Y defnydd cynnar o uwchsain mewn biocemeg fyddai malu wal y gell gydag uwchsain i ryddhau ei chynnwys. Mae astudiaethau dilynol wedi dangos y gall uwchsain dwyster isel hyrwyddo'r broses adwaith biocemegol. Er enghraifft, gall arbelydru uwchsain o sylfaen faetholion hylifol gynyddu cyfradd twf celloedd algâu, a thrwy hynny gynyddu faint o brotein a gynhyrchir gan y celloedd hyn dair gwaith.

O'i gymharu â dwysedd ynni cwymp swigod ceudod, mae dwysedd ynni maes sain uwchsonig wedi'i ehangu gan driliynau o weithiau, gan arwain at grynodiad enfawr o ynni; Mae ffenomenau sonochemegol a sonoluminescence a achosir gan dymheredd a phwysau uchel a gynhyrchir gan swigod ceudod yn ffurfiau unigryw o gyfnewid ynni a deunyddiau mewn sonochemeg. Felly, mae uwchsain yn chwarae rhan gynyddol bwysig mewn echdynnu cemegol, cynhyrchu biodiesel, synthesis organig, triniaeth microbaidd, diraddio llygryddion organig gwenwynig, cyflymder a chynnyrch adwaith cemegol, effeithlonrwydd catalytig catalydd, triniaeth bioddiraddio, atal a chael gwared ar raddfa uwchsonig, malu celloedd biolegol, gwasgariad a chrynhoi, ac adwaith sonochemegol.

1. adwaith cemegol wedi'i wella gan uwchsonig.

Adwaith cemegol wedi'i wella gan uwchsain. Y prif rym gyrru yw ceudodiad uwchsain. Mae cwymp craidd swigod ceudodiad yn cynhyrchu tymheredd uchel lleol, pwysedd uchel ac effaith gref a microjet, sy'n darparu amgylchedd ffisegol a chemegol newydd ac arbennig iawn ar gyfer adweithiau cemegol sy'n anodd neu'n amhosibl eu cyflawni o dan amodau arferol.

2. Adwaith catalytig uwchsonig.

Fel maes ymchwil newydd, mae adwaith catalytig uwchsonig wedi denu mwy a mwy o ddiddordeb. Prif effeithiau uwchsonig ar adwaith catalytig yw:

(1) Mae tymheredd uchel a phwysau uchel yn ffafriol i gracio adweithyddion yn radicalau rhydd a charbon deuwerth, gan ffurfio rhywogaethau adwaith mwy gweithredol;

(2) Mae gan don sioc a micro-jet effeithiau dadamsugno a glanhau ar arwyneb solet (megis catalydd), a all gael gwared ar gynhyrchion adwaith arwyneb neu ganolradd a haen goddefol arwyneb catalydd;

(3) Gall ton sioc ddinistrio strwythur yr adweithydd

(4) System adweithyddion gwasgaredig;

(5) Mae cavitation uwchsonig yn erydu wyneb y metel, ac mae'r don sioc yn arwain at anffurfiad y dellt fetel a ffurfio'r parth straen mewnol, sy'n gwella gweithgaredd adwaith cemegol y metel;

6) Hyrwyddo'r toddydd i dreiddio i'r solid i gynhyrchu'r hyn a elwir yn adwaith cynhwysiant;

(7) Er mwyn gwella gwasgariad catalydd, defnyddir uwchsonig yn aml wrth baratoi catalydd. Gall arbelydru uwchsonig gynyddu arwynebedd y catalydd, gwneud i'r cydrannau gweithredol wasgaru'n fwy cyfartal a gwella'r gweithgaredd catalytig.

