분자, 이온, 및 음향 공동 현상과 고체 입자를 활성화

다음 실험의 전반적인 목표는 음향 캐비테이션 하에서 균질 및 이종 시스템에서 이온과 고체의 활성화를 입증하는 것입니다. 이것은 아르곤으로 포화된 인산의 소변기 이온의 냉각된 용액에 고주파 초음파를 적용하여 달성됩니다. 여기된 우라늄의 발광은 어두운 방에서 눈으로 볼 수 있으며 분광계로 측정할 수 있습니다.

두 번째 단계로, 아르곤 일산화탄소 가스 혼합물로 포화 된 순수한 물에서 백금 4의 화학적 환원을 사용하여 백금 나노 입자의 안정한 콜로이드를 제조한다. 다음으로, 플루토늄 콜로이드는 순수한 물에서 이산화플루토늄의 현탁액의 교활에 의해 간단하게 준비됩니다. 아르곤으로 포화 상태입니다.

결과는 포화 가스 초음파 주파수, 벌크 온도 및 초음파 처리 용액의 조성이 효율적인 소노 발광 및 소노 화학 활성을 위한 가장 중요한 매개변수임을 보여줍니다. 소노 화학은 음향 캐비테이션, 즉 초음파로 방사되는 유체의 캐비테이션 기포가 직원이 붕괴 할 때 발생합니다. 원칙적으로 각 캐비테이션 기포는 거의 실온 용액에서 고에너지 공정을 제공하는 마이크로 반응기로 간주될 수 있습니다.

노화에 대한 연구는 거품 붕괴 시 도달하는 극한 조건의 특성이나 화학 반응의 메커니즘과 같은 소노 화학 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 의미는 초음파 방사선 하에서 귀금속을 감소시킬 수 있기 때문에 나노 입자 현탁액의 형성 및 촉매의 합성으로 확장됩니다. 우리는 복잡한 시스템에서 초음파로 이산화플루토늄의 용해 거동을 연구하기 시작했을 때 이 방법에 대한 아이디어를 처음 갖게 되었습니다.

우리는 순수한 물에서 얻은 결과에 놀랐으며, 따라서 간단하고 통제된 방식으로 플루토늄 OID를 준비할 수 있는 가능성을 제공합니다. 장비를 준비하여 측정을 시작합니다. 다중 주파수 발생기에 연결된 고주파 변환기를 사용하여 200-600킬로헤르츠 범위의 초음파를 제공합니다.

cl 사용amp 변환기에 단단히 부착합니다. 보온병은 원통형 소노 반응기를 명시했습니다. 트랜스듀서 소노 반응기 어셈블리를 변환 스테이지에 배치하고, 이 시점에서 열린 상태로 유지되는 가벼운 밀폐 상자에 넣습니다.

그런 다음 반응기의 중심이 분광계의 입구 슬릿에 이미지화될 수 있도록 배치합니다. 액체 질소 냉각 CCD 카메라에 연결된 분광계는 방출 스펙트럼을 기록하는 데 사용되므로 소나 반응기 영역에 대한 시야가 있습니다. 다음으로, 인산으로 준비된 소변기 용액을 소나 반응기에 추가합니다.

여기에 200-600 킬로 헤르츠 초음파에 추가로 250 밀리리터가 추가됩니다. 20 킬로 헤르츠 초음파를 사용하여 생성 할 수 있습니다. 1cm 제곱의 티타늄 혼을 소노 반응기에 맞는 테프론 뚜껑에 장착합니다.

뚜껑을 반응기에 꼭 맞게 놓습니다. 이제 소노 반응기에 열전대를 추가합니다. 반응기의 가스 주입 튜브에 아르곤 공급원을 연결합니다.

배출 가스 튜브를 4중 질량 분석기 입구에 연결하여 소노 반응기에 대한 연결을 완료합니다. 수소 가스를 연구하려면 저온 유지 장치를 켜고 섭씨 0도에서 1도 정도로 설정하십시오. 분당 100밀리리터의 속도로 용액으로 유입되는 아르곤을 시작합니다.

한편, 질량 분석기 신호가 일정할 때 질량 분석기에서 아르곤 및 수소 신호를 모니터링하기 시작합니다. 약 30 분 후 60 와트의 고주파 초음파 발생기를 켭니다. 15분에서 20분 후 약 섭씨 10도의 정상 상태 온도에 도달하면 캐비테이션 및 수분 용해를 나타내는 분자 수소 질량 분석기 신호가 증가했는지 확인합니다.

소노 반응기에 대한 육안 검사도 할 수 있습니다. 소변기 발광은 육안으로 관찰할 수 있습니다. 가벼운 밀폐 상자를 닫습니다.

스펙트럼 측정을 준비합니다. 소노 발광을 측정하기 시작합니다. 각각 300초 동안 스펙트럼 녹음.

사우나 발광 스펙트럼을 측정한 후 초음파 발생기를 끕니다. 초음파가 없는 상태에서 방출 스펙트럼을 측정하여 기생충 광선의 존재 여부를 보정할 수 있습니다. 또한 적절한 기준선에 도달할 때까지 질량 분석 신호를 계속 측정합니다.

이 실험은 흄 후드 아래에서 수행해야 합니다. 리터당 5g의 백금 4 용액을 준비하는 것으로 시작하십시오. 50ml 밀폐 이중 자켓 유리 반응기를 설정합니다.

반응기에 백금 100 열전대와 격막 연결 PTFE 입구 및 출구 튜브를 각각 분당 100밀리리터 범위에서 보정된 유량계로 장착합니다. 입구 튜브를 일산화탄소가 10%인 아르곤 가스 소스에 연결합니다. 배출 튜브를 워터 트랩에 연결하고 궁극적으로 가스 질량 분석기에 연결합니다.

반응기 상단의 반응기에 50ml의 탈이온수를 주입합니다. 20킬로헤르츠 발전기에 연결된 양극 전기 변환기가 있는 1cm 정사각형 티타늄 프로브를 고정합니다. TRO 팁이 반응기 바닥에서 약 2cm 떨어져 있는지 확인합니다.

실험 약 5분 전에 냉각기를 시작하고 온도를 섭씨 영하 18도로 설정합니다. 아르곤 일산화탄소 가스 흐름을 분당 약 100밀리리터로 시작합니다. 가스는 용액 내부 깊숙한 곳에서 거품이 일어야 하며 TRO 팁은 액체 표면에서 1-2cm 아래에 있어야 합니다.

10-15분 후 가스 주입구를 액체 표면보다 약간 아래에 고정합니다. 냉각기가 설정 온도에 도달하면 제곱센티미터당 17와트의 음향 출력으로 초음파 조사를 시작하고 온도가 약 섭씨 15도가 될 때까지 20-20분 동안 기다립니다. 스테인레스 스틸 바늘이 장착 된 주사기를 사용하여 1 리터당 5 그램의 염소 플라 트산 용액을 1 밀리리터로 정확하게 섭취하십시오.

이 실험에서는 주사기를 반응기의 격막으로 이동합니다. 격막을 통해 바늘을 조심스럽게 삽입하고 캐비테이션 영역 내에 용액을 주입합니다. sunde 팁 아래.

용액을 부드럽게 펌핑하여 주사기를 제거합니다. 1밀리리터 샘플을 채취한 다음 주사기를 제거합니다. 주사기를 사용하여 15-30분 간격으로 정기적으로 용액을 샘플링합니다.

사용 가능해지면 각 1밀리리터 샘플을 나누어 여기에서 백금 이온 농도를 측정합니다. 260 나노미터 대역의 UV 가시광선 분광법은 용액에서 백금 이온이 검출되지 않는 즉시 초기와 약 30분 후에 시스템 내의 백금 4개 이온의 양을 보여줍니다. 섭씨 20도에서 약 3시간 동안 초음파 방사를 끄고 가스와 냉각기를 끕니다.

반응기에서 백금 나노 입자 현탁액을 제거합니다. 다음으로 이 비디오의 투과 전자 현미경을 위한 샘플을 준비하기 위해 현탁액 몇 방울을 1-4밀리리터의 절대 에탄올에 분산시킵니다. 이 서스펜션 한 방울을 가져 와서 탄소 코팅 된 구리 TEM 그리드에 보관합니다.

