ソノケミストリー

ソノケミストリー

形容

ソノケミストリーは、その名の通り、化学や音波の影響を扱う分野です。音波は超音波、すなわち、人間の耳(20〜20kHz)の範囲を超える高周波(20kHzは10MHz以上)である。ソノケミストリー技術は、機械論的および合成的研究の両方に組み込まれています。音響キャビテーションと呼ばれる重要なイベントは、マイクロバブルが成長し、超音波の影響下で崩壊する場所で起こります。ソノルミネッセンスは、均質な音響化学をもたらすキャビテーションの結果の1つです。ソノケミストリーはまた、酵素の基本的な活性化から触媒の調製まで、バイオテクノロジーの主要な発展分野の1つに入っています。また、液相法の下にあるナノ材料の製造にも使用されています。ナノ材料調製の1つの欠点は、結果を示すのにかかる時間の長さである。これは、バイオテクノロジー研究が音響化学的応用と併せて実施される場合に排除することができる。最新の研究結果は、超音波照射が、バイオ燃料製品のための脂肪酸の乳化およびエステル交換の強化のようなあらゆるバイオプロセスのための時間と費用対効果の高いアプローチであることを証明している。バイオプロセスのモニタリングや汚泥の脱水も加速しています。

ソノケミストリーの効果

これらは、化学的および物理的効果の両方であり、化学的には液体の均質なソノケミストリー、液体 - 液体または液体 - 固体系の不均一なソノケミストリー、および超音波検査に該当する。以前の研究に基づいて、無機固体のスラリーに対する超音波の影響が示されている。

パラメーター

ソノケミストリーの応用

1.超音波分散ナノ構造無機材料の

過去数年間にわたり、音響化学反応は、ナノ相材料の合成に向けた一般的なアプローチのために選択されてきた。よりかさばるものと比較してナノサイズの材料の明確な挙動のために。これらの小さなクラスターは、高密度の電子構造を持っています。気相および液相の両方の技術がそれらを合成するために使用される。これらの異なる相技術およびそれらの組み合わせにより、音響化学的アプローチが含まれる。

2.ソノケミストリーナノ材料調製において

近年、音響化学的手法は、特殊な特性を有する新材料を調製するための有用な技術となっている。音響キャビテーションによって引き起こされる特別な物理的および化学的環境は、科学者がナノ材料を調製するための重要な方法を提供してきました。揮発性有機金属前駆体を高沸点溶媒中で音響化学的に分解すると、高い触媒性能を有する様々な形態のナノ構造材料が得られる。調製方法としては、主に、超音波霧化分解法、金属有機物超音波分解法、化学沈殿法および音響電気化学的方法が挙げられる。例えば、沈殿法は、ナノ材料を調製するための湿式化学的方法において最も有望な方法の1つである。

優れた身体性能。この方法によって生成される沈殿粒子のサイズは、主に核成長および成長の相対速度に依存する。超音波場が導入された場合、一方では、超音波キャビテーションによって生成される高温高圧環境は、微小粒子の形成中に界面エネルギーからの核生成エネルギー障壁を克服するためのエネルギーをシステムに提供する。超音波キャビテーションによって固体粒子の表面に生成された多数の微視的粒子を加えたもの

小さな気泡は、結晶イオンの秩序ある配列を妨害し、結晶核のさらなる成長を助長しない。一方、超音波キャビテーションによって発生する高圧衝撃波やマイクロジェットによって生じる破砕、乳化、攪拌などの機械的効果は、一定期間内の結晶核の成長および凝集を効果的に防止し、微小粒子の分布をより均一にすることができる。上記の理由は、超音波沈殿法によって合成されたナノ粒子が、超音波なしで合成されたものよりも小さい粒径および良好な分散性を有する原因となる。

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