超声化学

摘要： 超声化学(Sonochemistry)主要是指利用超声波加速化学反应,提高化学产率的一门新兴的交叉学科。功率超声在电化学、环境保护、材料科学、食品加工和治疗等许多不同科学技术领域中的应用是非常广泛的。从机制角度解析,声化学反应主要源于声空化(Cavitation)。

摘要： 以Cu(NO3)2·3H2O为铜源、NaH2PO4·2H2O和NaOH为构晶离子和碱源,通过一步超声波辅助液相化学法制备了单分散分级结构的Cu2 (OH) PO4微晶.用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和固体紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)对所制得Cu2 (OH) PO4样品进行了结构与光学性质测试.结果 表明:制备的Cu2 (OH) PO4微晶呈准一维的梭形结构,由纳米棒组装而成,纳米棒长度为150～200 nm,直径约为50 nm;其能带约为1.82eV,具有可见光激发性能.光催化降解实验表明,分级结构的Cu2 (OH) PO4微晶具有较高的催化活性,可以高效地光催化降解废水中亚甲基蓝和罗丹明B有机染料污染物.

摘要： For further comprehending the mechanism of the intensification of ultrasound for extraction, the difference of leaching kinetics between the ultrasound-assisted and conventional sodium carbonate leaching of scheelite was studied, and the corresponding kinetic equations were established. The results indicate that the obtained apparent activation energy with or without ultrasound is same 72 kJ/mol, and both reactions are controlled by surface chemical reaction. By comparing the leaching kinetics of scheelite by Na2CO3, NaOH and Na3PO4 reactants with or without ultrasound, a general conclusion for scheelite hydrometallurgy is obtained. For the process with the formation of compact product layer, the intensification of the tungsten extraction with ultrasound mainly reflects in the stripping and elimination of product layer, corresponding to the transformation of kinetic controlling step from diffusion controlling step and reduction of apparent activation energy. For the one without compact product layer or with a loose and porous product layer, the intensification mainly embodies in the increase of frequency factor, and the controlling step and apparent activation energy of the reaction always remain constant.%为进一步了解超声波对浸出反应的强化机理,对有无超声波作用下白钨矿的苏打浸出过程动力学进行对比研究,并建立相应的反应动力学方程.结果表明,有无超声作用情况下所得浸出反应的表观活化能均为72kJ/mol,并且反应过程均为表面化学反应控制.通过对比超声场作用下Na2CO3、NaOH和Na3PO4分解白钨矿的动力学分析发现,当浸出过程有致密产物膜形成时,超声强化主要体现在对产物膜的剥离和消除,浸出动力学会从无超声波作用下的扩散控制转变为超声场作用下的动力学控制,且反应活化能降低.当浸出过程无致密产物层或产物层为疏松多孔结构时,超声强化白钨矿浸出过程主要体现在指前因子的增加,浸出过程控制步骤以及反应表观活化能维持不变.

摘要： 为进一步了解超声波对浸出反应的强化机理,对有无超声波作用下白钨矿的苏打浸出过程动力学进行对比研究,并建立相应的反应动力学方程。结果表明,有无超声作用情况下所得浸出反应的表观活化能均为72kJ/mol,并且反应过程均为表面化学反应控制。通过对比超声场作用下Na2CO3、NaOH和Na3PO4分解白钨矿的动力学分析发现,当浸出过程有致密产物膜形成时,超声强化主要体现在对产物膜的剥离和消除,浸出动力学会从无超声波作用下的扩散控制转变为超声场作用下的动力学控制,且反应活化能降低。当浸出过程无致密产物层或产物层为疏松多孔结构时,超声强化白钨矿浸出过程主要体现在指前因子的增加,浸出过程控制步骤以及反应表观活化能维持不变。

