các ống nano cacbon đa vách. Sự khác biệt với MWCNTs là những lời khuyên mở và khả năng tiếp cận đầy đủ của các bề mặt bên trong để các phân tử khác. Chúng có thể được tổng hợp ẩm ướt-hóa học bằng cách intercalating Graphite với kali, tẩy tế bào chết trong nước và sonicating đình chỉ keo. (CF. Viculis et al. 2003) Ultrasonication hỗ trợ di chuyển lên của lớp Graphene vào nanoscrolls cacbon (xem fig. 3). Một hiệu quả chuyển đổi cao 80% đã đạt được, mà làm cho việc sản xuất nanoscrolls thú vị cho các ứng dụng thương mại.

Ultrasonically hỗ trợ tổng hợp cacbon nanoscrolls

Fig. 3: tổng hợp siêu âm cacbon Nanoscrolls (Viculis et al. 2003)

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Phân tán Graphene

Các lớp phân tán của Graphene và Graphene oxit là cực kỳ quan trọng để sử dụng đầy đủ tiềm năng của Graphene với đặc điểm cụ thể của nó. Nếu Graphene không phân tán trong điều kiện kiểm soát, polydispersity của sự phân tán Graphene có thể dẫn đến hành vi khó lường hoặc nonideal một khi nó được tích hợp vào các thiết bị từ các tính chất của Graphene khác nhau như là một chức năng của cấu trúc của nó tham số. Sonication là một điều trị đã được chứng minh để làm suy yếu các lực lượng xen kẽ và cho phép kiểm soát chính xác các thông số xử lý quan trọng.
"Đối với Graphene oxit (GO), mà thường bị tẩy tế bào chết như một lớp tấm, một trong những thách thức polydispersity chính phát sinh từ các biến thể trong khu vực bên của mảnh. Nó đã được chỉ ra rằng kích thước bên có nghĩa là GO có thể được chuyển từ 400 nm đến 20 μm bằng cách thay đổi vật liệu than chì bắt đầu và các điều kiện sonication. " (Màu xanh lá cây et al. 2010)
Các siêu âm Phân tán của Graphene kết quả là tốt đẹp và thậm chí sluridal keo đã được chứng minh trong các nghiên cứu khác nhau. (Liu et al. 2011/Baby et al. 2011/Choi et al. 2010)
Zhang et al. (2010) đã chỉ ra rằng bằng cách sử dụng ultrasonication một sự phân tán Graphene ổn định với nồng độ cao của 1 mg · mL − 1 và tương đối tinh khiết tấm graphene đạt được, và các tấm graphene như chuẩn bị triển lãm một độ dẫn điện cao của 712 S nơi ở− 1. Các kết quả của Fourier chuyển đổi phổ hồng ngoại và kiểm tra quang phổ Raman chỉ ra rằng phương pháp chuẩn bị siêu âm có ít thiệt hại cho các cấu trúc hóa học và tinh của Graphene.

Ultrasonicators hiệu suất cao

Để sản xuất các tấm Nano Graphene chất lượng cao, cần có thiết bị siêu âm hiệu suất cao đáng tin cậy. Biên độ, áp suất và nhiệt Ðộ một thông số cần thiết, rất quan trọng cho khả năng tái tạo và chất lượng sản phẩm phù hợp. Hielscher Ultrasonics’ bộ vi xử lý siêu âm là hệ thống điều khiển mạnh mẽ và chính xác, cho phép thiết lập chính xác các thông số quá trình và đầu ra siêu âm công suất cao liên tục. Hielscher Ultrasonics’ bộ vi xử lý siêu âm công nghiệp có thể cung cấp biên độ rất 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 / Yêu cầu Thêm Thông tin

Nói chuyện với chúng tôi về các yêu cầu xử lý của bạn. Chúng tôi sẽ giới thiệu các thiết lập và xử lý các thông số phù hợp nhất cho dự án của bạn.






Tải về hoàn thành bài viết như PDF ở đây:
Ultrasonically hỗ trợ chuẩn bị của Graphene


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 để thí điểm và quy mô công nghiệp.

