声化学是超声波在化学反应和过程中的应用发表时间:2022-08-19 11:28 声化学是超声波在化学反应和过程中的应用,在液体中引起声化学作用的机理是声学现象空化。杭超超声波实验室和工业设备用于广泛的声化学过程。 声化学反应 在化学反应和过程中可以观察到以下声化学效应: 提高反应速度 增加反应输出 更有效的能源使用 相转移催化剂的性能改进 避免相转移催化剂 活化金属和固体 增加试剂或催化剂的反应性 改进粒子合成 纳米粒子涂层 声化学转换反应途径 液体中的超声空化 空化即“液体中气泡的形成,生长和爆炸性崩溃”,空化塌陷产生强烈的局部加热(约5000K),高压力 (约 1000 atm),和巨大的加热和冷却速率(> 109 K / sec)和液体喷射流(〜400 km/ h)。 气泡是真空气泡。真空由一侧的快速移动的表面和另一侧的惰性液体产生。由此产生的压力差用于克服液体内的内聚力和附着力。空化可以以不同的方式产生,例如文丘里喷嘴,高压喷嘴,高速旋转或超声换能器。在所有这些系统输入能量转化为摩擦、湍流、波浪和空化。转化为空化的输入能量的比例,取决于液体在空化设备中运动的几个因素。 加速度的强度是影响能量转化为空化的重要因素之一。更高的加速度创造更高的压力差,增加了产生真空气泡的可能性,而不是产生通过液体传播的波。因此,加速度越高,转化为空化的能量的比例越高。在超声换能器的情况下,加速度由振荡振幅来描述。 更高的振幅导致更有效地产生空化,杭超的工业设备可以产生高达115μm的振幅。这些高振幅允许高功率传输率,而这反过来又能产生高达 100W/cm3 的高功率密度。除强度外, 还应加快液体的速度, 从而在动荡、摩擦和波浪产生方面造成损失降到**。为此,**方式是单向运动。 超声波之所以被使用是因为它对过程的影响: 通过还原金属盐制备活化金属 通过超声处理生成活化金属 活性金属溶液的制备 涉及非金属固体的反应 金属(Fe、铬、锰、Co)氧化物的颗粒化学合成,如用作催化剂 金属或金属卤化物在载体上的浸渍 金属,合金,沸石和其他固体的结晶和析出 通过高速粒子碰撞改变表面形态和粒度 形成非晶纳米结构材料,包括高表面积过渡金属,合金,碳化物,氧化物和胶体 晶体结块 平滑和去除钝化氧化物涂层 显微操作(分馏)的小颗粒 固体的分散 胶体(Ag,Au,Q型CdS)的制备 声化学聚合物 聚合物的降解和改性 聚合物的合成 有机污染物在水中的分解 |