摘要： 以Web of Science数据库的SCI-E和中文数据库CNKI为数据源,以2000—2017年间所发表的有关超声化学在光催化领域应用的2 219篇SCI及1 079篇中文文献为分析对象,分析了有关文献的时空分布,使用可视化软件CiteSpace V生成了文献共被引图谱以及关键词共现图谱,分析了该领域的研究基础、研究热点以及研究前沿.结果显示,该领域所受到的关注度越来越高,从事该领域研究的国家主要有中国和伊朗;在Web of Science上该领域的研究基础包括5篇奠定性文献和6篇高被引、高中介中心性文献,研究热点主要是超声化学法制备纳米光催化剂,超声降解与光催化降解的耦合以及对偶氮染料的降解,研究前沿主要是在该领域引入响应曲面法以及超声化学法对还原氧化石墨烯、g-C3N4纳米片、异质结光催化剂的制备;CNKI上,该领域的研究基础包括3篇奠定性文献和5篇高被引文献,研究热点主要是超声化学法制备石墨烯复合材料以及对有机染料的降解,研究前沿主要是超声化学法对多元素共掺杂光催化剂、g-C3N4纳米片的制备.

摘要： 采用超声化学法,以六水合硝酸锌、六水合硝酸铕和三乙醇胺为原料,在加入聚乙二醇20000的水中进行反应,制备了呈球状的纳米ZnO∶Eu3+.采用X射线衍射(XRD)、场致发射扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、光致发光谱(PL)等技术对所制备的样品进行了系列表征.结果表明,掺杂后并未改变纳米颗粒的晶型结构,紫外-可见吸收光谱显示其在紫外、可见光区域的吸收能力均有所增强;荧光光谱显示在紫外、可见光区存在多个发光峰,掺杂后发光强度增强.

摘要： The ultrasound have been studied in areas such as environmental remediation, biological imaging and communication location. The establishment and intensive investigation of ultrasonic chemistry has injected new vigor for the traditional textile and dyeing industry, broaden new ideas. The ultrasound technology was successfully applied in wet processing such as scouring, desizing, dyeing, printing bleaching and finishing. With the development of nano-science, nano-dyeing and nano-printing appeared. The utilization of ultrasound in textile industry was approved to have such advantages as reduction of energy, chemicals and time. Functional nano-material and textile substrate material have been combined by ultrasonic method, including functional nanoparticles in-situ synthesis and nano-materials combination with substrate by ultrasonic. The research results were concluded from the past traditional ultrasonic technology and the new ultrasonic chemistry in the field of textile printing and dyeing. The further research for ultrasonic in textile printing and dyeing was also proposed.%超声波早已被大量研究证明其在环境治理、生物造影、通讯定位等领域的作用。超声化学的创立和研究为传统纺织印染行业注入了新的活力，开拓了新思路。其在湿加工方面如退浆、精炼、漂白、染色、印花、后整理等的运用已有成效。此外，随着纳米科学的发展，纳米整理、纳米染色、纳米印花等技术不断涌现。超声波加工在纺织印染的应用已经被证实具有节能、缩短时间、减少化学品用量等优势。国内外相关研究了利用超声化学法将功能化纳米物质与纺织材料底物结合的新方法，包括纳米颗粒的原位超声合成、纳米材料与底物的超声复合等。总结从过去传统的超声加工到新型超声化学在纺织印染领域的研究成果，提出超声加工在纺织印染领域的研究方向。

