声化学

摘要： 水力空化(HC)是一种利用声化学效应(即空泡溃灭时释放出的巨大能量)的高效、绿色化工过程强化技术,是国内外的研究热点。该技术具有设备造价低、可放大性强、可与其他物理及化学方法高效耦合等优点,工业应用前景广泛。本文介绍了HC现象及其特性;归纳了近年来HC技术在有机废水处理、水消毒与生物燃料制备等代表性应用的研究、应用进展以及作用机理,展示了其工业应用的潜力;总结了用于诱发HC现象的水力空化反应器的发展过程与研究现状;最后,结合发展趋势与作者的研究经历,归纳了国内外在HC研究方面存在的问题,指出了其未来发展方向,为HC技术的发展与工业应用探索提供建设性意见。

摘要： 通过声化学法制备了聚合物相变储能微胶囊,声化学法相对于其他方法具有绿色、简便、高效的优点。分别以正十八烷和聚甲基丙烯酸甲酯为芯材和壁材制备了相变储能微胶囊,并通过DLS、XRD、SEM、DSC、TGA等手段对微胶囊的粒径、物相、形貌、热性能等进行测试表征。结果表明,声化学制备相变储能微胶囊的粒径约为540 nm,熔融相变焓为178.9 J/g;壁材可以延缓芯材的热失重,提高微胶囊的热稳定性。

摘要： 通过自制装置,将超声波引入到磺化褐煤-黏土钻井液配浆环节.考察了超声波辐照对钻井液滤失性能的影响,并探讨了基于声化学热力学的作用机理.结果表明:在20 kHz和500 W超声条件下,钻井液API滤失量(FLAPI)随超声波辐照时间增加而降低,15 min后趋于极限值,同时形成更薄、更致密、渗透率低的滤饼.180°C热老化16 h前后,超声波辐照最大程度降低FLAPI分别为25％ 和18％,降低滤饼厚度分别为57.6％ 和39.3％,降低滤饼渗透率分别为65％ 和59％.FT-IR和粒度分析结果表明,由于声空化机制,超声波辐照既能增加处理剂在黏土上的吸附量,又能降低黏土颗粒平均尺寸.

摘要： 废水对生活质量,生态环境皆有较大影响。在废水中含有很多病原体污染物、耗氧污染物、有毒污染物等。合理利用化学工艺, 可有效降低废水中的污染物,从而更好的保护生态环境。基于此,本文结合理论实践,在简要阐述废水来源和危害的基础上,分析了化学 工艺处理废水的原则,并提出化学工艺在废水处理中的具体应用。分析结果表明,电化学工艺、声化学工艺、微波化学工艺等先进的化学 工艺都可以高效处理废水,而且不会引起二次污染,值得大范围推广应用。

摘要： 声空化气泡内的高温、高压和高密度是声空化工程的机理和基础.该文简要回顾了国内外声空化理论和实验研究的进展,针对当前在液体中进行工业规模声处理等声能应用方面的现状和存在的问题,提出了扩大声能应用的一种可能途径——声空化空间分布控制并在实验室内进行了实验研究.结果表明该方法具有可行性.在此基础上,文中给出了基于空化空间分布控制方法在稠油井口辅助降黏和高固污泥预处理方面取得声空化工程初步应用的两个例子.现场的试验结果表明,这两种声空化工程化样机在实际现场工况条件下,均取得了较好的应用效果.最后,对当前声空化工程应用前景进行了初步探讨.

摘要： 本文采用超声化学法快速简便地制备了在量子限制区域的镉掺杂氧化锌纳米晶．X-射线衍射、透射电镜和红外光谱的分析结果证实纳米晶样品具有合金结构．当镉对锌摩尔比从0增加到2．0，纳米晶的尺寸从5．1nm减少到2．6nm，其禁带宽度先出现红移，然后蓝移，最后又发生红移．研究表明量子尺寸效应和掺杂效应可以很好地解释上述禁带宽度的变化．通过对比实验研究发现，超声空化产生非热力学平衡的化学反应条件以及三甘醇溶剂的配位性质对镉掺杂氧化锌纳米晶的形成起重要作用．

摘要： 以苯胺为单体、 过硫酸铵为引发剂、 盐酸为掺杂剂,在超声场作用下采用溶液聚合法制备了导电聚苯胺.以超声功率、 超声时间、 掺杂剂和引发剂用量为基础变量,研究了不同工艺条件对聚苯胺导电性能的影响,并用FTIR、XRD、SEM对聚苯胺进行了结构、 形貌分析.结果表明:较高的超声功率可显著提高聚苯胺的电导率,但呈现一个先升高后降低的趋势.在超声功率为160~200 W、 超声时间为6 h、nHClAn=10.0、nAPSAn=1.0时制备的聚苯胺电导率最高.

