بالموجات فوق الصوتية الرطب هطول الأمطار من Nanocubes الأزرق البروسي
أزرق أو الحديد سداسية هو نانو هيكله إطار العضوية المعدنية (MOF)، التي تستخدم في تصنيع بطارية الصوديوم أيون، والطب الحيوي، والأحبار والالكترونيات. توليف بالموجات فوق الصوتية الرطب الكيميائي هو المسار الفعال والموثوق والسريع لإنتاج نانوكوبي الأزرق البروسي والنظائر الزرقاء البروسية مثل النحاس سداسية والنيكل سداسية. وتتميز جسيمات نانوية زرقاء بروسية عجلت بالموجات فوق الصوتية من قبل توزيع حجم الجسيمات الضيقة، أحادية التشتت وظائف عالية.
نظائر بروسية زرقاء وهيكسية
وتستخدم على نطاق واسع الأزرق البروسي أو الحديد سداسية كمواد وظيفية لتصميم التطبيقات الكهروكيميائية وتصنيع أجهزة الاستشعار الكيميائية، ويعرض electrochromic، والأحبار والطلاء، والبطاريات (بطاريات الصوديوم أيون)، المكثفات والمكثفات الفائقة، ومواد تخزين الذبذبات مثل لH + أو Cs +، ومحفزات، وهرانوستيك وغيرها. نظرا لنشاطها الأكسدة الجيدة والاستقرار الكهروكيميائية العالية، الأزرق البروسية هو هيكل إطار المعادن العضوية (MOF) التي تستخدم على نطاق واسع لتعديل القطب الكهربائي.
وإلى جانب مختلف التطبيقات الأخرى، تستخدم الأزرق البروسية ونظائرها النحاس سداسية والنيكل سداسية كأحبار اللون من اللون الأزرق والأحمر والأصفر، على التوالي.
ميزة كبيرة من الجسيمات النانوية الزرقاء البروسية هي سلامتهم. جسيمات نانوية زرقاء بروسية قابلة للتحلل بالكامل ، قابلة للتحلل الحيوي ، ومعتمدة من قبل إدارة الأغذية والعقاقير للتطبيقات الطبية.
سونوتشيميكال توليف من البروسية الأزرق نانوكوبيس
إن تركيب الجسيمات النانوية البروسية الزرقاء /سداسية الخلايا النانوية هو رد فعل لهطول الأمطار الرطب -الكيميائي غير المتجانس. من أجل الحصول على الجسيمات النانوية مع توزيع حجم الجسيمات الضيقة و monodisdisperity، مطلوب مسار هطول الأمطار موثوق بها. ومن المعروف جيدا precicipitation بالموجات فوق الصوتية لتوليف موثوق بها وفعالة وبسيطة من الجسيمات النانوية عالية الجودة وأصباغ مثل الممغنطة، الموليبدات الزنك، الزنك فوسفومووليلبدات، مختلف الجسيمات النانوية الأساسية قذيفة الخ.
وUIP2000hdT الأوبلاسونيك هو جهاز سونوتشيميكال قوية لتوليف وهطول الأمطار من الجسيمات النانوية
الرطب الكيميائية تركيب الطرق لجسيمات نانوية زرقاء بروسية
الطريق سونوتشيميكال من تركيب الجسيمات النانوية الزرقاء البروسية فعالة وسهلة وسريعة وصديقة للبيئة. الغلة هطول بالموجات فوق الصوتية في نانوكوبيات الأزرق البروسي عالية الجودة، والتي تتميز بالحجم الصغير موحد (تقريبا. 5nm)، وتوزيع حجم ضيق، و monodispersity.
يمكن تصنيع الجسيمات النانوية الزرقاء البروسية عبر طرق هطول الأمطار المختلفة مع أو بدون مثبتات البوليمرات.
تجنب استخدام البوليمر استقرار، يمكن أن تكون عجلت nanocubes الأزرق البروسي ببساطة عن طريق خلط بالموجات فوق الصوتية FeCl3 و K3[Fe(CN)6] في وجود H2ال2.
استخدام سونوتشيميستري في هذا النوع من التوليف ساعد على الحصول على جسيمات نانوية أصغر (أي 5 نانومتر في الحجم بدلا من حجم 50 نانومتر التي تم الحصول عليها دون sonication). (داكارو وآخرون 2018)
دراسات حالة من بالموجات فوق الصوتية بروسي الأزرق التوليف
عموما، يتم تصنيعها جسيمات نانوية زرقاء بروسية باستخدام طريقة ultrasonication.