摘要： 在由机械研磨2 h的 Al 粉经超声波作用下发生水解反应、干燥、焙烧后制备 Al2 O3的过程中,用蔗糖、研磨13 h 的 Zn 粉和 Ag＋分别作为辅助剂制得具有高比表面积的γ-Al2 O3,并考察改性后对γ-Al2 O3织构的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和比表面测定(BET)等技术对介孔纳米γ-Al2 O3样品进行表征。结果表明,γ-Al2 O3不但具有高的比表面积,而且孔径分布较为集中。通过改变蔗糖的用量、Zn 粉纳米颗粒和 Ag＋,在一定程度上对γ-Al2 O3的比表面积和孔结构等进行调控。%Mesoporous nanostucturalγ-Al2 O3 was prepared from aluminum nanoparticles with sucrose,Zn pow-der grinded and Ag+ respectively as auxiliary agent by precipitation with the aid of ultrasonic dispersion,dr-ying,calcination.Textural Properties of the modificationγ-Al2 O3 was explored.Theγ-Al2 O3 were characterized by XRD,SEM and BET.The result indicated that,a novel and simple method using sucrose Zn powder grinded and Ag+ as assistant agent was developed to prepareγ-Al2 O3 with high surface area and narrow pore size distri-bution.

摘要： 在干法室温常压状态下,利用滚压振动磨大批量制备尺度在50~80 nm的铝纳米颗粒.铝纳米颗粒在超声波作用下发生水解反应、经干燥、焙烧后制备出具有纳米结构的介孔γ-Al2 O3(比表面积高达406．9 m2/g).采用 X 射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和比表面测定(BET)等技术对介孔纳米γ-Al2 O3样品进行表征.并取0．2 g 不同条件下制备的介孔纳米γ-Al2 O3,考察其对Cl－的吸附性能.实验结果表明,所制备的介孔纳米γ-Al2 O3具有高比表面积、孔径大小均匀和高温稳定性.在焙烧温度为400°C、保温4 h 的条件下制备的介孔纳米γ-Al2 O3对 Cl－的吸附效率最高,对 Cl－的去除率为14．03％.%Aluminum nanoparticles (NPs)in large quantities were prepared via dry roller vibration milling at room temperature with the particle size between 50 and 80 nm.Mesoporous nanostucturalγ-Al2 O3 was prepared from aluminum nanoparticles(NPs)by precipitation with the aid of ultrasonic dispersion,drying,calcination and characterized by XRD,FT-IR,SEM,TEM and BET.The adsorption characterization of Cl- on the meso-porous nanostucturalγ-Al2 O3 powders was explored.The result indicated that,Mesoporous nanostucturalγ-Al2 O3 powders calcined at 400 °C for 4 h have been achieved with surface area 406.9 m2/g and has a better ad-sorption performance to the Cl-.

摘要： Aluminum nanoparticles (NPs)in large quantities were prepared via dry roller vibration milling at room temperature with the particle size between 50 and 80 nm.The precursor of MgAl2 O 4 was prepared using NPs and Mg as raw materials,Na2 CO 3 and NaOH or NaHCO 3 as precipitation agent with the technique of the aid of ultrasonic dispersion,drying,calcination and characterized by XRD,SEM.The results showed that after heat treatment of 500 °C,almost all precursor was transformed into MgAl2 O 4 phase with about 10 nm particle size and good dispersion.The temperature in this way was hundred lower than that in traditional process.%在干法室温常压状态下,利用滚压振动磨大批量制备尺度在50~80 nm 的铝纳米颗粒。以研磨后的铝粉和商业镁粉为原料,Na2 CO 3、NaOH 的不同配比为沉淀剂或 NaHCO 3为沉淀剂,在超声波作用下发生水解反应、经干燥、焙烧后制备出具有纳米结构的MgAl2 O 4颗粒。采用 X 射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(SEM)对纳米 MgAl2 O 4颗粒样品进行表征。结果表明,经500°C焙烧处理后,几乎全部转变成粒径为100 nm 左右的 MgAl2 O 4尖晶石超细粉末,并且颗粒分散性较好。比传统制备镁铝尖晶石粉末的温度低几百摄氏度。

摘要： 超声波是频率高于20KHz人类听觉闭以外的声振动。人们很早就从蝙蝠和海豚的身上察觉了超声的存在。本文综述了超声检测和超声化学效应应用于蛋清的研究成果，并指出尚待研究的方向。

