超聲波聲化學反應與合成設備是超聲波在化學反應和過程中的應用,，在液體中引起聲化學作用的機理是聲學現(xiàn)象空化,。杭超超聲波實驗室和工業(yè)設備用于廣泛的聲化學過程。

聲化學反應

在化學反應和過程中可以觀察到以下聲化學效應：

• 提高反應速度

• 增加反應輸出

• 更有效的能源使用

• 相轉(zhuǎn)移催化劑的性能改進

• 避免相轉(zhuǎn)移催化劑

• 活化金屬和固體

• 增加試劑或催化劑的反應性

• 改進粒子合成

• 納米粒子涂層

• 聲化學轉(zhuǎn)換反應途徑

液體中的超聲空化

空化即“液體中氣泡的形成,，生長和爆炸性崩潰",，空化塌陷產(chǎn)生強烈的局部加熱（約5000K），高壓力 (約 1000 atm),，和巨大的加熱和冷卻速率（> 109 K / sec）和液體噴射流（?400 km/ h）,。

氣泡是真空氣泡。真空由一側(cè)的快速移動的表面和另一側(cè)的惰性液體產(chǎn)生,。由此產(chǎn)生的壓力差用于克服液體內(nèi)的內(nèi)聚力和附著力,。空化可以以不同的方式產(chǎn)生,，例如文丘里噴嘴,，高壓噴嘴，高速旋轉(zhuǎn)或超聲換能器,。在所有這些系統(tǒng)輸入能量轉(zhuǎn)化為摩擦,、湍流、波浪和空化,。轉(zhuǎn)化為空化的輸入能量的比例,，取決于液體在空化設備中運動的幾個因素。

加速度的強度是影響能量轉(zhuǎn)化為空化的重要因素之一,。更高的加速度創(chuàng)造更高的壓力差,，增加了產(chǎn)生真空氣泡的可能性，而不是產(chǎn)生通過液體傳播的波,。因此,，加速度越高，轉(zhuǎn)化為空化的能量的比例越高,。在超聲換能器的情況下,，加速度由振蕩振幅來描述。

更高的振幅導致更有效地產(chǎn)生空化,，杭超的工業(yè)設備可以產(chǎn)生高達115μm的振幅,。這些高振幅允許高功率傳輸率,，而這反過來又能產(chǎn)生高達 100W/cm3 的高功率密度。除強度外, 還應加快液體的速度, 從而在動蕩,、摩擦和波浪產(chǎn)生方面造成損失降到小,。為此，方式是單向運動,。

超聲波之所以被使用是因為它對過程的影響：

• 通過還原金屬鹽制備活化金屬

• 通過超聲處理生成活化金屬

• 活性金屬溶液的制備

• 涉及非金屬固體的反應

• 金屬(Fe,、鉻、錳,、Co)氧化物的顆?；瘜W合成，如用作催化劑

• 金屬或金屬鹵化物在載體上的浸漬

• 金屬,，合金,，沸石和其他固體的結(jié)晶和析出

• 通過高速粒子碰撞改變表面形態(tài)和粒度

• 形成非晶納米結(jié)構材料，包括高表面積過渡金屬,，合金,，碳化物，氧化物和膠體

• 晶體結(jié)塊

• 平滑和去除鈍化氧化物涂層

• 顯微操作（分餾）的小顆粒

• 固體的分散

• 膠體（Ag,，Au,，Q型CdS）的制備

• 聲化學聚合物

• 聚合物的降解和改性

• 聚合物的合成

• 有機污染物在水中的分解

超聲波聲化學反應與合成設備