Síntesis ka funcionalización zeolitas yo'osal sonicación

Le zeolitas, incluidas le nano-zeolitas yéetel le derivados le zeolita, ku páajtal sintetizar, funcionalizar yéetel desaglomerar u kin tuukul eficiente yéetel confiable utilizando ultrasonidos u ka'anal rendimiento. Le síntesis yéetel u Ts'a'akal ultrasónicos ti' le zeolita jach síntesis hidrotermal convencional tumen le eficacia, le simplicidad, yéetel le escalabilidad linear simple ti' le producción nojoch. Le zeolitas sintetizadas tumen ultrasonidos muestran ma'alob cristalinidad, pureza, bey jump'éel ka'anal grado funcionalidad debido a le porosidad yéetel le desaglomeración.

Preparación Asistida tumen Ultrasonido u Zeolitas

Le zeolitas ku aluminosilicatos hidratados cristalinos microporosos yéetel propiedades absorbentes yéetel catalíticas.
U kaambalil yo'osal ultrasonido ka'anal rendimiento influye ti' le Buka'aj yéetel u morfología le cristales ku zeolita sintetizados tumen ultrasonidos ka mejora u cristalinidad. Ku ts'o'okole', le k'iin cristalización ku reduce drásticamente utilizando jump'éel bejil síntesis sonoquímica. Le rutas ku síntesis ku zeolita asistidas tumen ultrasonidos u probaron ka desarrollaron utia'al u numerosos tipos zeolita. Le meyaj síntesis ultrasónica u zeolita u basa le transferencia juuch' mejorada ku resulta tu asab tasa tuméen le cristal. Le aumento ti' le tasa tuméen le cristal posteriormente conduce asab tasa nucleación. Ku ts'o'okole', le sonicación afecta le equilibrio despolimerización-polimerización ti' jump'éel aumento ti' le concentración ba'alche'ob solubles, ba'ax k'a'abet utia'al u formación zeolita.
Tu general ya'ab xook ti' investigación yéetel configuraciones producción escala piloto u demostrado u síntesis zeolita ultrasónica Jach ma'alob eficiente, ahorrando k'iin ka Baajux.

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Ultrasonicator UIP2000hdT with sonochemical inline reactor for highly efficient zeolite synthesis

ultrasonicador UIP2000hdT yéetel reactor sonoquímico ti' internet ichil ti' jump'éel síntesis zeolita ma'alob eficiente.

Síntesis convencional vs Síntesis ultrasónica u zeolitas

Wáaj bix u sintetiza le zeolita convencionalmente.

Le síntesis convencional ti' zeolita jach jump'éel hidrotermal tuukula' ku láaj jáabal u moots ya'ab yúuchtal, je'el requerir k'iino'oba' reacción ya'abkach horas ti' ya'ab k'iino'ob. U bejil hidrotermal jach normalmente jump'éel tuukula' tumen lotes, tu'ux le zeolitas ku sintetizan ichil fuentes amorfas wa solubles wa yéetel le. Ti' jump'éel p'isibij inicial ti' envejecimiento, le gel reactivo táan compuesto tumen juntúul aj nu'uktaj orientador ti' le ba'ax (SDA) yéetel le fuentes aluminio yéetel sílice ku envejecen u baja temperatura. Ti' le yáax paso ti' le envejecimiento, ku táakpajalo'ob le llamados núcleos. Le núcleos ku le xooko'obo' partida ichil le ti' le uláak' tuukula' cristalización nuuktalo'ob le cristales zeolita. Ku eleva u temperatura le gel yéetel le Chúunul le cristalización, Le síntesis hidrotermal ku bisik ka'ansaj ku ti' reactores tumen lotes. Ba'ale' le procesos tumen lotes ku talo'ob yéetel le inconveniente jump'éel operación intensa tu k'ab le mayajo'.

Bix u sintetiza le zeolita yáanal sonicación.

