Podrobno

The formation of hydroxyl radicals during hydrodynamic cavitation in microfluidic reactors using salicylic acid dosimetry
ID Maleki, Mohammadamin (Avtor), ID Talabazar, Farzad Rokhsar (Avtor), ID Davoudian, Salar Heyat (Avtor), ID Dular, Matevž (Avtor), ID Koşar, Ali (Avtor), ID Petkovšek, Martin (Avtor), ID Šmid, Alenka (Avtor), ID Zupanc, Mojca (Avtor), ID Ghorbani, Morteza (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,48 MB)
MD5: 3629122E7D9CF67D530A0C6A48D3E771
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894725028025 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Cavitation is a phase change phenomenon that generates highly energized bubbles due to low local pressures. The collapse of these bubbles releases this energy to the surrounding area in different forms upon the pressure recovery. Free radical production, which is considered as chemical effect of the bubble collapse, plays a major role in many applications, from wastewater treatment to material exfoliation. Although some studies underscore the importance of chemical effects for acoustic cavitation (AC), their investigations in hydrodynamic cavitation (HC) are challenging due to the difficulty in controlling cavitating flows. One of the approaches that could shed light on this challenging aspect is to shrink the reactor scale to micro-scale size (“HC on a chip”). In this regard, we investigated the chemical effects of HC using Salicylic Acid (SA) dosimetry in three different micro-scale designs (long diaphragm, micro-orifice, and micro-venturi configurations) and compared the results to those of a macro-scale HC reactor. High-speed visualization revealed important links between flow patterns and the formation of hydroxyl radicals (•OH), which contributed to the SA products. This study thus focused on comparing the effectiveness of the three micro-scale reactors in terms of •OH formation. According to the results, the “HC on a chip” concept demonstrated significantly higher efficiency in generating SA products compared to the macro-scale HC reactor. For instance, the micro-scale HC reactors achieved an SA concentration of approximately 0.6 μg/mL in just 5 cycles, while the macro-scale HC reactor required 164 cycles to reach a similar concentration (0.45 μg/mL). This substantial reduction in the number of cycles highlights the potential of micro-scale HC reactors for efficient and rapid generation of SA products.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:hydrodynamic cavitation, microfluidic reactors, chemical effects, hydroxyl radical, salicylic acid
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
FFA - Fakulteta za farmacijo
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Recenzirani rokopis
Leto izida:2025
Št. strani:12 str.
Številčenje:Vol. 511, art. 161976
PID:20.500.12556/RUL-168390 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:532.528:66
ISSN pri članku:1873-3212
DOI:10.1016/j.cej.2025.161976 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:230634243 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:11.04.2025
Število ogledov:477
Število prenosov:123
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Chemical engineering journal
Založnik:Elsevier
ISSN:1873-3212
COBISS.SI-ID:23123973 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY-NC-ND 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno-Brez predelav 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.sl
Opis:Najbolj omejujoča licenca Creative Commons. Uporabniki lahko prenesejo in delijo delo v nekomercialne namene in ga ne smejo uporabiti za nobene druge namene.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:hidrodinamska kavitacija, mikrofluidika, kemijski učinki, salicilna kislina, hidroksilni radikal

Projekti

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:BI-TR/22-24-011-2023
Naslov:Odstranjevanje zdravilnih učinkovin z hidrodinamsko kavitacijo v mikro kanalih (CAV2PhaBio)

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J2-4480-2022
Naslov:Odstranjevanje izbranih protimikrobnih učinkovin s hibridno kavitacijsko-plazemsko tehnologijo iz vodnih matric različnih kompleksnosti (Causma)

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J2-3044-2021
Naslov:Kontroliranje ekstremnih kavitacijskih pogojev z lasersko funkcionalizacijo površin (eCATS)

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0401-2022
Naslov:Energetsko strojništvo

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0422-2022
Naslov:Funkcionalne tekočine za napredne energetske sisteme

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj