إعداد بالموجات فوق الصوتية الأطر المعدنية العضوية (موفس)
- أطر المعدنية العضوية هي مركبات تتكون من أيونات المعادن والجزيئات العضوية بحيث يتم إنشاء واحدة واثنين، أو ثلاثة الأبعاد الهجين المواد. ويمكن لهذه الهياكل الهجينة تكون مسامية أو غير قابلة للاختراق، وتوفر وظائف متعددة.
- تركيب sonochemical من موفس هي تقنية واعدة كما يتم إنتاج بلورات المعادن العضوية فعالة جدا وصديقة للبيئة.
- إنتاج بالموجات فوق الصوتية من موفس يمكن أن يكون خطيا توسيع نطاقها من إعداد عينات صغيرة في المختبر لالإنتاج التجاري الكامل.
أطر المعدنية العضوية
الأطر المعدنية العضوية البلورية (موفس) تندرج ضمن فئة المواد المسامية ذات الإمكانات العالية، والتي يمكن استخدامها في تخزين الغاز، والامتزاز / الانفصال، الحفز، والممتزات، في المغناطيسية، وتصميم أجهزة الاستشعار، وتسليم المخدرات. وعادة ما تتشكل موفس التي كتبها التجمع الذاتي حيث بناء وحدات الثانوية (الهيكل الإداري لعمليات) الحصول على اتصال مع الفواصل العضوية (بروابط) لإنشاء شبكات معقدة. الفواصل العضوية أو المعدنية الهيكل الإداري لعمليات يمكن تعديلها من أجل السيطرة على المسامية من وزارة المالية، وهو أمر حاسم بشأن وظائف وفائدتها لتطبيقات معينة.
Sonochemical توليف موفس
أشعة بالموجات فوق الصوتية وبالتالي ولدت التجويف ومن المعروف جيدا للآثار فريدة من نوعها في التفاعلات الكيميائية، والمعروفة باسم كيمياء السونوم. الانفجار الداخلي العنيف من فقاعات التجويف يولد البقع الساخنة محلية مع ارتفاع درجات الحرارة للغاية عابرة (5000 K)، والضغوط (1800 أجهزة الصراف الآلي)، ومعدلات التبريد (1010كانساس-1)، وكذلك موجات الصدمة وطائرات السائلة الناتجة. في هذه التجويف النقاط الساخنة، والتنوي الكريستال والنمو، على سبيل المثال بواسطة اوستوالد النضوج، هو فعل وتعزيزها. ومع ذلك، يقتصر حجم الجسيمات منذ تتميز تلك البقع الساخنة بنسب التبريد القصوى وهذا يعني أن درجة حرارة متوسطة رد فعل يندرج ضمن ميلي ثانية.
ومن المعروف الموجات فوق الصوتية لتجميع موفس بسرعة تحت معتدل الظروف العملية، مثل مذيب مجاني، في درجة حرارة الغرفة و تحت الضغط المحيط. وقد أظهرت الدراسات أن موفس يمكن أن تنتج فعالية من حيث التكلفة في ارتفاع العائد من طريق sonochemical. وأخيرا، فإن الهندسة توليف موفس هو أخضر، طريقة صديقة للبيئة.
إعداد وزارة المالية-5
في دراسة وانغ وآخرون (2011)، الزنك4O [1،4-benzenedicarboxylate]3 تم تصنيعه عبر الهندسة طريق. 1.36g H2BDC والزنك 4.84g (NO3)2•6H2O حلت inilially في 160ML DMF. ثم أضيفت TEA 6.43g إلى الخليط تحت أشعة بالموجات فوق الصوتية. بعد 2 ساعة تم جمعها راسب عديم اللون التي كتبها ltration فاي وغسلها من قبل DMF. تم تجفيفها الصلبة في 90 درجة مئوية في فراغ ومن ثم تخزينها في مجفف فراغ.
إعداد الصغيرة التي يسهل اختراقها وزارة المالية النحاس3(BTC)2
لي وآخرون. (2009) تقرير التوليف بالموجات فوق الصوتية كفاءة إطار ثلاثي الأبعاد (3-D) معدن العضوي (وزارة المالية) مع قنوات 3-D، مثل النحاس3(BTC)2 (HKUST-1، BTC = البنزين-1،3،5-tricarboxylate). رد فعل خلات النحاس الثنائي وH3BTC في حل مختلطة من DMF / ETOH / H2O (3: 1: 2، ت / ت) تحت أشعة بالموجات فوق الصوتية في درجة الحرارة المحيطة و الضغط الجوي إلى عن على أوقات رد الفعل قصيرة (5-60 دقيقة) مع قدم3(BTC)2 في ارتفاع العائد (62،6-85،1٪). هذه النحاس3(BTC)2 نانو بلورات لها أبعاد حجم مجموعة من 10-200 نانومتر، التي هي إلى حد الأصغر من تلك تصنيعه باستخدام طريقة solvothermal التقليدية. لم تكن هناك اختلافات كبيرة في خصائص الفيزيائية والكيميائية، على سبيل المثال منطقة BET السطح، حجم المسام، وسعة تخزين الهيدروجين، وبين النحاس3(BTC)2 نانو بلورات إعدادها باستخدام طريقة الموجات فوق الصوتية وmicrocrystals الحصول عليها باستخدام تحسين طريقة solvothermal. مقارنة مع التقنيات الصناعية التقليدية، مثل تقنية نشر المذيبات، المائية وطرق solvothermal، تم العثور على طريقة الموجات فوق الصوتية لبناء يسهل اختراقها موفس أن تكون غاية فعالة و أكثر صداقة للبيئة.