Văn học / Tài liệu tham khảo

  • An, X.; Simmons, T.; Shah, R.; Wolfe, C.; Lewis, K. M.; Washington, M.; Nayak, S. K.; Talapatra, S.; Kar, S. (2010): phân tán dung dịch ổn định của Noncovalently hàm Graphene từ Graphite và các ứng dụng hiệu suất cao đa chức năng của họ. Nano thư 10/2010. Các trang 4295-4301.
  • Em bé, T. th.; Ramaprabhu, S. (2011): tăng cường truyền nhiệt đối lưu bằng cách sử dụng Graphene phân tán nanofluids. Thư nghiên cứu nanoscale 6:289, 2011.
  • Bang, J. H.; Suslick, K. S. (2010): các ứng dụng của siêu âm đến tổng hợp vật liệu cấu trúc Nano. Vật liệu nâng cao 22/2010. Các trang 1039-1059.
  • Choi, E. Y.; Han, T. H.; Hong, J.; Kim, J. E.; Lee, S. H.; Kim, H. W.; Kim, S. O. (2010): Noncovalent functionalization của Graphene với kết thúc-polyme chức năng. Tạp chí hóa học vật liệu 20/2010. Các trang 1907-1912.
  • Geim, A. K. (2009): Graphene: tình trạng và triển vọng. Khoa học 324/2009. Các trang 1530-1534. http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0906/0906.3799.pdf
  • Xanh, A. A.; Hersam, M. C. (2010): các phương pháp mới nổi để sản xuất phân tán Graphene Monotan. Tạp chí vật lý hóa học thư 2010. Các trang 544-549.
  • Quách, J.; Chu, S.; Chen, Z.; Li, Y.; Yu, Z.; Liu, Z.; Liu, Q.; Li, J.; Phong, C.; Zhang, D. (2011): tổng hợp Sonochemical của TiO (2 hạt nano trên Graphene để sử dụng như chất xúc tác quang
  • Hasan, K. ul; Sandberg, M. O.; Nur, O.; Willander, M. (2011): ổn định Polycation của huyền phù Graphene. Thư nghiên cứu nanoscale 6:493, 2011.
  • Liu, X.; Pan, L.; LV, T.; Chu, G.; Lu, T.; Chủ Nhật, Z.; Sun, C. (2011): tổng hợp hỗ trợ lò vi sóng của TiO2-giảm Graphene oxit composite cho sự giảm quang xúc tác của CR (VI). RSC tiến 2011.
  • Malig, J.; Englert, J. M.; Hirsch, A.; Guldi, D. M. (2011): hóa học ẩm ướt của Graphene. Giao diện xã hội điện hóa, mùa xuân 2011. Các trang 53-56.
  • Oh, W. ch.; Trần, M. L.; Zhang, K.; Zhang, F. J.; Jang, W. K. (2010): tác dụng của điều trị nhiệt và siêu âm trên sự hình thành các bảng Nano Graphene-oxide. Tạp chí của hội vật lý Hàn Quốc 4/56, 2010. Các trang 1097-1102.
  • Sametband, M.; Shimanovich, U.; Gedanken, A. (2012): Graphene oxit microsphere chuẩn bị bởi một đơn giản, một bước phương pháp ultrasonication. Tạp chí hóa học mới 36/2012. Các trang 36-39.
  • Savoskin, M. V.; Mochalin, V. N.; Yaroshenko, A. P.; Lazareva, N. I. Konstanitinova, T. E.; Baruskov, I. V.; Prokofiev, I. G. (2007): nanoscrolls cacbon được sản xuất từ các hợp chất than chì loại acceptor. Cacbon 45/2007. Các trang 2797-2800.
  • Stankovich, S.; Dikin, D. A.; Piner, R. D.; Kohlhaas, K. A.; Kleinhammes, A.; Jia, Y.; Wu, Y.; Nguyễn, S. T.; Ruoff, R. S. (2007): tổng hợp các tấm Nano dựa trên Graphene qua giảm hóa chất của oxit Graphite bị tẩy tế bào chết. Cacbon 45/2007. Các trang 1558-1565.
  • Stengl, V.; Popelková, D.; Vlácil, P. (2011): TiO2-Graphene Nanocomposite như chất xúc tác quang hiệu suất cao. Trong: tạp chí hóa lý C 115/2011. Các trang 25209-25218.
  • Suslick, K. S. (1998): bách quốc của công nghệ hóa học Kirk-Othmer; Ed. J. Wiley thứ 4 & Sons: New York, 1998, Vol. 26, pp. 517-541.
  • Viculis, L. M.; Mack, J. J.; Kaner, R. B. (2003): một đường hóa học để cacbon Nanoscrolls. Khoa học, 299/1361; 2003.
  • Xu, H.; Suslick, K. S. (2011): Sonochemical chuẩn bị của Functionalized Graphenes. Trong: tạp chí của Hiệp hội hóa học Mỹ 133/2011. Các trang 9148-9151.
  • Zhang, W.; Ông, W.; Jing, X. (2010): chuẩn bị phân tán Graphene ổn định với nồng độ cao bằng siêu âm. Tạp chí vật lý hóa học B 32/114, 2010. Các trang 10368-10373.
  • Jiao, L.; Zhang, L.; Vương, X.; Diankov, G.; Dai, H. (2009): hẹp Graphene nanoribbons từ ống nano cacbon. Thiên nhiên 458/2009. Các trang 877-880.
  • Công viên, G.; Lee, K. G.; Lee, S. J.; Công viên, T. J.; Wi, R.; Kim, D. H. (2011): tổng hợp Graphene-Gold nanocomposites qua giảm Sonochemical. Tạp chí Nanoscience và công nghệ nano 7/11, 2011. Các trang 6095-6101.
  • Zhang, R.Q.; De Sakar, A. (2011): nghiên cứu lý thuyết về hình thành, tài sản điều chỉnh và hấp phụ của các phân đoạn Graphene. Trong: M. Sergey (Ed.): vật lý và các ứng dụng của Graphene-lý thuyết. InTech 2011. Các trang 3-28.