摘要： 利用计算流体动力学CFD商业软件-FLUENT，以多相流模型中的混和物模型(Mixture)为基础，并耦合空化模型，对自主开发研制的圆柱型超声化学反应器内空化场进行了数值模拟。反应器内空化场为液态水和空化汽泡二相流动问题，本文研究和分析了数值模拟的结果，包括超声振动时的压力场、气含率场的分布，并与铝箔空蚀实验及声压测量实验结果进行了比较，实验数据和模拟结果基本吻合，验证了所采用的CFD计算模型对研究超声化学反应器内空化场的适用性。并与模拟的圆球型超声化学反应器内的空化场进行比较。本项研究表明CFD技术的应用对于超声声场分析具有重要的参考价值，对声化学反应器设计理论的发展具有指导意义。

摘要： 为合理、有效地开发利用药用植物资源，在保护资源的同时，兼顾高性价比、低能耗、高环保与可持续发展，新概念、和高新技术的会聚集成、协调联合运用势在必行。中药原料的多样件、组成的复杂性，有效组成分布和稳定程度的差异性，决定了不可能有一种万能的技术和设备可以一劳永逸地解决所有中药提取、分离的问题。针对上述问题文章在对植物次生代谢、生物工程、超声化学、纳米催化、酶化学工程，大孔树脂、膜／中空微孔纤维分离，超临界／混相提取等技术及其优势互补作分析的基础上，通过案例分析从基本科学原理，生物碱、甙类、多糖类、黄酮类的高效、无污染提取与毒性同系物转化、分离的案例分析，对如何正确采用新概念、新技术，在兼顾原料的最大程度的利用、绿色工艺过程、低能耗、不产生二次污染、尽可能零排放的相关问题，通过多种高新技术的会聚和综合、协调运用，实现现代中药提取中自主创新。

摘要： 本文阐述了目前圆柱形大功率超声换能器在生物柴油、防垢除垢、大容积超声清洗、中药萃取、二次采油、污水降解处理以及在超声化学等方面的应用。由于应用的需求,要求换能器具有更大的功率及更高的效率,提高单位面积辐射功率及其可靠稳定性。本文简要介绍近若干年来圆柱形大功率换能器的发展概况。

摘要： 所谓声化学主要是指利用超声波能量加速和控制化学反应，提高化学产率的一门新兴的交叉学科。声化学反应器是指有超声波参与并在其作用下进行化学反应的容器或系统，它是实现声致化学反应的场所。与一般的化学反应器不同，声化学反应器上要由下列部分组成:超声波发生器、超声换能振动系统、反应容器以及辅助器件。即使最简单的声化学反应器也必须包括超声波发生器、超声换能振动系统和反应容器三部分。声化学反应器中的声场分布对声致化学反应产额有明显影响。本文将对矩形声化学反应容器中的声场做一分析。

摘要： 所谓声化学主要是指利用超声波能量加速和控制化学反应，提高化学产率的一门新兴的交叉学科。声化学反应器是指有超声波参与并在其作用下进行化学反应的容器或系统，它是实现声致化学反应的场所。与一般的化学反应器不同，声化学反应器上要由下列部分组成:超声波发生器、超声换能振动系统、反应容器以及辅助器件。即使最简单的声化学反应器也必须包括超声波发生器、超声换能振动系统和反应容器三部分。声化学反应器中的声场分布对声致化学反应产额有明显影响。本文将对矩形声化学反应容器中的声场做一分析。

摘要： 所谓声化学主要是指利用超声波能量加速和控制化学反应，提高化学产率的一门新兴的交叉学科。声化学反应器是指有超声波参与并在其作用下进行化学反应的容器或系统，它是实现声致化学反应的场所。与一般的化学反应器不同，声化学反应器上要由下列部分组成:超声波发生器、超声换能振动系统、反应容器以及辅助器件。即使最简单的声化学反应器也必须包括超声波发生器、超声换能振动系统和反应容器三部分。声化学反应器中的声场分布对声致化学反应产额有明显影响。本文将对矩形声化学反应容器中的声场做一分析。