摘要： TiO2作为一种光催化剂广泛应用于各种污染物的降解.但是它较大的宽禁带(~3.2 eV)导致其很难吸收可见光,因此寻找窄禁带的具有可见光响应的半导体光催化剂成为近年来光催化研究的热点.在众多窄禁带光催化剂中,纯 Ag2S在降解污染物方面并不出色,但是作为一种窄禁带的直接带隙半导体,它在加快电子迁移和提高光量子效率方面表现出色.目前有许多高催化活性的 Ag2S异质结复合半导体光催化剂的报道,如 Ag2Mo3O10-Ag2S, TiO2-Ag2S, ZnS-Ag2S和NiO-Ag2S等. Ag2WO4是一种具有新颖物理化学性质的半导体材料,在催化、传感器、抗菌和光致发光等方面有着广泛应用.但是, Ag2WO4的理论带隙较宽,约为3.5 eV,而且光照下Ag2WO4很容易产生光化学腐蚀而分解出单质银,作为光催化剂存在太阳光利用率低和稳定性较差等缺点.声化学是一种特殊纳米材料的合成方法.它主要是利用超声空化产生特殊的物理化学环境来强化化学键的生成,同时实现半导体从无定形态到固定晶型转变.本文采用超声辅助共沉淀法制备了长为0.2‒1μm、直径为20‒30 nm的 Ag2S/Ag2WO4微米棒复合光催化剂.利用 X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、扫描电镜、透射电镜、光电子能谱、光致发光谱(PL)和紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis DRS)和光电流等手段对所制 Ag2S, Ag2WO4和 Ag2S/Ag2WO4进行了表征.结果表明,合成的样品比表面积较小(2.7‒3.6 m2/g). UV-vis DRS测试表明,声化学处理能有效拓宽 Ag2S/Ag2WO4在可见光区的吸收范围,提高其可见光响应性能.另外, PL和光电流测试结果证实,在声化学制备的 Ag2S/Ag2WO4体系中,光生电子(e‒)-空穴(h+)的复合过程被极大地限制,具有较高的 e‒-h+分离效率.以金卤灯为光源进行了光催化降解染料亚甲基蓝的性能测试.结果表明,声化学合成的 Ag2S/Ag2WO4的反应速率常数(0.150 min‒1)分别为单纯 Ag2WO4(0.031 min‒1)和 Ag2S (0.004 min‒1)的4.7和29.8倍.自由基捕获实验表明,在 Ag2S/Ag2WO4光催化降解甲基橙过程中主要的活性物种为超氧自由基(•O2‒)和光生空穴(h+).此外,声化学合成的 Ag2S/Ag2WO4表现出很好的光催化稳定性.循环使用3次后,该样品对亚甲基蓝的光催化活性仍高达80.4%,而纯 Ag2WO4几乎完全失活. Ag2S/Ag2WO4具有很高的光催化活性的原因,一方面是声化学处理提高了催化剂的结晶度,同时生成了独特的棒状结构；另一方面是在超声作用下, Ag2S和 Ag2WO4两相紧密接触形成异质结,促进了可见光的吸收和光生 e‒与 h+的分离.%Ag2S/Ag2WO4 composite microrods, with lengths of 0.2–1 µm and diameters of 20–30 nm, were fabricated by a facile sonochemical route. The as‐synthesized products were intensively investigat‐ed by a series of physicochemical characterizations, such as N2 physical adsorption, X‐ray diffrac‐tion, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, diffuser reflectance spectroscopy, X‐ray photoelectron spectroscopy, photolumines‐cence spectroscopy and photocurrent response measurements. Ultrasonic irradiation yields an obvious improvement in the photocatalyst texture, for example, an increase in crystallinity and surface area. Moreover, sonochemically fabricated Ag2S/Ag2WO4 microrods display strong visible light absorption and a high transient photocurrent response. The produced intimate Ag2S/Ag2WO4 interface between Ag2S and Ag2WO4 crystal phases largely promotes the separation of photogener‐ated holes and electrons. High photocatalytic activity and stability were obtained over Ag2S/Ag2WO4 composite microrods. The dye degradation rate constant of Ag2S/Ag2WO4 was 4.7 times and 29.8 times higher than that of bare Ag2WO4 and Ag2S, respectively.

