介绍金刚石表面的化学性质可以故意修改如果官能团以可控的方式介绍了金刚石表面。可以开发新类型的有机-无机杂化材料和金刚石磨轮等结构材料的属性控制。欧洲杯足球竞彩修改通过加氢[1],氧化气体在高温下[2 - 3],silanation[4],[5 - 6]和有机化学反应的金刚石粉表面已报告。最近,金刚石粉体的表面改性声化学的反应提出了田等。[7]。超声空化是在水中产生sonochemically-activated反应导致羟基自由基的形成,这是强大和非选择性高效氧化剂,即。,有机污染物的废水[8]。超声辐照liquid-powders泥浆或悬浮液的金属产生空化和冲击波,可以加速固体颗粒高速度和颗粒间的碰撞能诱导显著的表面形态的变化,组成和反应[10]。欧洲杯猜球平台超声波系统非常敏感,容易受到操作参数[11]。据报道,声空化的不同阶段液体受辐照条件(频率、外部压力、温度等)[12]。Chivate和潘迪特研究了蒸汽压力的影响,温度、盐度和压力强度的脱气液体散装[13]。Terahara et al .,研究参数的影响,如距离角的样例,超声强度和频率在sonophoresis [14]。根据我们的知识只有田等人专注于研究操作参数对声化学的钻石粉表面改性的影响。这些作者研究了角的影响材料和horn-tip形状金刚石粉改性的[7]。为了有效地修改金刚石粉表面的这种技术,超声治疗参数需要分析如前所述。这项工作的目的是研究如何通过酸预处理的粉清洗和化学治疗条件的差异包括角浸没深度,冒泡天然气和电力影响氧气的质量和数量表面组织生产金刚石粉末。 实验本研究中使用的金刚石合成粉末所为5 - 12岁的商业µ米颗粒从松本yushi-seiyaku有限公司。实现了高功率超声波治疗SONOPET 250 B(Seidensha电子有限公司、日本)在28千赫。建议后田等。[7]凹钛角曲率半径是3.5。所有样品在蒸馏水超声治疗0.2质量%浓度,40岁°C的烧杯3厘米直径6厘米深度的360年代。的示意图表示实验装置如图1所示。
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图1所示。原理图的实验设置 |
酸洗钻石(AWD)准备插入原始钻石(RD)粉1:1高频和HNO的混合物3酸在室温下不断搅拌条件下4 h,后来用蒸馏水冲洗,直到pH值达到7和干在120的价值°C 20 h。 为了研究酸洗涤粉表面的影响,RD和AWD粉末是超声治疗冒泡氩为悬浮流率为0.5 l分钟1,功率120 W和角浸没深度(d)13毫米。 分析角浸没深度的影响,七种不同的深度(0、5、10、13、18、25 - 50毫米)。悬浮液的AWD粉角沉浸在既定的深度是超声治疗功率为120 W。 研究泡沫的影响氩,悬浮液AWD粉没有l和0.5分钟1流量冒泡氩的超声治疗角浸没深度13毫米和120瓦的电力。 应用三种不同权力根据设备的容量进行评估:80和120 W。2020欧洲杯下注官网这些样本被冒泡氩进入暂停l流量为0.5分钟1和角浸没深度13毫米。 对于每一个实验条件,3样本准备。扩散反射率傅里叶变换红外光谱被用来(漂移)分析和量化产生的表面氧组每次治疗后金刚石表面。漂移光谱得到使用8300年日本岛津公司红外光谱仪配备了Spectra-Tech漫反射率配件,硫酸Triglycine (TGS)检测器和数据处理软件。为每一个测量三个不同的部分每个样本在该地区的4000 - 400厘米1拍摄。对于每一个谱,256扫描累积4厘米的一项决议1。每个条件的报道谱的平均九个光谱的粉末和原始的三个粉处理。光谱波段deconvoluted,量化使用Jandel峰分离和分析软件的日志(1 / R)单位。光谱定性及定量分析的细节呈现在其他地方[15]。 结果与讨论预处理的粉r的酸洗涤的常见的规模光谱漂移在4000 - 400厘米1地区RD, AWD和超声波处理后的粉末(美国)如图2所示(一个)。粉末的红外光谱形状RD同意与报道的红外光谱的钻石[16]。AWD粉末的红外光谱形状相似的路。超声治疗后,几个额外的山峰都观察粉末,但峰的强度较高AWD /我们比RD /我们。 的deconvoluted峰的面积归一化钻石峰的面积从2250年厘米1到2100年厘米1如图2所示(b)。样品用酸预处理显示最高的归一化强度的表面氧组。图2中的虚线(b)的归一化峰面积总氧物种有关。为样例超声治疗后酸洗涤相关的氧物种的数量增加到2.3倍。也许,在酸预处理(HF + HNO3),表面杂质去除,表面变得更加活跃和物种形成的超声反应。
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图2。预处理效果的粉酸洗涤(a)常见规模光谱漂移,(b)规范化deconvoluted乐队的峰面积。虚线:归一化峰面积。酸洗涤后,钻石变得更被动的物种形成的超声波 |