Sự kiện đáng biết

Graphene là gì?

Graphite bao gồm hai tấm chiều của SP2-lai, các nguyên tử cacbon được sắp xếp theo đường hình lục giác — Graphene — thường xuyên xếp chồng lên nhau. Các nguyên tử của Graphene tấm mỏng, mà hình thức Graphite bởi không liên kết tương tác, được đặc trưng bởi một diện tích bề mặt cực lớn hơn. Graphene cho thấy một sức mạnh phi thường và độ cứng dọc theo mức cơ sở của nó đạt với khoảng 1020 GPa gần như giá trị sức mạnh của kim cương.
Graphene là yếu tố cấu trúc cơ bản của một số thù hình bao gồm, bên cạnh than chì, cũng carbon ống nano và fullerenes. Được sử dụng như phụ gia, Graphene đáng kể có thể tăng cường các tính chất điện, vật lý, cơ khí, và rào cản của composit polymer tại loadings rất thấp. (Xu, Suslick 2011)
Bởi tính chất của nó, Graphene là một vật liệu của so sánh nhất và do đó hứa hẹn cho các ngành công nghiệp sản xuất composite, lớp phủ hoặc vi điện tử. Geim (2009) Mô tả Graphene như siêu vật liệu ngắn gọn trong đoạn sau:
"Đây là vật liệu mỏng nhất trong vũ trụ và mạnh nhất từng đo. Các tàu sân bay của nó triển lãm tính di động khổng lồ nội tại, có khối lượng hiệu quả nhỏ nhất (nó là số không) và có thể du lịch Micrometer-khoảng cách dài mà không tán xạ ở nhiệt độ phòng. Graphene có thể duy trì mật độ hiện tại 6 đơn đặt hàng cao hơn đồng, cho thấy độ dẫn nhiệt và độ cứng ghi lại, là không thấm đến khí và hòa giải phẩm chất như vậy mâu thuẫn như giòn và ductility. Vận chuyển electron trong graphene được mô tả bởi một phương trình giống Dirac, cho phép điều tra các hiện tượng lượng tử tương đối trong một thử nghiệm trên băng ghế dự bị. "
Do các đặc tính của vật liệu nổi bật, Graphene là một trong những vật liệu hứa hẹn nhất và đứng trong trọng tâm của nghiên cứu vật liệu nano.