摘要： 结合机械力化学与声化学反应,固相合成尖晶石型ZnAl2O4纳米颗粒.借助于X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM),分析样品的表面形貌、晶体结构、化学成分及反应过程.研究结果表明:振动研磨2h后,Al颗粒尺寸大约为0.5 μm,颗粒内部存在大量的位错缺陷,有利于机械力化学反应.将研磨后的A1颗粒超声水解3h制备出Al(OH)3白色乳胶液,经干燥、焙烧后得到多孔、片状、活性γ-Al2O3纳米颗粒,颗粒尺寸分布在30～150 nm之间.将ZnO/γ-Al2O3固相合成制备出尖晶石型ZnAl2O4纳米颗粒,在温度为200～500°C范围内,ZnO/γ-Al2O3完成了晶核成型、晶体生长和颗粒成型过程,600°C时颗粒尺寸为30～50 nm,且具有良好的分散性.随着温度升高,颗粒尺寸增大,结晶度提高.

摘要： 介绍了一种利用声化学方法，通过改变前驱体的浓度来制备Bi2S3@TiO2(B)纳米异质体的方法。通过透射电子显微镜、XRD衍射、紫外-可见漫反射光谱等表征手段发现，Bi2S3纳米颗粒成功合成在TiO2(B)纳米线上，合成的产物可看做是Bi2S3@TiO2(B)纳米异质体。通过对Bi2S3(8%)@TiO2纳米异质体的( Ep)2和Ep作图发现，复合材料的带宽大约是1.64 eV。这个结果说明，在可见光下，Bi2S3@TiO2(B)纳米异质体拥有较好的光催化性能，并且兼顾了Bi2S3和TiO2各自的优势，实验证实该材料是一种较好的光催化剂，在催化领域具有潜在的应用价值。%The controlled Bi2S3@TiO2(B) nano-heterostructures with the precursors at different concentrations were synthesized by a so-nochemical route. The morphology, crystal structure and optical property of the as-prepared Bi2S3@TiO2(B) nano-heterostructures were characterized by TEM, XRD and UV–vis diffuse reflectance spectroscopy. The results revealed that Bi2S3 nano-particles were success-fully grown on the primary TiO2 NWs. The hybrids had lengths of up to a few micrometers and had the extended absorption in the visible range. In particular, the band gap of the hybrid was 1.64 eV, which was lower than 3.2 eV of the TiO2 in the anatase form. Due to the ex-tended absorption in the visible range, the prepared Bi2S3@TiO2(B) nano-heterostructures may possess high photocatalytic properties un-der visible light irradiation.

摘要： 采用声化学法制备Nd-Fe-B/α-Fe型双相包覆磁粉,再经放电等离子烧结(SPS)制备成致密块状磁体。研究了不同α-Fe包覆含量对复合磁体磁性能及微观结构的影响。结果表明,声化学法可以制备均匀混和的双相纳米磁粉,α-Fe纳米粉均匀的包覆在硬磁相颗粒周围。烧结后的各向同性磁体有明显的剩磁增强,具有较高的磁性能。当α-Fe包覆量为2％(体积分数)时,磁体性能最佳,其(BH)max值为148.64kJ/m3.

摘要： 概述了声化学基本原理和理论，包括超声波的发生机制、工作原理、对物质的作用机制和超声空化反应的位置等，综述了热点理论、声致自由基理论和超临界水氧化理论，介绍了超声波反应器的研究发展。

摘要： 近年来国内外对声化学及污水处理等方面进行了大量的实验研究并取得了大量的实验成果，展示了光明的应用前景。但是目前在我国还不能达到工业化的规模。原因主要有两方面:其一是在大容积或大流量处理区域中如何有效地大量产生和控制空化泡;其二是还没有适用的高效率，功率大而可靠耐用的超声设备，这里包括适用的电功率源，换能器，声能传输部件及处理容器等的整套设备。为借鉴国外的经验，拓宽思路，本文着重介绍国外一些公司在大功率超声处理设备发展的一些情况供参考。

摘要： 钙钛矿型复合氧化物被认为是最有应用前景的环境友好催化剂之一.本文首次使用超声共沉淀法制备了纳米LaMnO复合氧化物,并研究了超声波对LaMnO的结构和性能的影响.

摘要： 以聚丙烯酸(PAA)微凝胶物理包埋La(NO),经控制碱性水解得到PAA/La(OH)有机/无机杂化微球凝胶.此杂化微凝胶经超声破碎,得到粒径均一的PAA/La(OH)复合纳米微球.热重分析(TG)表明复合微球中LaO含量约为20.8℅,透射电子显微镜(TEM)结果显示此复合纳米微球的粒径约50nm.

