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乳化时使用超声波对其过程的所带来的影响
  • 发布日期:2021-06-01      浏览次数:69
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      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:

       1.提高反应速度

       2.增加反应输出

       3.更有效的能源使用

       4.相转移催化剂的性能改进

       5.避免相转移催化剂

       6.活化金属和固体

       7.增加试剂或催化剂的反应性

       8.改进粒子合成

       9.纳米粒子涂层

       10.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,FUNSONIC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最小。因此,蕞理想的方式是单向运动。

       

      超声波之所以被使用是因为它对过程的影响

       1.通过还原金属盐制备活化金属;

       2.通过超声处理生成活化金属;

       3.活性金属溶液的制备;

       4.涉及非金属固体的反应;

       5.金属(Fe、铬、锰、Co)氧化物的颗粒化学合成,如用作催化剂;

       6.金属或金属卤化物在载体上的浸渍;

       7.金属,合金,沸石和其他固体的结晶和析出;

       8.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;

       9.固体的分散;

       10.胶体(AgAuQCdS)的制备;

       11.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。

     
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