Соноэлектрохимия
Соноэлектрохимия — это применение ультразвука в электрохимии . Как и сонохимия , соноэлектрохимия была открыта в начале 20 века. Влияние мощного ультразвука на электрохимические системы и важные электрохимические параметры было первоначально продемонстрировано Моригучи. [1] а затем Шмид и Эрт [2] [3] когда исследователи исследовали влияние ультразвука на концентрационную поляризацию, пассивацию металлов и образование электролитических газов в водных растворах. В конце 1950-х годов Кольб и Нюборг [4] показал, что гидродинамика электрохимического раствора (или электроаналита) в электрохимической ячейке значительно увеличивается в присутствии ультразвука, и описал это явление как акустическое течение . В 1959 году Пенн и др. [5] продемонстрировали, что обработка ультразвуком оказывает большое влияние на поверхностную активность электрода и профиль концентрации частиц электроаналита во всем растворе. В начале 1960-х годов электрохимик Аллен Дж. Бард [6] показали в экспериментах по кулонометрии с контролируемым потенциалом, что ультразвук значительно усиливает массовый перенос электрохимических частиц из объема раствора на электроактивную поверхность. В диапазоне ультразвуковых частот [20 кГц – 2 МГц] ультразвук применяется во многих электрохимических системах, процессах и областях электрохимии (это лишь некоторые из них: гальваника, электроосаждение, электрополимеризация, электрокоагуляция, органический электросинтез, электрохимия материалов, экология). электрохимия, электроаналитическая химия, водородная энергетика и топливных элементов ) как в научных кругах, так и в промышленности, технология [7] поскольку эта технология предлагает ряд преимуществ по сравнению с традиционными технологиями. [8] [9] Преимущества заключаются в следующем: значительное утончение толщины диффузионного слоя (δ) на поверхности электрода; увеличение толщины гальванического покрытия; увеличение электрохимических скоростей, выходов и эффективности; увеличение пористости и твердости электроосаждения; увеличение газоочистки из электрохимических растворов; повышение чистоты электродов и, следовательно, активация поверхности электродов; снижение перенапряжений электродов (за счет депассивации металла и удаления пузырьков газа, образующихся на поверхности электрода вследствие кавитации и акустического течения); и подавление загрязнения электродов (в зависимости от частоты и мощности ультразвука).
На сегодняшний день более 3500 публикаций. [10] инк. По этой теме были написаны патенты, технические, исследовательские и обзорные статьи, подавляющее большинство из которых было опубликовано после 1990 года после обзорной статьи Мэйсона и др. [11] под названием «Соноэлектрохимия», в котором подчеркивается необычайное влияние обработки ультразвуком на усиление массопереноса, содействие дегазации раствора, улучшение очистки поверхности электродов, производство радикальных частиц (посредством сонолиза) и увеличение электрохимических продуктов и выходов. [12]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Моригучи, Н. (1934). «Влияние сверхзвуковых волн на химические явления. III – влияние на концентрационную поляризацию» . Ниппон Кагаку Кайши 55 : 749-750.
- ^ Шмид, Г., Эрет, Л. (1937). «Влияние пассивности металла ультразвуком» . Отчеты Общества физической химии Бунзена 43 (6) : 408-415.
- ^ Шмид Г., Эрет Л. (1937). «Влияние на потенциалы электролитического осаждения газов ультразвуком» . Отчеты Общества физической химии Бунзена 43 (8) : 597–608.
- ^ Колб, Дж., Нюборг, В.Л. (1956). «Маломасштабное акустическое течение в жидкостях» . Журнал Акустического общества Америки 28 (6) : 1237–1242.
- ^ Пенн, Р., Йегер, Э., Ховорка, Ф. (1959). «Влияние ультразвуковых волн на градиенты концентрации» . Журнал Акустического общества Америки 31 (10) : 1372–1376.
- ^ Бард, AJ (1963). «Высокоскоростная контролируемая потенциальная кулонометрия» . Аналитическая химия 35 (9) : 1125-1128.
- ^ Хильшер - Ультразвуковые технологии (2017). «Хильшер» .
- ^ Поллет, Б.Г. (2012). Мощный ультразвук в электрохимии: от универсального лабораторного инструмента к инженерному решению . Уайли, ISBN 978-0-470-97424-7 .
- ^ Озоемена, К.И., Чен, С. (2016). Наноматериалы для катализа топливных элементов . Глава 10 - «Соноэлектрохимическое производство наноматериалов топливных элементов», Springer, ISBN 978-3-319-29930-3 .
- ^ Google Scholar — ключевое слово: Соноэлектрохимия .
- ^ Мейсон, Ти Джей, Лоример, Джей Пи, Уолтон, диджей (1990). «Соноэлектрохимия» . Ультразвук 28(5) : 333-337.
- ^ Поллет, Б.Г. и Ашоккумар, М. (2019). Введение в ультразвук, сонохимию и соноэлектрохимию . Спрингер, ISBN 978-3-030-25862-7 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]Отрасли химии | |
|---|---|
| Аналитический | |
| Теоретический | |
| Физический | |
| Неорганический | |
| Органический | |
| Биологический | |
| Междисциплинарность | |
| См. также | |