摘要： 所谓声化学主要是指利用超声波能量加速和控制化学反应，提高化学产率的一门新兴的交叉学科。声化学反应器是指有超声波参与并在其作用下进行化学反应的容器或系统，它是实现声致化学反应的场所。与一般的化学反应器不同，声化学反应器上要由下列部分组成:超声波发生器、超声换能振动系统、反应容器以及辅助器件。即使最简单的声化学反应器也必须包括超声波发生器、超声换能振动系统和反应容器三部分。声化学反应器中的声场分布对声致化学反应产额有明显影响。本文将对矩形声化学反应容器中的声场做一分析。

摘要： 本文以大豆胚芽为原料提取总黄酮，确定最佳提取方法为超声波辅助乙醇提取法。采用响应面分析法对主要工艺参数进行优化并得到回归模型，最优工艺参数为：超声提取时间34.7min，超声波功率775.8W，料液比1：18，乙醇浓度69.82％。经回归分析表明：方程的R2=98.28％，R2Adj=96.26％，预测值为17.01±0.281 mg/g。经验证试验在最优提取工艺条件下，大豆胚芽总黄酮得率为17.004mg/g，回归模型的预测值与实测值的相对误差<1％。

摘要： 本文以大豆胚芽为原料提取总黄酮，确定最佳提取方法为超声波辅助乙醇提取法。采用响应面分析法对主要工艺参数进行优化并得到回归模型，最优工艺参数为：超声提取时间34.7min，超声波功率775.8W，料液比1：18，乙醇浓度69.82％。经回归分析表明：方程的R2=98.28％，R2Adj=96.26％，预测值为17.01±0.281 mg/g。经验证试验在最优提取工艺条件下，大豆胚芽总黄酮得率为17.004mg/g，回归模型的预测值与实测值的相对误差<1％。

摘要： 本发明公开了一种消费品化学成分检测分析用超声波萃取仪的超声萃取性能核查装置及方法，该装置包括悬吊在超声波萃取仪内部的跟超声波萃取仪配套的吊框和、吊框内可拆卸的可垂直或水平放置且夹有合金箔的吊框平面核查装置；所述合金箔四周设有张紧夹具，通过张紧夹具让合金箔产生5－15N的表面张力，绷紧并固定在吊框平面核查装置底面；操作简便、直观易辨，能直观检测超声波萃取仪的性能，从而易于判断消费品化学成分检测分析用超声波萃取仪超声波性能的好坏，可明显提高作业效率。

摘要： 用于化学反应中的超声波通过由超声换能器构成的电磁铁来生成，该超声换能器的中心部件是卷绕有线圈的磁致伸缩材料环，这些线圈定向成在施加了振荡电压时产生振荡磁致伸缩力。换能器环中的振荡被传送到浸入反应介质中的超声喇叭，在该介质中超声波振动被直接传送给反应混合物。

摘要： 本发明公开了一种消费品化学成分检测分析用超声波萃取仪的超声萃取性能核查装置及方法，该装置包括悬吊在超声波萃取仪内部的跟超声波萃取仪配套的吊框和、吊框内可拆卸的可垂直或水平放置且夹有合金箔的吊框平面核查装置；所述合金箔四周设有张紧夹具，通过张紧夹具让合金箔产生5－15N的表面张力，绷紧并固定在吊框平面核查装置底面；操作简便、直观易辨，能直观检测超声波萃取仪的性能，从而易于判断消费品化学成分检测分析用超声波萃取仪超声波性能的好坏，可明显提高作业效率。

摘要： 本发明涉及一种超声波化学协同电化学连续处理油田污水的方法，属于油田开采生产的污水处理范畴，它公开了有包括如下步骤：（1）用超声波和电化学协同组成的复合式氧化方法来氧化和降解油田污水中的有机污染物，其所述的超声波频率为20～500kHz，电流密度为50～5000A/m