Le síntesis ultrasónica ti' zeolita u ti'al jump'éel procedimiento séeba'an sintetizar zeolita homogénea ti' condiciones suaves. Je'ebix, le cristales zeolita 50nm ku sintetizaron tumen yóol sonoquímica u temperatura ambiente. Ka' jo'op' u le reacción convencional ti' síntesis zeolita je'el u xáantal tak ya'ab k'iino'ob, u bejil sonoquímica reduce le ku bisik le síntesis ti' yaan manik jump'íit horas, ku reduce significativamente le k'iin reacción.
Le cristalización ultrasónica ti' le zeolita ku páajtal bisik ka'ansaj bey procesos tumen lotes wa continuos, ba'ax ku beetik u le ka'anatako'ob bixake' uchik adaptable le entorno yéetel ku le tuukula'. Debido a le escalabilidad lineal, le síntesis ultrasónicas u zeolita u páajtal transferir u kin tuukul confiable tak le tuukula' tumen lotes inicial ti' le procesamiento ti' internet ichil. Procesamiento ultrasónico – ti' lote yéetel internet ichil – Ku cha'antik jump'éel eficiencia leti' superior, kaambalil yo'osal calidad yéetel flexibilidad operativa.

Ventajas le síntesis ultrasónica u zeolita

  • Cristalización significativamente acelerada
  • Aumento le nucleación
  • Zeolita way
  • Morfología homogénea
  • Zeolita ma'alob funcional (microporosidad).
  • Baja temperatura (je'ebix, temperatura ambiente).
  • Aumento le cinética reacción
  • Cristales desaglomerados
  • Tuukula' tumen lotes wa ti' internet ichil
  • Rentabilidad superior
Ultrasonic synthesis of zeolite is a rapid crystallization process that gives pure, high-quality nano-sized zeolite.

Micrografía FESEM u zeolita Bikitaite ba'ax ku taasik litio, preparada tumen (u) sonicación utia'al 3 h, (b) EDAX correspondiente, (c) sonicación seguida u Ts'a'akal hidrotermal ti' 100 ° C ti' 24 h, (Mulix) EDAX correspondiente.
(xook yéetel wíimbala' Roy yéetel ka ts'aik, 2017).

Ultrasonic synthesis is a highly efficient technique to produce SAPO-34 nanocrystals (silicoaluminophosphate molecular sieves, a class of zeolites).

Máak SEM u cristales SAPO-34 sintetizados tumen ultrasonidos (SONO-SAPO-34) yéetel le ultrasonicador UP200S yáanal kúuchilo'ob condiciones.
(Beetik clic utia'al waaj a kóochkinsike'ex! Xook yéetel wíimbala': Askari yéetel Halladj, 2012).

Rutas síntesis sonoquímica u ya'ab tipos zeolita

Ti' le uláak' sección, presentamos ya'abkach vías sonoquímicas, ba'ax ku séen utilizado belal utia'al sintetizar jejeláas tipos zeolita. Ya'ala'al máaxo'ob máano'ob le investigación subrayan constantemente u superioridad le síntesis ultrasónica ti' zeolita.