في هذه التقنية، 0.05 M حل K4[Fe(CN)6[ يضاف إلى 100 مل من محلول حمض الهيدروكلوريك من (0.1 مول / لتر). الناتجة K4[Fe(CN)6] يتم الاحتفاظ بالمحلول مائي في 40 درجة مئوية لمدة 5 ساعات في حين sonicating الحل ثم يسمح لتبرد في درجة حرارة الغرفة. يتم تصفية المنتج الأزرق الذي تم الحصول عليه وغسله مرارًا وتكرارًا بالماء المقطر والإيثانول المطلق، ثم تجفيفه في فرن فراغي عند 25 درجة مئوية لمدة 12 ساعة.
تم تركيب سداسية الخلايا النحاسية التناظرية سداسية (CuHCF) عن طريق الطريق التالي:
تم تصنيع الجسيمات النانوية CuHCF وفقاً للمعادلة التالية:
Cu (لا3)3 + K4[Fe(CN)6] —> Cu4[Fe(CN)6+ KN03
يتم تصنيع جسيمات نانوية CuHCF بواسطة الطريقة التي طورتها Bioni وآخرون ، 2007 [1]. خليط من 10 مل من 20 ملمول L-1 ك3[Fe(CN)6] + 0.1 مول L-1 حل KCl مع 10 مل من 20 ملمول L-1 CuCl2 + 0.1 مول L-1 KCl، في قارورة سونيكيشن. ثم يتم تشعيع الخليط مع الأشعة فوق الصوتية عالية الكثافة لمدة 60 دقيقة، وتوظيف القرن الغمر مباشرة التيتانيوم (20 كيلوهرتز، 10Wcm-1) التي كانت مغموسة حتى عمق 1 سم في الحل. خلال الخليط ، لوحظ ظهور وديعة بنية فاتحة. هذا التشتت هو dialysed أكثر من 3 أيام من أجل الحصول على مستقرة جدا، تشتت البني الفاتح الملونة.
(راجع جسال وآخرون 2015)
وو وآخرون (2006) توليفها النانوية الزرقاء البروسية عبر الطريق سونوتشيميكال من K4[Fe(CN)6[ ، التي تم إنتاج Fe2 + من قبل التحلل من [FeII(CN)6]4 -- عن طريق الإشعاع بالموجات فوق الصوتية في حمض الهيدروكلوريك ؛ وFe2+ كان المؤدّد إلى Fe3+ للرد مع المتبقية [FeII(CN)6[4 − أيونات. وخلصت مجموعة البحث إلى أن توزيع حجم موحد من nanocubes الأزرق البروسية توليفها هو سبب آثار ultrasonication. صورة FE-SEM على اليسار يظهر سونوتشيميكيميا توليف الحديد سداسية الخلايا النانوية من قبل مجموعة البحث وو.
على نطاق واسع التوليف: لإعداد الجسيمات النانوية PB على نطاق واسع، PVP (250 غرام) وK3[Fe(CN)6] (19.8 غرام) تمت إضافتها إلى 2000 مل من محلول HCl (1 M). تم sonicated الحل حتى واضحة ثم وضعت في فرن في 80 درجة مئوية لتحقيق رد فعل الشيخوخة لمدة 20-24 ساعة. ثم تم طرد الخليط في 20،000 دورة في الدقيقة لمدة 2 ساعة لجمع الجسيمات النانوية PB. (ملاحظة السلامة: من أجل طرد أي HCN التي أنشئت، وينبغي أن يتم رد فعل بها في غطاء الدخان).
TEM micrograph من nanocubes الأزرق البروسي استقرت مع سيترات
دراسة وصورة: داكارو وآخرون 2018
المسابير بالموجات فوق الصوتية ومفاعلات سونوتشيميكال لتوليف أزرق بروسي
Hielscher الفوق صوتيات طويلة الأجل الخبرات المصنعة للمعدات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء التي تستخدم في جميع أنحاء العالم في المختبرات والإنتاج الصناعي. التوليف سونوتشيميكال وهطول الأمطار من الجسيمات النانوية والأصباغ هو تطبيق تطلب يتطلب تحقيقات الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة التي تولد السعة المستمرة. تم تصميم جميع أجهزة الموجات فوق الصوتية Hielscher وتصنيعها ليتم تشغيلها ل 24/7 تحت حمولة كاملة. المعالجات بالموجات فوق الصوتية متوفرة من الموجات فوق الصوتية مختبر 50 واط المدمجة إلى 16000watts قوية أنظمة الموجات فوق الصوتية المضمنة. مجموعة واسعة من البوق الداعم، سونوتروديس وخلايا التدفق تسمح للإعداد الفردية للنظام سونوتشيميكال في المراسلات إلى السلائف، والمسار والمنتج النهائي.