摘要： 本发明涉及一种超声波化学协同电化学连续处理油田污水的方法，属于油田开采生产的污水处理范畴，它公开了有包括如下步骤：（1）用超声波和电化学协同组成的复合式氧化方法来氧化和降解油田中的有机污染物，其所述的超声波频率为20～500Hz，电流密度为50～5000A/m

摘要： 本发明公开了一种带氮磷回收的超声三维电化学除藻治理系统和方法，它涉及水环境治理和污水处理技术领域。进水系统连接至三维电化学系统，活性炭加药系统、活性炭回收系统均与三维电化学系统相连接，活性炭回收系统还与活性炭加药系统相连接，三维电化学系统与过滤系统相连接，过滤系统由集水池、初级过滤系统和精密过滤系统组成，初级过滤系统连接至集水池进水端，集水池出水端与精密过滤系统相连，精密过滤系统与电渗析系统相连接，电渗析系统与鸟粪石生成系统相连。本发明实现藻类去除过程中对藻类中相对丰富的氮、磷等营养元素进行回收，避免水华重复形成的恶性循环，去除效率高，清洁环保，保护水生态系统健康，应用前景广阔。

摘要： 本实用新型公开了一种气固界面化学反应的超声催化及其聚焦超声励振装置，包括：超声换能器模块、气体传感器工作模块；超声换能器模块包括压电换能器、顶部为开口的金属锥形壳体；压电换能器安装于金属锥形壳体上；当对压电换能器施加激励时,压电换能器振动使得金属锥形壳体内产生聚焦声场；气体传感器工作模块包括气体传感器、与气体传感器固定连接的传感器加热电路板；气体传感器位于金属锥形壳体内产生聚焦声场的声场焦点处。本实用新型能够针对不同气体的检测更换传感器的型号进行聚焦超声励振，提高了传感器敏感面上的化学反应速度。

摘要： 本发明公开了一种机械化学耦合超声化学强化次氧化锌粉中金属浸出的方法，包括：机械活化：对含有次氧化锌粉的原料进行机械活化，得到活化料；超声处理：将活化料与酸性浸出液混合得到混合料，对混合料进行超声处理，得到的液相即为浸出液。机械化学活化和超声化学通过对次氧化锌粉体结构破坏和空化作用联合强化了多金属的浸出率和浸出速率。该工艺可间接降低酸性浸出液的使用浓度，缩短浸出时间。在实际生产中，该工艺的具体应用可以降低反应设备的防腐成本和运行生产成本，间接产生良好的生产效益。

摘要： 本发明公开了一种机械化学耦合超声化学强化次氧化锌粉中金属浸出的方法，包括：机械活化：对含有次氧化锌粉的原料进行机械活化，得到活化料；超声处理：将活化料与酸性浸出液混合得到混合料，对混合料进行超声处理，得到的液相即为浸出液。机械化学活化和超声化学通过对次氧化锌粉体结构破坏和空化作用联合强化了多金属的浸出率和浸出速率。该工艺可间接降低酸性浸出液的使用浓度，缩短浸出时间。在实际生产中，该工艺的具体应用可以降低反应设备的防腐成本和运行生产成本，间接产生良好的生产效益。

摘要： 本发明公开了一种同步超声化学与机械化学法制备功能化石墨烯的方法。通过将石墨原材料和功能化试剂加入超声球磨设备中，在超声波环境下以100～500rpm转速超声球磨1～72h，得到含官能团的功能化石墨烯。该方法利用同步超声球磨剥离石墨得到石墨烯，并借助超声化学、机械化学作用，使功能化试剂与石墨烯快速发生化学反应，同时实现对石墨烯的功能化修饰，有效提高石墨烯的剥离效率及其分散稳定性，调控石墨烯材料的结构与性能，扩展其应用领域。