Síntesis ultrasónica ti' le zeolita Bikitaite ba'ax ku taasik Li

Ultrasonicator-sonochemical-zeolite-synthesisRoy yéetel ka ts'aik (2017) sintetizaron cristales u Bikitaita u zeolita u ya'alik litio 50nm temperatura ambiente utilizando le UIP1500hdT (20 kHz, 1,5 kW). ultrasonicador ti' jump'éel configuración lote. Le formación sonoquímica exitosa u zeolita u bikitaita u temperatura ambiente bin u confirmada tumen le zeolita Bikitaite ba'ax ku taasik litio sintetizada belal tumen análisis XRD yéetel BIN.
Le ken u combinó le Ts'a'akal sonoquímico yéetel u Ts'a'akal hidrotermal convencional, u logró le formación fase cristales zeolita ti' jump'éel temperatura jach menor (100 ° C) tu comparación yéetel le 300 ° C ti' 5 k'iino'ob,, uts' k'ajóolilo'obo' típicos utia'al u yiik' hidrotermal convencional. Sonicación ye'esik táanil significativos ti' le k'iin cristalización yéetel le formación fase zeolita. Con el Fin de Trauma le funcionalidad zeolita bikitaita sintetizada tumen ultrasonidos, u investigó u Buka'aj u ba'al u almacenamiento hidrógeno. Le volumen almacenamiento aumenta yéetel u aumento le contenido Li le zeolita.
Formación zeolita sonoquímica: Le análisis ku XRD yéetel BIN tu ye'esaj u formación zeolita way, nanocristalina Bikitaite káaj ka' 3 h ultrasonication yéetel 72 h envejecimiento. Le zeolita Bikitaite jach Buka'aj nanodimensionado yéetel picos prominentes u obtuvieron ka' 6 h k'iinil sonicación u 250 W.
Ventajas: U bejil síntesis sonoquímica ti' le bikitaita zeolita ba'ax ku taasik litio k'u'ubul ma' chéen le ventaja le simple producción nanocristales puros, sino u xan ye'esa'al jump'éel láaka rápida ka rentable. Le Baajux le nu'ukulo'ob ultrasónicos yéetel u energía requerida le jach bajos ti' comparación yéetel uláak' procesos. Ku ts'o'okole', le ku bisik le tuukula' síntesis kóom jach, yo'olal le tuukula' sonoquímico ku considera bey juntúul método beneficioso utia'al u aplicaciones energía Cho'.
(cf. Roy et ti' le. 2017).

Wa u mordenita zeolita yáanal ultrasonidos meyaj

Le mordenita obtenida yéetel le ka'anatako'ob le pretratamiento ultrasónico (MOR-U) tu ye'esaj jump'éel morfología asab homogénea ti' pellets intercrecimientos 10 × 5 μm2 yéetel xma' bix tumen láaj bak' fibrosas wa similares u agujas. Le procedimiento asistido tumen ultrasonido tu kúuchil ti' jump'éel xooko'obo' yéetel ba'alo'ob texturales mejoradas, tu particular u volumen u microporos bejo' utia'al moléculas nitrógeno ti' u páajtalil as-made. En el caso de le mordenita pretratada tumen ultrasonidos, ku observó jump'éel bix jach alterada yéetel juntúul morfología asab homogénea.
Ti' resumen, le xooko' ma'alo'ob demostró ti' le pretratamiento ultrasónico ti' le gel síntesis afectaba ti' le kúuchilo'ob propiedades le mordenita obtenida, u resultaba ti'

  1. Buka'aj ka morfología cristales asab homogéneos, u na'anil cristales indeseables u similares fibras yéetel agujas;
  2. menos defectos estructurales;
  3. bix significativa u microporos ti' le muestra mordenita techo' bix u fabrica (ti' comparación yéetel le microporos bloqueados ti' materiales preparados tumen le método clásico ti' agitación, bey ma' u Ts'a'akal post-sintético);
  4. jela'an Básica u ti' le supuestamente resultando ti' jejeláas posiciones cationes u Na + (le asab influyente factor u afecta le propiedades sorción le materiales como-hechos).

Le reducción defectos estructurales tumen pretratamiento ultrasónico ti' le gel síntesis u páajtal u jump'éel bix factible u resolver le talamilo' común ti' le ba'ax "Ma' beetike' uts" tu mordenitas sintéticas. Ku ts'o'okole', jump'éel asab Buka'aj u ba'al u sorción ti' le ba'ax je'el kaxta'al u yúuchul u yo'osal jump'éel método ultrasónico ch'a'abil yéetel eficiente aplicado bey ma' síntesis, ma' jump'éel Ts'a'akal postsintético xíiw u consuma k'iin ka nu'ukulo'ob (u, tuméen le contrario, conduce generación defectos estructurales). Ku ts'o'okole', le menor meyaj ku u ku silanol u contribuir ti' jump'éel kuxtal útil catalítica jach chowak u le mordenita preparada.
(cf. Kornas et le. 2021).

