Den viktigste anvendelsen av ultralyd Sonochemistry

Energi tettheten av ultralyd lyd feltet forhold til energi-tetthet der kavitasjon boblen kollapser, energi-tetthet forstørres av billioner ganger, forårsaker en stor konsentrasjon av energi; sonochemical fenomenet og sonoluminescence forårsaket av ekstrem høy temperatur og høyt trykk generert av kavitasjon bobler, er det enestående blankett av energi og materielle utveksling i sonochemistry. Derfor ultralyd kjemiske utvinning, biodiesel produksjon, Organisk syntese, behandling av mikroorganismer, nedbrytning av giftige organiske miljøgifter, kjemisk reaksjon rate og avkastning, katalytisk effektiviteten av katalysator, biologisk nedbrytbart behandling, ultralyd anti-fouling, biologiske celle sliping, spredning og samhold, harmonisk kjemisk reaksjon har en stadig økende rolle.

1. Ultralyd forbedret kjemiske reaksjoner.

   Ultralyd forbedrer kjemiske reaksjoner. Hovedstyrken kommer fra rollen som ultralyd kavitasjon. Sammenbruddet av kavitasjon kjernen produserer lokale høy temperatur, høyt trykk, og sterk sjokkbølger og mikro-jetfly, gir en ny og svært spesiell fysiske og kjemiske miljø for kjemiske reaksjoner som er vanskelig eller umulig å oppnå under normale forhold.

2. Ultralyd katalytisk reaksjon

   Som en ny forskning har ultralyd katalytisk reaksjon tiltrukket mer intens interesse fra arbeiderne. Rollen av ultralyd i katalytisk reaksjoner er hovedsakelig:
   

   (1) høy temperatur og høyt trykk er gunstig for sprengning av reaktantene frie radikaler og divalent karbon, danner mer aktive reaktive arter;

   (2) sjokkbølger og mikro-jetfly har desorpsjon og rengjøring effekter på solide flater (for eksempel katalysatorer) kan fjerne overflaten reaksjon produkter eller intermediates og passivation lag på katalysator overflaten;

   (3) sjokkbølger kan skade strukturen reactant

   (4) spredning reaksjonssystemet;

   (5) Ultrasonisk kavitasjon erosjon av metalloverflate, sjokkbølgen fører til deformasjon av metall gitteret og dannelse av regionen interne belastning, øke de kjemiske reaktivitet av metall;

   6) å fremme løsemiddelet til heldekkende innvendig, resulterer i den såkalte inkludering reaksjonen;

   (7) for å forbedre spredning av katalysator, i utarbeidelsen av katalysator, kan brukte ultralyd, ultrasonisk bestråling øke arealet av katalysator å gjøre den aktive komponenten mer ensartet spredning, forbedret katalytisk aktivitet.

3. Høy effekt ultralyd programmet i biodiesel produksjon

   Nøkkelen til biodiesel produksjon er katalytisk transesterification reaksjon fettsyrer glyseridene med lavere alkoholer som metanol, mens ultralyd har en betydelig rolle i å forbedre transesterification reaksjon, spesielt for den heterogen reaksjonssystemet kan betydelig forbedre miksing (emulgering) effekt og fremme intermolekylære kontakt reaksjonen, slik at reaksjonen som opprinnelig var nødvendig under høy temperatur (høytrykk) forhold, kan fullført ved romtemperatur (eller i nærheten rom temperatur) og forkorte reaksjonstid. Ultralyd brukes ikke bare for transesterification prosessen, men også for separasjon av reaksjonsblandingen. Forskere ved Mississippi State University i USA brukes ultrasonisk behandling til å produsere biodiesel. Avkastningen av biodiesel overskredet 99% innen 5 minutter, mens konvensjonelle satsvise reaktoren systemer kreves mer enn 1 time.