角浸没深度的常见的规模光谱漂移在4000 - 400厘米1地区超声治疗后AWD (AWD /美国)在不同角浸没深度图3所示(一个)。它可以观察到,角向液体浸没深度对物种形成的强度产生影响。的deconvoluted峰的面积归一化钻石峰的面积从2250年厘米1到2100年厘米1图3所示为所有条件(b)。相同的氧气对所有样品表面组织观察。最高的归一化强度对应νC-O-C深处。图3 (c)显示了归一化总峰面积相关的氧物种超声治疗后在不同角浸没深度。表面氧组的数量随角浸没深度。样品处理(0、5、25 - 50毫米显示最低金额相关的氧物种产生和更高的相对误差值。样品在13毫米的角浸没深度显示最高的归一化强度表面组的所有氧气。这可以解释通过观察波分布的角,如图4所示。
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图3。角浸入深度对改性金刚石粉的超声波(a)常见规模光谱漂移,(b)规范化deconvoluted乐队的峰面积,(c)归一化峰面积。13毫米的角浸没深度,相对应的节点角、给氧的最高强度相关的物种。 |
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图4。超声波角分布。观察到的节点位于13毫米 |
这波分布计算考虑到角是一个纵模谐振元件,它的功能是放大或放大传感器产生的振动运动。指定的声波传播速度为每个材料[17]。的超声波速度c是4。9 x 105厘米的年代1钛棒的[18]和换能器的频率;f =28.5 kHz,然后,的波长λ=172毫米。因此,的节点的距离波从顶部的角是:λ/ 2 = 86.0毫米和节点声压位于13.2毫米的角的基础,相应的浸没深度大约产生更多的氧物种在金刚石表面。 气体的液体汩汩作响的常见的规模漂移光谱在4000 - 400厘米1地区AWD超声治疗后没有冒泡气体和泡沫氩如图5所示(一个)。它可以观察到样品的光谱漂移冒泡氩的液体治疗类似于频谱处理没有冒泡气体但山峰更清晰和更大的领域。deconvoluted峰的面积归一化到钻石峰的面积从2250厘米1到2100厘米1图5 (b)所示。样品处理使用冒泡气体变成液体显示最高的归一化强度的表面氧组。图5 (b)中的虚线显示总氧相关物种的归一化峰面积。通过引入一个冒泡的氧气表面组双打。泡沫出现在液体空化产生的可能更活跃的网站。随着概率增加,增加氧活性物种的形成。
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图5。的影响引入冒泡金刚石粉进行改性的气体超声波:(a)共同尺度谱漂移,(b)规范化deconvoluted乐队的峰面积。虚线:归一化峰面积。冒泡气体在液体中提高氧气相关物种的形成金刚石粉表面 |
权力的常见的规模漂移光谱在4000 - 400厘米1AWD区域在不同的超声功率超声治疗后如图6所示(一个)。它可以观察到,这三个权力强度评估相同的山峰观察和增加电力这些峰值略有增加的面积和变得更清晰。deconvoluted峰的面积归一化到钻石峰的面积从2250厘米1到2100厘米1图6 (b)所示。样品在120 W显示更高的归一化强度的表面氧组。图6 (b)中的虚线显示总氧相关物种的归一化峰面积。增加力量,在钻石表面氧相关物种的数量增加。更大的力量[W]声压的价值就越大P一个,更大的位移(12、19)在液体中分子和容易形成泡沫。
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图6。影响金刚石粉进行改性的应用功率强度的超声波:(a)常见规模光谱漂移,(b)规范化deconvoluted乐队的峰面积。虚线:归一化峰面积。增加功率增加的氧气相关物种形成。 |
在足够高的声强度超声产生的空化。空化过程中微气泡在液体中形成的稀疏周期声波,接受暴力的崩溃在压缩波的周期。腔增长取决于声音的强度,高强度的超声波,空腔可以迅速扩张[11日20],然后,液体冲和腔内爆。空化越高越高将钻石表面氧物种的形成。因此增加的权力增加这些物种的形成。 结论最大吸光度强度评估分数的所有条件对应于醚拉伸(νC-O-C)表面组。 通过监测氧组的数量形成以下结论: •浸没深度的超声波角节点只是在液面表面内容给予最大的氧气。 •酸洗涤使金刚石表面更被动的超声波治疗,增加了约2.3倍,与原始钻石相比,表面氧的总强度组。 •冒泡氩的钻石悬架提高生产氧气表面组织约2倍。 •正如所料,通过增加应用超声波功率,表面氧组的数量增加。 确认作者是日本政府的财政支持使负债Heidy Visbal通过奖学金以及部分支持该研究通过21圣世纪卓越中心(COE)程序的教育部,文化,体育,科学和技术欧洲杯线上买球 引用1。t .