Wíimbala' SEM u zeolita MCM-22 sintetizada tumen ultrasonidos

Wíimbala' SEM u zeolita MCM-22 sintetizada tumen ultrasonidos
(xook yéetel cuadro: Wang yéetel uláak' 2008).

Solyman et ti' le. (2013) estudiaron táanil le ultrasonido utilizando ultrasonicador Hielscher UP200S tu zeolitas H-mordita yéetel H-bet. K'ucho'ob le conclusión u le sonicación jach jump'éel láaka xoknáalo'obo' utia'al u uchik u péeksa'al H-mordita yéetel H-Beta, ba'ax ku beetiko'ob le zeolitas k'áati' asab apropiadas utia'al u producción dimetil éter (DME) yéetel le deshidratación metanol.

Síntesis ultrasónica u nanocristales SAPO-34

Yóol u bejil sonoquímica, SAPO-34 (tamices moleculares ti' le silicoaluminophosphate, jump'éel xook zeolitas) bino'ob sintetizados belal ti' beyo' le nanocrstalline usando TEAOH bey aj nu'uktaj dirección le ba'ax (SDA). Utia'al le sonicación, le ultrasonicador bin yano'ob sonda Hielscher UP200S (24 kHz, 200 vatios). U utilizó. Le Buka'aj taamedio u cristal le producto final preparado sonoquímicamente jach u 50nm, Lela' jump'éel Buka'aj cristal significativamente menor ti' comparación yéetel le Buka'aj le cristales sintetizados hidrotermalmente. Ka le cristales SAPO-34 táan sonoquímicamente ti' condiciones hidrotermales, yo'osal u superficie le significativamente asab u yo'osal u superficie jach ti' le cristales SAPO-34 sintetizados convencionalmente ti' le técnica hidrotermal estática yéetel óol le ti' jump'éelili' kuchil-cristalinidad. Ka' jo'op' u le método hidrotermal convencional uk' bey 24 h k'iin síntesis con el fin de kéen p'áatak SAPO-34 jaatsatako'ob cristalino, yéetel le síntesis hidrotermal asistida tumen sonoquímicamente cristalinos cristalinos muucho'-34 werde k'aamiko'ob tuláakal ka' chéen 1,5 h u k'iinil reacción. Debido a le energía ultrasónica ma'alob intensa, le cristalización zeolita SAPO-34 u intensifica tumen le colapso burbujas cavitación ultrasónica. Le implosión burbujas cavitación tuukul a ti' bey u juntúul nanosegundo, ku resulta localmente ti' temperaturas u na'akal yéetel ku yéemsiko'ob jáan, ku impide le Básica yéetel aglomeración partículas yéetel conduce tamaños ti' cristal asab mejen. U jaajile' ti' u le mejen cristales SONO-SAPO-34 pudieran beetik u tuméen le método sonoquímico sugiere ka'anal densidad nucleación ti' le primeras u jejelas súutukil jump'éel le síntesis yéetel jump'éel tuméen lento ti' le cristal ka' u nucleación. Le k'iino'oba' ya'ala'al máaxo'ob máano'ob sugieren ti' le método ma' convencional le jump'éel láaka jach útil utia'al u síntesis nanocristales SAPO-34 ti' ka'anatako'ob rendimientos u escala producción industrial.
(cf. Askari yéetel Halladj; 2012).