摘要： 本文综述了前人对超声空化的研究以及当前的一些研究新进展,在此基础上,总结了声空化在超声医学、超声清洗、碳纳米管切割技术、声化学、强化传热等方面的应用,尤其重点介绍了声空化在医学和超声清洗方面的应用,并展望了超声应用的发展前景.

摘要： 对酸性橙G采用24kHz、探头直径1.4cm的超声反应器的降解进行了研究.探讨了超声反应声强、染料初始用量、反应pH值以及添加Fe2+对染料脱色的影响,结果表明,Fe2+的加入显著提高了超声反应的脱色率,在pH=2.8、T=30°C、声能密度400W/L、Fe2+=1mg/L条件下,超声反应120min,30μmol/L染料的脱色率达到92％、COD去除率为42％,该染料的超声降解符合一级反应动力学。

摘要： 对酸性橙G采用24kHz、探头直径1.4cm的超声反应器的降解进行了研究.探讨了超声反应声强、染料初始用量、反应pH值以及添加Fe2+对染料脱色的影响,结果表明,Fe2+的加入显著提高了超声反应的脱色率,在pH=2.8、T=30°C、声能密度400W/L、Fe2+=1mg/L条件下,超声反应120min,30μmol/L染料的脱色率达到92％、COD去除率为42％,该染料的超声降解符合一级反应动力学。

摘要： 对酸性橙G采用24kHz、探头直径1.4cm的超声反应器的降解进行了研究.探讨了超声反应声强、染料初始用量、反应pH值以及添加Fe2+对染料脱色的影响,结果表明,Fe2+的加入显著提高了超声反应的脱色率,在pH=2.8、T=30°C、声能密度400W/L、Fe2+=1mg/L条件下,超声反应120min,30μmol/L染料的脱色率达到92％、COD去除率为42％,该染料的超声降解符合一级反应动力学。

摘要： 对酸性橙G采用24kHz、探头直径1.4cm的超声反应器的降解进行了研究.探讨了超声反应声强、染料初始用量、反应pH值以及添加Fe2+对染料脱色的影响,结果表明,Fe2+的加入显著提高了超声反应的脱色率,在pH=2.8、T=30°C、声能密度400W/L、Fe2+=1mg/L条件下,超声反应120min,30μmol/L染料的脱色率达到92％、COD去除率为42％,该染料的超声降解符合一级反应动力学。

摘要： 本发明提供了一种阿霉素纳米颗粒及其制备方法和应用、声动力联合化学治疗肿瘤的药物，涉及纳米药物技术领域，所述阿霉素纳米颗粒包括阿霉素和纳米颗粒载体，所述阿霉素负载于所述纳米颗粒载体上，缓解了现有联合基因治疗和供氧治疗等方式解决阿霉素多药耐药，临床应用成本高，难度大的技术问题。本发明提供的阿霉素纳米颗粒，通过将阿霉素负载于纳米颗粒载体上，不仅能够提高阿霉素的生物相容性和细胞吞噬效率，而且能够在超声作用下产生活性氧簇，抑制肿瘤细胞对阿霉素的外排作用，从而克服了肿瘤细胞的耐药性，实现了增效减毒的抗肿瘤治疗，在生物医药、疾病诊断及声动力联合化学治疗领域具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明涉及声动力疗法方法，所述方法包括将微泡‑化学治疗剂复合物与微泡‑声敏剂复合物一起共同施用。本发明还涉及包含这些复合物的药物组合物及其在声动力疗法和/或声动力诊断的方法中的用途。所述方法特别适用于治疗癌症，例如胰腺癌。

摘要： 流体处理单元(TU)包括第一阳极电极(5)、第二接地电极(7)和安装到接地电极(7)的超声波发生器(12)，接地电极(7)和面对的第一阳极电极(5)在它们之间限定处理区(9)，单元TU具有用于将流体引入到处理区(9)的入口(2)和用于从处理区(9)排出处理过的流体的出口(3)，处理区(9)提供流动路径，通过入口(2)进入的流体沿着流动路径朝着出口(3)可流动，该流动路径实质上沿着第二接地电极(7)和面对的第一阳极电极(5)的表面延伸。

摘要： 本发明涉及声动力抗菌化学疗法，属于医药技术领域。公开了一种化合物酚番红花红(SB)介导的声动力抗菌化学疗法(SACT)，在抑制金黄色葡萄球菌活性方面的应用。其中涉及到的化合物名称为SB，细菌为金黄色葡萄球菌。体外抑菌活性试验结果证明，SB介导的SACT可有效抑制金黄色葡萄球菌活性，提升金黄色葡萄球菌对化合物的敏感性，同时降低了金黄色葡萄球菌对所用化合物SB产生耐药性的可能。本发明为克服细菌耐药性提供了一种新思路，此外，报道了超声参数及声敏剂用量、加入顺序等因素对该方法的影响，与现有的常规抗菌方法相比，具有更高的有效性、安全性和可操作性。