安藤m . Ishii m .龟和佐藤y,“热氢化钻石表面了漫反射傅里叶变换红外、程序升温解吸和激光拉曼光谱”,化学学会法拉第反式》杂志上现代化道路,89 [11](1993)1783 - 1789 2。t .安藤k .山本m . Ishii m .龟和佐藤y”,气相氧化钻石表面O2研究了漫反射傅里叶变换红外和程序升温解吸谱”,《化学学会法拉第事务,89 [19](1993)3635 - 3640 3所示。霁,t .江,k .徐和李Shuben“红外光谱研究Ultradispersed钻石粉表面上吸附的水”,应用表面科学,133 (1998)231 - 238欧洲杯线上买球 4所示。t . Tsubota s Iida o . Hibarashi长冈,s . Nagayama m .经营和y松本,改革“表面氧化钻石表面的硅烷偶联试剂”,日本陶瓷协会杂志110年[10](2002)904 - 910 5。t . Tsubota s Tanii s Iida m .经营和y松本和CH金刚石表面化学改性3(CH2)n羧基使用过氧化苯甲酰、物理化学化学物理,5(2003)1474 - 1480 6。t .中村m .石原t Ohana y郎,“化学改性金刚石粉光解Perfluoroazooctane”,化学通讯(2003)900 - 901 7所示。t·t·田Takatera, t .佐藤和竹内,“表面改性金刚石粉末的化学反应”,IEEE超声学学报》研讨会,1(2001)431 - 434 8。r·h·德利马·Cognet a m。威廉h·德尔,“阳极氧化的4-dihydroxybenzoic酸废水处理:研究超声波激活”,化学工程科学,欧洲杯线上买球57(2002)767 - 778 9。m . Kenneth g . l .夏英,“使用空泡飞机Oxidixe有机化合物在水”,继续FEDSM的98年,ASME流体工程部门夏季会议,华盛顿6月21 - 25日(1998年)1 - 8 10。美国肯尼斯·j·加雷思,应用超声波材料化学,物质。欧洲杯足球竞彩启板牙。Sci,29日(1999)295 - 326 11。n . h·因斯g . Tezcanli r·k·Belen和i . g . Apikyan“超声波水反应的催化剂系统:艺术和环境应用程序”的状态,应用催化乙:环境、29日(2001)167 - 176 12。洛瑞莫j·p·t·j·梅森,”声化学。第1部分-物理方面”,化学学会评论》,16(1987)239 - 274 13。m . m . Chivate和a·b·潘迪特“空化强度的量化流体体积”,超声波声化学,2(1995)S19-S25 14。t . Terahara s Mitragori j .伤害和r·兰格”依赖的低频Sonophoresis超声参数;距离角和强度”的国际制药学杂志,235年(2002)35-42 15。h . Visbal c . Ishizaki和k . Ishizaki“漂移”评价超声改性金刚石粉,陶瓷的第42基础科学研讨会上,由基础科学部门,陶瓷的日本社会,日本(2004)欧洲杯线上买球 16。j·威尔·e·威尔克斯,“钻石”的性质和应用,Butterworth-Heinemann,牛津(1991)pp.70 - 89 17所示。r .高盛“超声波技术”,查普曼&大厅,有限公司,伦敦(1962)14-35页 18岁。e·a·Neppiras“非常高能超声学”,英国的《应用物理,11(1960)143 - 150 19所示。19所示。t·j·梅森,“一般的声化学概论”,声化学:利用超声波在化学、(Ed t·j·梅森),皇家化学学会(1989)剑桥4 - 8页 20.k . s . Suslick“超声波的化学效应”,《科学美国人》,(1989)80 - 86 详细联系方式
Heidy Visbal
长冈Gijutsu-Kagaku Daigaku(长冈理工大学)
机械工程学院
长冈,940 - 2188年新泻, 日本
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Satoshi杉 Centro de Investigaciones en Quimica Inorganica
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多斗挖土机阿尔塔、瓜、矩形脉冲断开。C。P36050
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长冈Gijutsu-Kagaku Daigaku(长冈理工大学)
机械工程学院
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