3. Cemeg polymer uwchsonig

Mae cymhwyso cemeg polymer positif uwchsonig wedi denu sylw helaeth. Gall triniaeth uwchsonig ddiraddio macromoleciwlau, yn enwedig polymerau pwysau moleciwlaidd uchel. Gellir diraddio cellwlos, gelatin, rwber a phrotein gan driniaeth uwchsonig. Ar hyn o bryd, credir yn gyffredinol mai effaith grym a'r pwysau uchel pan fydd y swigod ceudod yn byrstio sy'n achosi'r mecanwaith diraddio uwchsonig, a gall rhan arall y diraddio fod oherwydd effaith gwres. O dan rai amodau, gall uwchsain pŵer hefyd gychwyn polymerization. Gall arbelydru uwchsain cryf gychwyn copolymerization alcohol polyfinyl ac acrylonitrile i baratoi copolymerau bloc, a chopolymerization asetad polyfinyl ac ocsid polyethylen i ffurfio copolymerau impio.

4. Technoleg adwaith cemegol newydd wedi'i gwella gan faes uwchsonig

Mae cyfuniad o dechnoleg adwaith cemegol newydd a gwella maes uwchsonig yn gyfeiriad datblygu posibl arall ym maes cemeg uwchsonig. Er enghraifft, defnyddir yr hylif uwchgritigol fel y cyfrwng, a defnyddir y maes uwchsonig i gryfhau'r adwaith catalytig. Er enghraifft, mae gan hylif uwchgritigol ddwysedd tebyg i hylif a'r gludedd a'r cyfernod trylediad tebyg i nwy, sy'n gwneud ei ddiddymiad yn gyfwerth â hylif a'i gapasiti trosglwyddo màs yn gyfwerth â nwy. Gellir gwella dadactifadu catalydd heterogenaidd trwy ddefnyddio priodweddau hydoddedd a thrylediad da hylif uwchgritigol, ond mae'n ddiamau'r eisin ar y gacen os gellir defnyddio maes uwchsonig i'w gryfhau. Gall y don sioc a'r micro-jet a gynhyrchir gan geudod uwchsonig nid yn unig wella'r hylif uwchgritigol i ddiddymu rhai sylweddau sy'n arwain at ddadactifadu catalydd, chwarae rôl dadamsugno a glanhau, a chadw'r catalydd yn weithredol am amser hir, ond hefyd chwarae rôl cymysgu, a all wasgaru'r system adwaith, a gwneud cyfradd trosglwyddo màs adwaith cemegol hylif uwchgritigol i lefel uwch. Yn ogystal, bydd y tymheredd uchel a'r pwysedd uchel yn y pwynt lleol a ffurfir gan geudiad uwchsonig yn ffafriol i gracio adweithyddion yn radicalau rhydd ac yn cyflymu'r gyfradd adwaith yn fawr. Ar hyn o bryd, mae llawer o astudiaethau ar adwaith cemegol hylif uwchgritigol, ond ychydig o astudiaethau ar wella adwaith o'r fath gan faes uwchsonig.

5. cymhwyso uwchsonig pŵer uchel mewn cynhyrchu biodiesel

Yr allwedd i baratoi biodiesel yw trawsesteriad catalytig glyserid asid brasterog gyda methanol ac alcoholau carbon isel eraill. Yn amlwg, gall uwchsain gryfhau'r adwaith trawsesteriad, yn enwedig ar gyfer systemau adwaith heterogenaidd, gall wella'r effaith gymysgu (emwlsio) yn sylweddol a hyrwyddo'r adwaith cyswllt moleciwlaidd anuniongyrchol, fel y gellir cwblhau'r adwaith a oedd yn ofynnol yn wreiddiol i'w gynnal o dan amodau tymheredd uchel (pwysedd uchel) ar dymheredd ystafell (neu'n agos at dymheredd ystafell), a byrhau'r amser adwaith. Nid yn unig y defnyddir ton uwchsain yn y broses drawsesteriad, ond hefyd wrth wahanu cymysgedd yr adwaith. Defnyddiodd ymchwilwyr o Brifysgol Talaith Mississippi yn yr Unol Daleithiau brosesu uwchsain wrth gynhyrchu biodiesel. Roedd cynnyrch y biodiesel yn fwy na 99% o fewn 5 munud, tra bod y system adweithydd swp confensiynol yn cymryd mwy nag 1 awr.


Amser postio: 21 Mehefin 2022