إعداد الأبعاد واحد المغنيسيوم (II) وزارة المالية
Tahmasian وآخرون. (2013) تقرير فعالة، تكلفة منخفضةو صديق للبيئة الطريق إلى إنتاج الإطار المعدني العضوي supramolecular 3D (MOF) على أساس MgII، {[مغ (HIDC) (H2(س)2[1.5H2و}ن (H3L = 4،5-ايميدازول-ثنائي الكربوكسيل حامض) باستخدام الطريق بمساعدة بالموجات فوق الصوتية.
ذات البنية النانومترية {[مغ (HIDC) (H2(س)2[1.5H2و}ن تم تصنيعه عن طريق ما يلي: الهندسة طريق. لإعداد nanosized {[مغ (HIDC) (H2O) 2] ⋅1.5H2O} ن (1)، و 20 مل من محلول ليجند H3IDC (0.05M) وهيدروكسيد البوتاسيوم (0.1 M) تم وضع مسبار الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة مع انتاج الطاقة القصوى من 305 W. إلى هذا الحل 20 مل من محلول مائي من نترات المغنيسيوم (0.05M) تم إضافة قطرة قطرة. تم تصفية الرواسب التي تم الحصول عليها من، وغسلها مع andethanol الماء والهواء المجفف (عضو البرلمان> 300ºC (وجدت:... C، 24.84، H، 3.22، N، 11.67٪) IR (سم-1) العصابات المختارة: 3383 (ث)، 3190 (ث)، 1607 (ر)، 1500 (م) و 1390 (الصورة)، و 1242 (م)، 820 (م)، 652 (م)).
لدراسة تأثير تركيز المواد الكيميائية الأولية على حجم ومورفولوجية مجمع ذات البنية النانومترية، وأجريت العمليات المذكورة أعلاه في ظل حالة تركيز التالية من الكواشف الأولية: [HL2-] = [MG2 +] = 0.025 م.
سونو-توليف موفس الصغيرة التي يسهل اختراقها الفلورسنت
تشيو وآخرون. (2008) وجدت الهندسة الطريق لتركيب السريع لالفلورسنت وزارة المالية الصغيرة التي يسهل اختراقها، والزنك3(BTC)2هوتل 12 ه2O (1) والاستشعار الانتقائي للorganoamines استخدام البلورات النانوية 1. بينت النتائج أن الموجات فوق الصوتية نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة هو بسيط، وفعالة، منخفضة التكلفة، وبيئيا نهج صديقة للالنانوية موفس.
وزارة المالية 1 تم تصنيعه باستخدام طريقة الموجات فوق الصوتية في ل محيط ب درجة الحرارة و جوي ضغط لأوقات رد الفعل المختلفة من 5، 10، 30، و 90 دقيقة على التوالي. أجريت تجربة السيطرة أيضا إلى تجميع مركب 1 باستخدام الأسلوب المائية، وتأكدت الهياكل التي كتبها IR، تحليل العناصر وتحليل ريتفيلد من الحيود مسحوق X-راي أنماط (XRD) باستخدام WinPLOTR وFullprof13. والمثير للدهشة، رد فعل الزنك خلات تبلور مع حمض benzen-1،3،5-الكربوكسيليك (H3BTC) في 20٪ من الايثانول في الماء (ت / ت) تحت أشعة بالموجات فوق الصوتية عند درجة حرارة الغرفة والضغط لمدة 5 دقائق أعطى 1 في بشكل ملحوظ ارتفاع العائد (75.3٪، استنادا إلى H3BTC). أيضا، فإن العائد من 1 تدريجيا من 78.2٪ إلى 85.3٪ مع زيادة وقت رد الفعل 10-90 دقيقة. هذه النتيجة تشير إلى أن التوليف السريع من وزارة المالية لا يمكن أن تتحقق في كبير ارتفاع العائد باستخدام طريقة الموجات فوق الصوتية. مقارنة مع توليف المائية من نفس مجمع وزارة المالية 1، التي يتم تنفيذها في 140 ° C تحت ضغط عال لمدة 24 ساعة، تم العثور على 12 التوليف بالموجات فوق الصوتية أن تكون طريقة فعالة للغاية مع ارتفاع العائد و تكلفة منخفضة.
منذ تم الحصول على أي منتج عن طريق خلط خلات الزنك مع H3BTC في نفس وسط التفاعل عند درجة حرارة الغرفة والضغط في غياب الموجات فوق الصوتية، صوتنة يجب أن تلعب مهم دور خلال تشكيل وزارة المالية 1.
معدات Sonochemical
HIELSCHER الموجات فوق الصوتية لديه خبرة طويلة في تصميم وتصنيع ultrasonicators قوية وموثوق بها والمفاعلات sonochemical. يغطي HIELSCHER متطلبات التطبيق الخاص بك مع مجموعة واسعة من الأجهزة فوق الصوتية – من الصغيرة أجهزة المختبر على مقعد بين كبار و طيار ultrasonicators حتى بالدوام الكاملالنظم الصناعية لإنتاج sonochemical على نطاق تجاري. مجموعة كبيرة من sonotrodes، معززة، المفاعلات، تدفق الخلايا، وصناديق إلغاء الضوضاء والاكسسوارات تسمح لconfigurate الإعداد الأمثل لجهودكم الهندسة رد فعل. أجهزة الموجات فوق الصوتية HIELSCHER هي جدا قوي، بني لأجل على مدار الساعة عملية وتحتاج إلى صيانة إلا القليل جدا.
Framworks المعادن العضوية يمكن توليفها بشكل فعال من طريق sonochemical
أوبومنتالتور UIP1000hd مع مفاعل sonochemical
مراجع الادب
- داي، تشاندان. Khundu، Tny. Bhiswl، بيشنو P؛ Nallichk، الآشورية، Bnerge، Hriahul (2014): الأطر البلورية المعدنية العضوية (موفس): تركيب وبنية وظيفة. القسم Crystallographica اكتا B 70، 2014. 3-10.
- الهاشمي في ليما. الإطباقية، علي؛ يلماز، فيسيل T؛ Büyükgüng، أورهان. خافا حميد رضا. Ashouri، فاطمة. باقر، مجتبى (2014): توليفات Sonochemical اثنين من الرصاص الأطر المعدنية العضوية نانو الحجم (II)؛ طلب الحفز وإعداد الرصاص (II) جزيئات أكسيد. مجلة البنية الجزيئية 1072، 2014. 260-266.
- لى تسونغ تشون، تشيو، لينغ قوانغ، شو، تاو، وو، يحرر، وانغ وى، وو، تشن يو، جيانغ، وشيا (2009): التوليف بالموجات فوق الصوتية الإطار المعدني العضوي الصغيرة التي يسهل اختراقها CU3 (BTC) 2 في درجة الحرارة المحيطة والضغط: وسيلة فعالة وصديقة للبيئة. المواد رسائل 63/1، 2009. 78-80.
- تشيو، لينغ غوانغ؛ لي، زونغ - زون؛ وو، يون؛ وانغ، وي؛ شو، تاو؛ جيانغ، شيا (2008): تركيب سطحي من البلورات النانوية إطار المعادن العضوية الصغيرة التي يسهل اختراقها من قبل طريقة الموجات فوق الصوتية والاستشعار الانتقائي للorganoamines. الاتصالات الكيميائية عام 2008، 3642-3644.
- الأسهم، نوربرت. بيسواس، صيام (2012): تركيب الأطر المعدنية العضوية (موفس): طرق لمختلف زارة المالية طبولوجيات، الأشكال التضاريسية، والمركبات. استعراض المواد الكيميائية 112/2، 2012. 933-969.
- Suslick، كينيث S. (محرر) (1988): الموجات فوق الصوتية: ه الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية آثار. VCH: فاينهايم وألمانيا. عام 1988.
- Tahmasian، Arineh. Morsali، علي؛ جو سانغ وو (2013): Sonochemical التأليفات من المغنيسيوم إطار فلزي عضوي ذو البعد الواحد (II): مقدمة جديدة للإعداد أهداب الشوق البنية النانوية ذات بعد واحد. مجلة المواد النانوية عام 2013.
- طومسون، جوشوا A .؛ تشابمان، كارينا W؛ كوروس، وليام J .؛ جونز، كريستوفر W؛ ناير، سانكار (2012): التي يسببها صوتنة اوستوالد النضوج من زيف-8 النانوية وتشكيل زيف-8 أغشية / مركب البوليمر. الصغيرة التي يسهل اختراقها وMesoporous المواد 158، 2012. 292-299.
- وانغ لى بينغ، شياو بن، وانغ، GongYing، وو، JiQian (2011): التوليف من البولي ديول يحفزه الإطار المعدني العضوي الزنك4O [CO2- C6ح4-co2]3. الصين للعلوم الكيمياء 54/9، 2011. 1468-1473.