Desaglomeración ultrasónica yéetel dispersión zeolitas

Ultrasonic disperser UP200St stirring a zeolite suspensionKa le zeolitas utilizan ti' aplicaciones industriales, investigación wa ciencia materiales, le zeolita tijil ku xa'ak'ta'al tuláakal chuunil laat'a'an ti' jump'éel fase líquida. Le dispersión zeolita k'a'abet jump'éel láaka dispersión fiable yéetel xoknáalo'obo', ku aplica suficiente energía utia'al u desaglomerar le partículas zeolita. Le ultrasonicadores ku ma'alob k'ajóolta'ano'ob yo'olal dispersores potentes yéetel confiables, tune', u utilizan utia'al dispersar ya'ab materiales bey nanotubos, grafeno, minerales yéetel ya'ab uláak' materiales u kin tuukul homogénea ti' jump'éel fase líquida.
Jump'éel tuunicha' zeolita ma' tratado tuméen ultrasonido u aglomera considerablemente yéetel morfología similar ti' jump'éel cáscara. Ti' contraste, jump'éel Ts'a'akal sonicación 5 min (200 mL u muestra sonicada ti' 320 W) bey destruir óol tuláakal le máasewáalo'obo' ti' le formas concha, ku resulta ti' jump'éel juuch'bil final asab disperso. (cf. Ramírez Medoza et le. 2020).
Je'ebix, Ramírez Medoza et ti' le. (2020) utilizaron ultrasonicador sonda Hielscher UP200S utia'al u cristalizar le zeolita NaX (es decir le zeolita X sintetizada ti' bix u sodio (NaX)) u baja temperatura. Sonicación ichil le yáax p'isib cristalización tu kúuchil ti' 20 ti chúumuk reducción le k'iin reacción ti' comparación yéetel jump'éel tuukula' cristalización estándar. Ku ts'o'okole', demostraron ti' le sonicación xan u xu'ulsiko'ob le grado aglomeración juuch'bil final yo'osal le ka'anatako'ob ultrasonido ka'anal intensidad ti' jump'éel período u sonicación asab chowak.

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Ultrasonicadores ka'anal rendimiento utia'al u síntesis zeolita

Le sofisticado hardware yéetel le software na'at ti' le ultrasonicadores Hielscher u diseñados utia'al u garantizar jump'éel funcionamiento confiable, resultados reproducibles, bey facilidad búukinta'al. Le ultrasonicadores Hielscher le robustos yéetel confiables, ba'ax ku cha'ik u instalados yéetel operados ti' condiciones ti' aal. U páajtal tsáabaltio'ob áantaj yéetel marcar uchik u le ajustes operativos ti' jump'éel menú intuitivo, le tu u páajtal tsáabaltio'ob áantaj yéetel le pantalla táctil digital boonil yéetel le kaambalil yo'osal remoto ti' le navegador. Tune', tuláakal le condiciones procesamiento, bey le energía neta, energía total, le amplitud, le, le presión yéetel le temperatura, ku registran automáticamente ti' jump'éel tarjeta SD incorporada. Le je'ela' ti' Cha' xíixtik, ka comparar le ejecuciones u sonicación máako'ob síinajo'obo' ka optimizar le síntesis zeolita yéetel le tuukula' dispersión le asab ka'anal eficiencia.
Le kaambalilo'ob ultrasónicos Hielscher ku utilizan way yóok'ol kaabe' utia'al le procesos cristalización yéetel u demostrado u confiables utia'al u síntesis zeolitas ka'anal calidad ka derivados u zeolita. Le ultrasonicadores industriales Hielscher páajtal ejecutar uchik altas amplitudes ti' funcionamiento continuo (24 leti' 7 leti' 365). Amplitudes tak 200 μm ku páajtal generar uchik continuamente yéetel sonotrodos estándar (sondas ultrasónicas leti' bak). Utia'al amplitudes láayli' asab altas, le sonotrodos ultrasónicos personalizados u disponibles. Debido a u robustez yéetel yáanal mantenimiento, k ultrasonicadores ku instalan comúnmente utia'al u aplicaciones ti' aal yéetel tu entornos exigentes.
Le procesadores ultrasónicos Hielscher utia'al u síntesis sonoquímica, cristalización yéetel desaglomeración ts'o'ok u instalados way yóok'ol kaabe' u escala comercial. Búukint u ti' máax ku To'one' bejla'e' utia'al discutir u tuukula' fabricación zeolita! K máaxo'ob ku ma'alob experimentado yéetel encantado ti' ts'aiko'on a wojeltik yóok'ol u yiik' síntesis sonoquímica, le kaambalilo'ob ultrasónicos yéetel le tojol!
Yéetel u ventaja método síntesis ultrasónica, u producción zeolita sobresaldrá ti' eficiencia, simplicidad yéetel yáanal ta manaj ti' comparación yéetel uláak' procesos síntesis zeolita.

Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento u aproximado k ultrasonicators:

Volumen lote Tasa flujo Dispositivos recomendados
1 u 500mL 10 200 mL leti' min UP100H
10 u 2000mL 20 400 mL leti' min. UP200Ht, UP400St
0.1 ti' 20L 0.2 u 4 L leti' min UIP2000hdT
10 ti' 100L 2 10 L leti' min UIP4000hdT
N.a. 10 100 L leti' min UIP16000
N.a. asab nojoch Cluster u UIP16000

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

Hielscher Ultrasonidos fabrica homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal rendimiento utia'al u aplicaciones mezcla, dispersión, emulsión yéetel extracción ti' laboratorio, piloto yéetel escala industrial.

Literatura leti' Referencias



Hechos u tojol le su'utalil K'ajóolt

zeolitas

Le zeolitas ku xook le aluminosilicato, es decir AlO2 ka SiO2, ti' le categoría sólidos microporosos u leti'e', k'ajolo'on bey “tamices moleculares". Le zeolitas consisten chuunil laat'a'an ti' sílice, aluminio, oxígeno yéetel metales bey titanio, estaño, zinc yéetel uláak' moléculas metal. Le término tamiz molecular ku origina ichil le propiedad t'aana' ku ti' le zeolitas utia'al u clasificar selectivamente le moléculas wichkíil chuunil laat'a'an ti' jump'éel tuukula' exclusión Buka'aj. Selectividad le tamices moleculares u define tumen u Buka'aj poro. Tu dependencia le Buka'aj le poro, le tamices moleculares ku clasifican bey macroporosos, mesoporosos yéetel microporosos. Le zeolitas ku yokol ichil le xook materiales microporosos ts'o'ok u u Buka'aj poro le <2 nm. Due to their porous structure, zeolites have the ability accommodate a wide variety of cations, such as Na+, K+, Ca2 +Mg2 + ka láak'o'ob. Le iones positivos ku sostienen bastante libremente yéetel u páajtal k'eex uchik tumen láak'o'ob ti' jump'éel solución Máax ku. Algunas le zeolitas minerales asab náats'al le analcima, chabazita, clinoptilolita, heulandita, natrolita, phillipsita yéetel estilbita. Jump'éel ejemplo le fórmula mineral ti' jump'éel zeolita leti': Na2Ti' le2WA3Wa 10·2 H2O ti', le fórmula utia'al u natrolita. Táan a zeolitas intercambiadas catión poseen yaanal acidez yéetel catalizan ya'abkach catálisis ácidas.
Debido a u selectividad ka propiedades derivadas ti' le porosidad, le zeolitas ku utilizan tu menudo bey catalizadores, sorbentes, intercambiadores iones, soluciones ts'a'akal ja'ilo'ob residuales wa bey agentes antibacterianos.
Le zeolita fausita (FAU) je'ebix jach jump'éel bix específica u zeolitas, ku caracterizan tumen juntúul marco yéetel cavidades 1,3nm metros táan interconectadas tumen poros 0,8 nm. Le zeolita bin yano'ob faujasita (FAU) ku meyajtiko'ob bey catalizador utia'al u procesos industriales bey le craqueo catalítico fluido (FCC), ka bey adsorbente utia'al u compuestos orgánicos volátiles ti' corrientes gas.


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal rendimiento Laboratorio Utia'al Buka'aj industrial.