Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Browsing by Author "Mäkelä, Mikko"

Sort by: Order: Results:

  • Grafeeni, grafeenioksidi ja hapetettu aktiivihiili katalyytteinä orgaanisten yhdisteiden hapetus-, happo- ja π-katalyyseissä 
    Mäkelä, Mikko (2015)
    Grafeeni ja grafeenioksidi ovat kaksiulotteisia hiilimateriaaleja. Grafeeni koostuu pääosin sp2-hybridisoituneista hiiliatomeista. Grafeenioksidissa sp2-hybridisoituneiden hiiliatomien verkkoon on kiinnittynyt happea sisältäviä funktionaalisia ryhmiä ja osa hiiliatomeista on siten sp3-hybridisoituneita. Grafeenia voidaan erotella grafiitista erilaisin menetelmin tai valmistaa atomi kerrallaan. Grafeenioksidin valmistuksessa grafiitti hapetetaan esimerkiksi kloraateilla. Sekä grafeenia että grafeenioksidia voidaan muokata kovalenttisesti tai supramolekulaarisesti. Muokkauksella tavoitellaan usein materiaalin parempaa käsiteltävyyttä tai uudenlaisen toiminnallisuuden, kuten katalyyttisen aktiivisuuden tai sensoriominaisuuksien, saavuttamista. Katalyyttisissä prosesseissa muokkaamattoman grafeenin ja grafiitin sovelluksia ei ole monia. Sen sijaan grafeenioksidia on käytetty happokatalyytin tavoin sekä hapettimena monissa kemiallisissa prosesseissa, kuten alkyynien hydrauksissa, bentsyylialkoholien hapetuksessa aldehydiksi ja amiinien hapettavassa kytkennässä. Aktiivihiili on kolmiulotteinen huokoinen grafiitin kaltainen materiaali. Siitä on mahdollista valmistaa eri tavoin hapettuneita aktiivihiiliä typpihapon tai kuningasveden avulla. Hapetusolosuhteet vaikuttavat paljon syntyvän tuotteen funktionaalisten ryhmien jakaumaan. Eri tavoin valmistetuilla aktiivihiilillä on myös toisistaan poikkeava katalyyttinen aktiivisuus 2-aryyli-indolien homokytkentäreaktiossa.
  • Maximising multi-channel high-power ultrasonic system power deliver with a software based feedback loop 
    Mäkelä, Mikko (2020)
    Ultrasonic transducers convert electric energy into mechanical energy at ultrasonic frequencies. High-power ultrasound is widely used in the industry and in laboratories e.g. in cleaning, sonochemistry and welding solutions. To be effective in these cases, a piezoelectric transducer must deliver maximal power to the medium. Most of these systems rely on having the power delivery maximized during long driving sequences where stable performance is critical. Power ultrasonic transducers are typically narrowband, featuring high Q-value, that are finely tuned to a specific resonance frequency. The resonance frequency can vary during driving due to temperature, mechanical loading and nonlinear effects. When the transducers resonance frequency changes, drastic changes in its impedance (resonance to anti-resonance) can lead quickly to damage or failure of the driving electronics or the transducers themselves. In this work we developed a multi-channel high-power ultrasonic system with a software-based resonance frequency tracking and driving frequency control. The implementation features a feedback loop to maximize power delivery during long driving sequences in an ultrasonic cleaning vessel. The achieved total real power increased from 6.5 kW to almost 10 kW in peak with our feedback loop. The feedback loop also protected the electronics and transducers from breaking due to heating and varying impedance.

Yhteystiedot

HELSINGIN YLIOPISTO