Sonochimia

Sonochimia

Descriere

Sonochimia este o ramură care se ocupă cu efectele chimice, precum și ale undelor sonore, după cum sugerează și numele. Undele sonore sunt ultrasunete, adică unde de înaltă frecvență (20 kHz se pot extinde până la 10 MHz și mai mult) dincolo de domeniul unei urechi umane (20–20 kHz). Tehnologia sonochimiei este încorporată atât în ​​studiile mecaniciste, cât și în cele sintetice. Un eveniment important numit cavitație acustică are loc acolo unde microbulele cresc și sub influența undelor ultrasonice se prăbușesc. Sonoluminiscența este unul dintre rezultatele cavitației care duce la o sonochimie omogenă. Sonochimia a intrat, de asemenea, într-una dintre cele mai importante biotehnologii în curs de dezvoltare, de la activarea de bază a enzimei până la prepararea catalizatorului. Este, de asemenea, utilizat pentru fabricarea de nanomateriale care intră sub metoda fază lichidă. Un dezavantaj al preparării nanomaterialelor este timpul pe care îl consumă pentru a arăta rezultate. Acest lucru poate fi eliminat atunci când cercetarea biotehnologică este efectuată împreună cu aplicarea sonochimică. Ultimele rezultate ale cercetării au demonstrat că iradierea cu ultrasunete este o abordare eficientă atât în ​​​​timpul cât și din punct de vedere al costurilor pentru orice proces biologic, cum ar fi îmbunătățirea emulsificării și transesterificarea acizilor grași pentru produsele biocombustibili. Monitorizarea bioproceselor și deshidratarea nămolului au fost, de asemenea, accelerate.

Efectele sonochimiei

Acestea sunt atât efecte chimice, cât și fizice în care substanța chimică se încadrează în sonochimia omogenă a lichidelor, sonochimia eterogenă a sistemelor lichid-lichid sau lichid-solid și sonocataliza. Pe baza unor studii anterioare, sunt prezentate efectele ultrasunetelor asupra nămolurilor de solide anorganice.

Parametru

Aplicarea sonochimiei

1. Dispersie ultrasonicăde materiale anorganice nanostructurate

În ultimii ani, reacțiile sonochimice au fost alese pentru o abordare generală a sintezei materialelor nanofază. Datorită comportamentului distinct al materialelor nanodimensionate în comparație cu cele mai voluminoase. Aceste grupuri mici au structuri electronice cu densitate mare. Pentru sinteza acestora sunt utilizate atât tehnicile în fază gazoasă, cât și cele în fază lichidă. Cu aceste tehnici diferite de fază și, de asemenea, combinația lor, este inclusă abordarea sonochimică.

2. sonochimieîn Prepararea nanomaterialelor

În ultimii ani, metodele sonochimice au devenit o tehnică utilă pentru prepararea de noi materiale cu proprietăți speciale. Mediul fizic și chimic special cauzat de cavitația acustică a oferit o modalitate importantă pentru oamenii de știință de a pregăti nanomaterialele. Pot fi obținute diferite forme de materiale nanostructurate cu performanță catalitică ridicată atunci când descompune sonochimic precursori organometalici volatili în solvenți cu punct de fierbere ridicat. Metodele de preparare includ în principal metoda de descompunere prin atomizare cu ultrasunete, metoda de descompunere cu ultrasunete a materiei organice metalice, metoda de precipitare chimică și metoda sonoelectrochimică. De exemplu, metoda de precipitare este una dintre cele mai promițătoare metode din metoda chimică umedă pentru prepararea nanomaterialelor.

Performanță fizică excelentă. Mărimea particulelor precipitate produse prin această metodă depinde în principal de ratele relative de creștere și creștere a nucleelor. Dacă se introduce un câmp ultrasonic, pe de o parte, mediul de temperatură ridicată și presiune ridicată generat de cavitația ultrasonică oferă sistemului energie pentru a depăși bariera energetică de nucleare din energia de interfață în timpul formării particulelor minuscule, ceea ce crește rata de nucleare. cu mai multe ordine de mărime; , plus un număr mare de particule microscopice generate pe suprafața particulelor solide prin cavitație ultrasonică

Bulele mici vor interfera cu aranjarea ordonată a ionilor de cristal, ceea ce nu este propice creșterii în continuare a nucleului de cristal. Pe de altă parte, efectele mecanice de zdrobire, emulsionare, agitare etc. produse de undele de șoc de înaltă presiune și microjeturile generate de cavitația ultrasonică pot preveni în mod eficient creșterea și aglomerarea nucleelor ​​de cristal într-o anumită perioadă de timp, uniformând distribuția particulelor minuscule. Motivele de mai sus fac ca nanoparticulele sintetizate prin metoda de precipitare cu ultrasunete să aibă particule mai mici și o dispersibilitate mai bună decât cele sintetizate fără ultrasunete.

Tag-uri populare: sonochimie, China, furnizori, producatori, fabrica, personalizat