Các ứng dụng tiềm năng cho Graphene

Các ứng dụng sinh học: một ví dụ cho việc chuẩn bị siêu âm Graphene và sử dụng sinh học của nó được đưa ra trong nghiên cứu "tổng hợp Graphene-vàng nanocomposites qua giảm Sonochemical" bởi Park et al. (2011), nơi một nanocomposite từ giảm Graphene oxit -vàng (au) hạt nano được tổng hợp bằng đồng thời giảm các ion vàng và gửi các hạt nano vàng trên bề mặt của oxit Graphene giảm cùng một lúc. Để tạo thuận lợi cho việc giảm các ion vàng và thế hệ chức năng oxy để neo các hạt nano vàng trên oxit Graphene giảm, chiếu xạ siêu âm được áp dụng cho hỗn hợp của chất phản ứng. Việc sản xuất các phân tử sinh học vàng ràng buộc-peptide-biến đổi cho thấy tiềm năng của siêu âm chiếu xạ của Graphene và Graphene composit. Do đó, siêu âm có vẻ là một công cụ thích hợp để chuẩn bị các phân tử sinh học khác.
Điện tử: Graphene là một vật liệu có chức năng cao cho ngành điện tử. Bởi tính di động cao của các tàu sân bay trong Grid của Graphene, Graphene có lợi ích cao nhất cho sự phát triển của các linh kiện điện tử nhanh trong công nghệ tần số cao.
Cảm biến: Graphene siêu âm có thể được sử dụng để sản xuất cảm biến dẫn điện có độ nhạy cao và chọn lọc (có khả năng kháng thay đổi nhanh chóng >10 000% trong hơi ethanol bão hòa), và ultracapacitors với điện dung đặc hiệu rất cao (120 F/g), mật độ công suất (105 kW/kg), và mật độ năng lượng (9,2 WH/kg). (An et al. 2010)
Rượu: đối với sản xuất rượu: một ứng dụng phụ có thể là việc sử dụng Graphene trong sản xuất rượu, có màng Graphene có thể được sử dụng để distill rượu và để làm cho qua đó đồ uống có cồn mạnh mẽ hơn.
Như mạnh nhất, điện dẫn và một trong những vật liệu nhẹ nhất và linh hoạt, Graphene là một vật liệu đầy hứa hẹn cho các tế bào năng lượng mặt trời, xúc tác, Hiển thị trong suốt và econduc, cộng hưởng vi cơ, transistor, như cathode trong Lithium-Air Battery, cho các máy dò hóa chất siêu âm, lớp phủ dẫn điện cũng như việc sử dụng như phụ gia trong các hợp chất.

Nguyên tắc làm việc của siêu âm công suất cao

Khi sonicating chất lỏng ở cường độ cao, các sóng âm thanh Lan truyền vào các phương tiện thông khí chất lỏng dẫn đến xen kẽ áp lực cao (nén) và áp suất thấp (rarefaction) chu kỳ, với mức giá tùy thuộc vào tần số. Trong chu kỳ áp suất thấp, sóng siêu âm cường độ cao tạo ra bong bóng chân không nhỏ hoặc khoảng trống trong chất lỏng. Khi các bong bóng đạt được một khối lượng mà tại đó họ không còn có thể hấp thụ năng lượng, chúng sụp đổ dữ dội trong một chu kỳ áp suất cao. Hiện tượng này được gọi là cavitation. Trong quá trình nổ nhiệt độ rất cao (xấp xỉ. 5.000 k) và áp suất (xấp xỉ 2.000 ATM) đạt được tại địa phương. Các nổ của Cavitation bong bóng cũng có kết quả trong máy bay phản lực chất lỏng lên đến 280m/s vận tốc. (Suslick 1998) Cavitation ultrasonically tạo ra gây ra các hiệu ứng hóa học và vật lý, có thể được áp dụng cho các quá trình.
Gây ra cavitation Sonochemistry cung cấp một sự tương tác độc đáo giữa năng lượng và vật chất, với các điểm nóng bên trong bong bóng của ~ 5000 K, áp lực của ~ 1000 Bar, sưởi ấm và làm mát tỷ lệ của >1010K s-1; những điều kiện bất thường cho phép truy cập vào một loạt các phản ứng hóa học không gian bình thường không thể tiếp cận, cho phép tổng hợp của một loạt các vật liệu nano bất thường có cấu trúc. (Bang 2010)