용매를 완전히 증발시킨 후 악티늄족의 산소 화학 반응을 연구하기 위해 분석을 진행합니다. Atlan 시설의 이와 같은 글로브 박스를 사용하십시오. 설정은 20kHz Sona Road, 촘촘한 테프론 링 및 가스 공급원, 온도 제어, 가스 출력 샘플링 또는 기타 요구 사항에 대한 액세스 포인트에 대한 이전 실험에서 사용된 것과 유사합니다.

플루토늄 산화물 분말을 sono 화학 반응기에서 순수한 물에 현탁시킵니다. 초음파 프로브를 부착하고 저온 유지 장치 온도를 설정하고 아르곤 가스를 5-12시간 동안 초음파 처리하여 콜로이드를 형성하고 얻어진 용액을 원심분리하며 UV 가시광선 분광법 및 X선 흡수 미세 구조 분광법을 위해 스내트 콜로이드를 회수합니다. 검은색 곡선은 아르곤이 있는 상태에서 소변기 이온이 없는 열량 용액당 0.2몰의 방출 스펙트럼을 보여줍니다.

용액은 섭씨 10도이며 65와트에서 203킬로헤르츠 초음파가 조사됩니다. 스펙트럼은 310나노미터를 중심으로 하는 수산화물 라디칼 방출과 자외선에서 근적외선에 이르는 넓은 연속체를 가지고 있습니다. 파란색 곡선은 0.1 몰 소변기 이온이 있는 경우 동일한 용액의 방출 스펙트럼을 보여줍니다.

붕괴하는 거품에 의해 방출되는 250-450 나노 미터 범위의 광자는 소변기 이온에 의해 거의 완전히 흡수됩니다. 512 및 537 나노 미터에서 여기 된 이온의 방출 라인은 매우 약합니다. 이를 소변기 이온이 있는 경우 검은색의 0.5몰 인산과 파란색의 0.5몰 인산의 소노 발광 스펙트럼과 비교하십시오.

스펙트럼은 섭씨 10도에서 61와트에서 203킬로헤르츠 초음파로 측정됩니다. 496나노미터, 517나노미터 및 540나노미터의 강력한 방출선은 여기된 소변기 이온에 기인합니다. 그들은 인산염과의 복합화가 물 분자에 의한 담금질로부터 소변기를 효율적으로 보호한다는 것을 분명히 보여줍니다.

아르곤 일산화탄소 분위기 하에서 순수한 물에서 백금 4의 소노 화학적 환원 중 농도의 변화는 여기에 나와 있습니다. 기온은 섭씨 20도입니다. 연한 파란색과 진한 파란색 곡선은 각각 수소 분자와 이산화탄소의 농도를 나타냅니다.

이러한 곡선은 초음파 복사가 10분에 트리거될 때 증가하기 시작합니다. 밀리리터당 0.35와트의 전력으로. 플래티넘 4는 30분 후에 추가됩니다.

집중력은 시간이 지남에 따라 꾸준히 감소합니다. 백금 2의 농도는 0에서 최대치까지 꾸준히 상승한 다음 0으로 돌아오는 반면, 백금 0의 예상 농도는 단조롭게 증가합니다. 초음파 조사 하에.

이 시스템은 백금 나노 입자, 투과 전자 현미경을 생산합니다. 이러한 나노 입자의 이미지는 현탁된 콜로이드와 함께 여기에 표시됩니다. 일단 그것을 지배하면, 다 주파수 화학 장치는 체계의 큰 다양성을 위해 사용될 수 있습니다.

이 방법을 시도하는 것은 개발 후 용액에서 백금의 소노 화학적 환원을 유도하기 위해 모든 실험 조건, 특히 가스 분위기 및 온도를 제어하는 것을 기억하는 것이 매우 중요합니다. 이 회상 기법은 소노 화학 분야의 연구자들이 초음파에서 utes의 excitation을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다. 플루토늄을 다루는 것은 매우 위험할 수 있다는 것을 잊지 말아야 한다.

이를 위해서는 적절한 인프라를 신중하게 다루고 실험자를 교육해야 합니다.