研究目的
测量不同液体中各种声解模式下单泡内达到的电子温度,并比较单泡声致发光(SBSL)与多泡声致发光(MBSL)过程中的温度。
研究成果
在所有溶剂中,单泡声致发光(SBSL)期间测得的电子温度平均比多泡声致发光(MBSL)高(2–2.5)·103 K。记录到的最高电子温度为74%磷酸溶液单泡声致发光时达16000 K。该研究将纳米液滴注入的声化学模型适用范围扩展至包含纳米颗粒注入气泡的机制。
研究不足
该研究的局限性在于温度测量的准确性——有机溶液为±200 K,水悬浮液为±300 K。该方法假设空化气泡内存在局部热力学平衡,可能无法完全解释非平衡状态。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用金属羰基溶液及有机/无机溶剂中的纳米分散悬浮液,通过测量声致发光(SBSL)和微气泡声致发光(MBSL)过程中的电子温度。通过比较两条原子金属谱线强度的方法计算电子温度。
2:样本选择与数据来源:
制备了十二烷中W(CO)6、Mo(CO)6和Cr(CO)6的溶液,以及水中、83% H2SO4和74% H3PO4中Cr(CO)6的纳米分散悬浮液。纳米分散悬浮液通过超声分散并过滤水中的Cr(CO)6晶体获得。
3:Mo(CO)6和Cr(CO)6的溶液,以及水中、83% H2SO4和74% H3PO4中Cr(CO)6的纳米分散悬浮液。纳米分散悬浮液通过超声分散并过滤水中的Cr(CO)6晶体获得。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:多气泡声解作用在配备石英窗的恒温不锈钢反应器中进行。单气泡声致发光使用带压电陶瓷换能器的球形玻璃烧瓶实现。设备包括ACE GLASS超声波处理器、MDR-206单色仪和Perkin Elmer Lambda 750紫外/可见分光光度计。
4:实验流程与操作步骤:
在受控条件下超声处理溶液和悬浮液,将发射光聚焦于单色仪输入狭缝以记录声致发光光谱。根据两条原子金属谱线的强度比计算电子温度。
5:数据分析方法:
对实验测得的谱线强度进行溶液/悬浮液光吸收校正及光谱测量仪器相对灵敏度校正,采用玻尔兹曼方程计算电子温度。
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Perkin Elmer Lambda 750 UV/VIS spectrophotometer
Lambda 750
Perkin Elmer
Recording the absorption spectra
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SALD-7101 Shimadzu Analyzer
SALD-7101
Shimadzu
Measuring nanoparticle size
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ACE GLASS ultrasonic processor
ACE GLASS
Conducting multibubble sonolysis
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MDR-206 monochromator
MDR-206
Recording the MBSL spectra
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