摘要： 本发明公开了一种基于声流体增强的电化学芯片表面纳米颗粒修饰装置及方法，在微流道对侧放置谐振器，利用谐振器振动在液体中产生声流体，增强电化学芯片表面纳米颗粒修饰。电化学芯片位于流道上方，且电化学芯片工作区域位于流道中，谐振器位于电化学芯片正下方；压盖位于电化学芯片上方，且与下方微流道贴合形成封闭流道；流道管贯穿压盖至流道中。本方法利用谐振器在液体中振动产生声流体，促进了芯片表面的纳米颗粒沉积，有效解决了微环境中电化学芯片表面合成纳米颗粒数量少、粒径不均一的问题，增强了微环境下电化学芯片表面纳米颗粒的合成效果，使芯片对过氧化氢分子具有更大的响应电流，对于检测系统微型化和集成化有重要意义。

摘要： 本发明提供了一种基于声化学的纳米银包铜焊料的制备方法，其包括以下步骤：将铜盐的有机溶剂溶液和亚磷酸钠与保护剂的有机溶剂溶液混合，并对该溶液施加径直向下的喇叭式脉冲超声波，加热反应得到铜纳米颗粒分散液，冷却，离心、洗涤，得到Cu纳米颗粒；将Cu纳米颗粒和还原剂加入到去离子水中混合均匀，在30~50°C下，加入银盐溶液反应，得到银包铜纳米颗粒分散液，将银包铜纳米颗粒分散液进行离心、洗涤，得到银包铜纳米颗粒；将银包铜纳米颗粒与焊膏用有机溶剂混合均匀，得到银包铜纳米颗粒焊膏。本发明的技术方案制备的银包铜纳米颗粒焊料，可靠性高，具有低温连接，高温服役特点，且制备过程中无需保护气体、工艺简单、绿色环保。

摘要： 本发明公开了一种用于柔性印刷电子的导电油墨及声化学合成方法，该制备方法包括：首先，利用高强度超声场来高效获得铜纳米颗粒前驱体，然后利用低能量均匀分散的超声场来实现银置换铜原子的过程，从而得到银包铜纳米颗粒分散液；其次，从银包铜纳米颗粒分散液分离得到纯净抗氧化银包铜纳米颗粒，重复洗涤后加入各种有机溶剂混合得到纳米银包铜导电油墨。该导电油墨的制备方法操作简单、效率高、产率高、环境友好、成本低廉，且适用于大规模生产，并克服了成本高昂的纳米银油墨和易氧化的纳米铜油墨的缺点，在柔性印刷电子领域中有着广泛的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种涡流声化学高效催化氧化污废水处理装置，包括进水装置、中心处理装置、电磁控旋装置和喇口出水装置，所述进水装置与中心处理装置相连，所述电磁控旋装置内置中心处理装置底部中心，所述喇口出水装置相连于中心处理装置侧底部。本发明的优点在于利用旋带负载催化剂有机结合声化学催化氧化技术，通过电磁控制旋带实现机械涡流及电磁增压，充分发挥各结构细节间的相互作用，使得污废水处理效率提高，能耗降低，从而让其功能更强以及具有实用性，便于推广。

摘要： 本发明涉及一种声化学法制备石油树脂的方法，包括：预先在反应容器内加入惰性溶剂，再加入阳离子催化剂，充入N2保护，置于超声波微波组合反应系统中；然后滴入聚合原料反应，得到聚合液；最后经后处理后得到石油树脂。本发明工艺先进，可减少阳离子聚合的催化剂耗量，提高反应效率，减少副产物，有利于提升工艺的绿色化水平。

摘要： 本发明涉及染整领域，本发明公开了一种基于生物纳米媒染剂及声化学预处理的羊毛低温染色方法。本发明在生物纳米媒染剂和声化学预处理协同辅助下对羊毛织物进行染色，具体地：通过加入谷氨酰转胺酶与膨润土纳米粘土组成的生物纳米媒染剂对羊毛织物进行表面功能化；加入低温助剂以达到匀染的效果，并增加染料对纤维的亲和力，从而提高上染速率及上染效果；声化学预处理以其特殊的声学空化作用于羊毛纤维，对表皮鳞片结构的损伤会增加表皮细胞从纤维中剥落的程度，加速纤维的破坏速度，从而提升染料的上染率。并且超声诱导的羊毛角质层损伤对羊毛纤维和合成织物的手感和磨损性能的影响可以忽略不计。