Ultrasonido alta potencia

Ultrasonido alta potencia, baja frecuencia k'u'ubul nuxi' potencial utia'al u procesos químicos. Alternando ciclos u ka'anal presión yéetel baja presión yéetel tarifas dependiendo de u frecuencia u ocurren le intensas ondas ultrasónicas le u introducidas ti' jump'éel chúumuk líquido,. Ka'anal presión ciclos compresión chúumuk, ka' jo'op' u baja frecuencia ciclos u rarefacción le media. Ichil le ciclo baja presión (rarefacción), ultrasonido ka'anal potencia genera mejen burbujas u vacío ti' le líquido. Táan a burbujas u vacío nuuktalo'ob ichil ya'ab ciclos.
Tu yo'osal le intensidad ultrasonido, líquido comprime yéetel u Jaay ti' jejeláas grados. Lela' u k'áat u ya'al ba'ax le cavitación burbujas páajtal comportar u u ka'ap'éel maneras. Tu baja intensidad ultrasónica u ~ 1-3Wcm^-2, le burbujas cavitación oscilan yóok'ol jaaj Buka'aj equilibrio utia'al ya'ab ciclos acústicos. Le Uláak ba'al denomina ku cavitación estable. U altas intensidades ultrasónicas (≤10Wcm^-2). le burbujas cavitacionales ku táakpajalo'ob ichil jump'éel ciclos acústicos yéetel jump'éel radio bey ka'atéen u Buka'aj inicial ka colapsar ti' jump'éel ch'aaj compresión ka le burbuja ma' u páajtal u múuch'ik asab energía. Le je'ela' ku denomina cavitación transitoria wa inercial. Ichil u implosión le burbuja, ku ku ts'áiko'ob localmente llamados ti'its calientes, u kisbuts' condiciones extremas: ichil le implosión, localmente jach altas temperaturas (aprox. 5, 000 k'uj) yéetel presiones (aprox. 2, 000atm) ku alcanzan. Implosión le burbuja cavitación xan ya'ala'al máaxo'ob máano'ob te' chooj ta'an líquidos ku tak velocidad u 280 m/s, u tuukulo'ob bey muuk' esquileo jach ka'anal. [Suslick 1998 leti' te' k'ujo'obo' et el. 2009]

Mesoporosos TiO₂ ti' ultrasonidos síntesis sol-gel

Mesoporosos TiO₂ Jach widley usado bey fotocatalizador, bey je'el bix ti' electrónica, ma'alo'obtal sensor yéetel remediación ambiental. Propiedades materiales optimizado, u pretende producir TiO₂ yéetel ka'anal cristalinidad yéetel nuxi' superficie. U bejil le sol-gel asistida ultrasónica yaan u ventaja u le propiedades intrínsecas yéetel extrínsecas ti' le TiO₂, bey le Buka'aj le partículas, superficie ti', volumen poro ti', metros poro ti', cristalinidad Anatasa, Rutilo yéetel Brookita relaciones ti' fase táan u béeytal u influenciados yo'osal u kaambalil yo'osal le parámetros.
Milani et el., (2011) u demostrado le síntesis TiO₂ nanopartículas u Anatasa. Tune', ku aplicó le tuukula' sol-gel utia'al u TiCl₄ precursor ka ambas maneras, yéetel, ma' ultrasonidos, ku séen comparado. Ya'ala'al máaxo'ob máano'ob muestran le irradiación ultrasónica ti' jump'éel efecto monótono yóok'ol tuláakal le componentes le solución tumen le método sol-gel yéetel causar ruptura K'aanan sueltos u nukuch coloides nanométricos ti' solución. Beyo', ku crean asab mejen nanopartículas. Le rotura presiones yéetel temperaturas ka'anal ku ocurren localmente le bondings ti' cadenas chowak u le polímero, bey le débiles K'aanan le partículas asab mejen ti' le Unión, tumen ku táakpajalo'ob masas coloidales u asab nukuch. Le comparación je'el TiO₂ muestras, ti' meyajo'ob yéetel tu na'anil irradiación ultrasónica, ku ye'esik ti' le máak SEM asab kaambal (wil Fig. 2).

PIC. 2: máak SEM TiO2 pwder, calcinada u 400 grados centígrados ti' 1 h yéetel gelatinización k'iin 24 h: (u) ti' meyajo'ob u yéetel (b) na'anil ultrasonido. [Milani et el., 2011]

Ku ts'o'okole', le reacciones químicas páajtal beneficiar u ti' le táanil u aceleración, ku incluyen je'el bix le rotura K'aanan químicos, mejora significativa ti' le degradación molecular wa reactividad química.

Sono-geles

Ti' Sono-catalítico asistida tumen k'iino' gel reacciones, le ultrasonido ku aplica ti' le precursores. Le materiales resultantes yéetel Túumben ba'alo'ob u yojelo'ob chan bey sonogels. Debido a le na'anil disolvente adicional ti' combinación yéetel le ultrasonido cavitación, ku crea jump'éel kúuchil chen utia'al le reacciones k'iin - gel, ba'ax ku cha'antik le formación yáantajo'ob particulares ti' le geles resultantes: ka'anal densidad, textura fina, ba'ax homogénea, etcetera. Táan a propiedades beetik le evolución sonogels ti' le procesamiento posterior yéetel le ba'ax le xooko'obo' final. [Sak et el., 1999]
Suslick yéetel tojol (1999) demuestran u le irradiación ultrasónica u wa (OC)₂H₅)₄ tu ja' yéetel juntúul catalizador ácido yaantal jump'éel silicona "sonogel". Te' convencional wa u yilik geles sílice ti' le wa (OC)₂H₅)₄, le etanol jach jump'éel solvente Co comúnmente usado debido a u solubilidad u wa (OC)₂H₅)₄ ichil le ja'o'. U búukinta'al le solventes in menudo jach problemático ts'o'ok u páajtal causar agrietar ti' le p'isibij secado. Ultrasonidos proporciona jump'éel ma'alob eficiente mezcla ku páajtal Jech u Co le solventes volátiles bey le etanol. Le ba'ala' resulta ti' jump'éel sono-gel u sílice jach k'ajóolta'al tumen jump'éel asab ka'anal u le geles producidos convencionalmente densidad. [Suslick et el. 1999, 319f.]
Aerogels convencionales consisten ti' jump'éel matriz baja densidad yéetel nukuch poros vacíos. Sonogels, tu cambio yaan asab fina porosidad yéetel le poros ku bastante ti' bix u esfera, yéetel juntúul superficie jajalkil. Pendientes mayores u 4 tu región ka'anal ángulo revelan fluctuaciones densidad electrónica k'a'abéet ti' le límites matriz poro [Rosa-Fox et el., 1990].
Le máak u superficie le muestras juuch'bil muestran chika'an yo'osal ondas ultrasónicas ts'áaj kúuchil u jump'éel asab homogeneidad ti' le Buka'aj taamile' le partículas yéetel ts'áaj kúuchil u asab mejen partículas. Tuméen sonicación, disminuye le Buka'aj partícula taamile' yan 3 nm. [Milani et el., 2011]
Le táanil positivos ti' le ultrasonido ts'o'ok u demostrado ti' jejeláas xook. Informe p'el. ej., Neppolian et ti' u meyaj le ka' ventajas le ultrasonidos ti' le uchik u péeksa'al ka mejora le propiedades fotocatalíticas partículas TiO2 nano-tamaño mesoporosos. [Neppolian et el. 2008]

Nanocobertura yóol reacción sol-gel ultrasonido

Le nanocobertura u k'áat u ya'al báats'tik le xooko'obo' yéetel juntúul capa ti' nano escala wa u cobertura jump'éel entidad Buka'aj nanométrico. Bey u obtienen ka'ansaj encapsuladas wa core-shell. Tales compuestos nano característica meyajtbilo' yéetel propiedades químicas u ka'anal rendimiento debido ti' combinan yáantajo'ob específicas yo'osal u chíikpajal ba'ax táanil estructuración le componentes.
Exemplarily, u demostrará le procedimiento recubrimiento partículas óxido estaño (ITO) tu indio. Partículas ITO u recubiertas yéetel silicona ti' jump'éel tuukula' ka'ap'éel wook, bey ku ye'esik ti' jump'éel xook Chen (2009). Ti' le yáax paso químico, le tuunicha' óxido u lata le indio somete ti' jump'éel Ts'a'akal superficie aminosilane. Le ka' paso jach capa sílice yáanal ultrasonidos. Ka u ts'áaj jump'éel ejemplo concreto ti' le sonicación yéetel u táanil, le paso tuukula' presentado ti' le xooko' Chen, ku resume tu continuación:
Jump'éel tuukula' típico ti' le paso jach le uláak': 10g GPTS j-xa'ak'pajij Chaambel yéetel 20g ja' acidificada tumen le ácido clorhídrico (HCl) (pH = 1.5). 4g u lu'umil aminosilane teech tratado túun bin u agregado le mezcla, contenida ti' jump'éel botella vidrio 100ml. Le botella ku coloca yáanal u sonda le sonicador utia'al u irradiación u ultrasonido continua yéetel potencia ti' salida 60W wa asab.
Reacción sol-gel chunul ka' yan 2-3min u irradiación ultrasonido, yóok'ol le u generó le sak, debido a liberación alcohol espuma ti' le producir ku le hidrólisis nojoch ch'i'ibalil u GLYMO (3-(2,3-Epoxypropoxy) propyltrimethoxysilane). Sonicación bin aplicado tumen 20 minutos ti' ka' u solución ku agita ichil ya'abkach horas asab. Una pakteche' ka ts'o'okok le tuukula', le partículas bino'ob u recogidas tumen centrifugación yéetel u p'o'ob ya'abkach Óoxten yéetel ja' yéetel secado utia'al u caracterización wa mantener ku dispersos ichil ja' wa solventes orgánicos. [Chen 2009, p.217]