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع المسابير بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء التي يمكن تعيينها خصيصا لتقديم الطيف الكامل من السعات خفيفة جدا إلى عالية جدا. إذا كان تطبيق sonochemical الخاص بك يتطلب مواصفات غير عادية (على سبيل المثال، درجات الحرارة العالية جدا)، sonotrodes بالموجات فوق الصوتية المخصصة متوفرة. متانة معدات Hielscher بالموجات فوق الصوتية يسمح لعملية 24/7 في الثقيلة وفي بيئات تطالب.
سونوتشيميكال دفعة وتوليف مضمنة
Hielscher المسابير بالموجات فوق الصوتية يمكن استخدامها للدفعة وs sonication مضمنة المستمر. اعتمادا على حجم التفاعل وسرعة رد الفعل، وسوف نوصي الإعداد بالموجات فوق الصوتية الأكثر ملاءمة.
المسابير بالموجات فوق الصوتية و مفاعلات سونو لأي حجم
Hielscher الفوق صوتيات مجموعة المنتجات يغطي الطيف الكامل من المعالجات بالموجات فوق الصوتية من الموجات فوق الصوتية مختبر مدمج على مقاعد البدلاء أعلى وأنظمة تجريبية لمعالجات الموجات فوق الصوتية الصناعية بالكامل مع القدرة على معالجة حمولة الشاحنة في الساعة. مجموعة كاملة من المنتجات يسمح لنا أن نقدم لكم معدات الموجات فوق الصوتية الأكثر ملاءمة للسائل الخاص بك، وقدرة العملية وأهداف الإنتاج.
السعات التي يمكن التحكم فيها بدقة للحصول على أفضل النتائج
جميع معالجات الموجات فوق الصوتية Hielscher هي التي يمكن التحكم فيها بدقة وبالتالي يمكن الاعتماد عليها الخيول العمل. السعة هي واحدة من معلمات العملية الحاسمة التي تؤثر على كفاءة وفعالية التفاعلات المستحثة بسونChemically وسونوميميكانيكية. جميع Hielscher الفوق صوتيات’ المعالجات تسمح للإعداد الدقيق من السعة. سونوتروديس وقرون معززة هي الملحقات التي تسمح لتعديل السعة في نطاق أوسع. معالجات الموجات فوق الصوتية Hielscher الصناعية يمكن أن توفر السعات عالية جداً وتقديم كثافة الموجات فوق الصوتية المطلوبة للتطبيقات تطلب. يمكن تشغيل السعات التي تصل إلى 200μm بسهولة في عملية 24/7.
إعدادات السعة الدقيقة والرصد الدائم للمعلمات عملية الموجات فوق الصوتية عبر البرامج الذكية تعطيك إمكانية لتوليف nanocubes الخاص بك الأزرق البروسي ونظائر سداسية الخلايا تحت الظروف بالموجات فوق الصوتية الأكثر فعالية. سونيكيشن الأمثل لتوليف الجسيمات النانوية الأكثر كفاءة!
متانة معدات Hielscher بالموجات فوق الصوتية يسمح لعملية 24/7 في الثقيلة وفي بيئات تطالب. وهذا يجعل معدات Hielscher بالموجات فوق الصوتية أداة عمل موثوقة تفي بمتطلبات عملية سونوتشيميكال الخاصة بك.
أعلى جودة – تم تصميمها وتصنيعها في ألمانيا
باعتبارها الأعمال التي تديرها عائلة و، Hielscher يعطي الأولوية لأعلى معايير الجودة لمعالجات الموجات فوق الصوتية. جميع أوفوق الصوتيات مصممة، وتصنيعها واختبارها بدقة في مقرنا الرئيسي في Teltow بالقرب من برلين، ألمانيا. قوة وموثوقية معدات Hielscher بالموجات فوق الصوتية تجعل من حصان عمل في الإنتاج الخاص بك. 24/7 عملية تحت حمولة كاملة وفي بيئات تطالب هو سمة طبيعية من تحقيقات Hielscher عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية والمفاعلات.
الجدول أدناه يعطيك مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لultrasonicators لدينا:
| دفعة حجم | معدل المد و الجزر | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500ML | 10 إلى 200ML / دقيقة | UP100H |
| 10 إلى 2000ML | 20 إلى 400ML / دقيقة | Uf200 ः ر، UP400St |
| 00.1 إلى 20L | 00.2 إلى 4L / دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100L | 2 إلى 10L / دقيقة | UIP4000hdT |
| زمالة المدمنين المجهولين | 10 إلى 100L / دقيقة | UIP16000 |
| زمالة المدمنين المجهولين | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
الأدب / المراجع
- Xinglong Wu, Minhua Cao, Changwen Hu, Xiaoyan He (2006): Sonochemical Synthesis of Prussian Blue Nanocubes from a Single-Source Precursor. Crystal Growth & Design 2006, 6, 1, 26–28.
- Vidhisha Jassal, Uma Shanker, Shiv Shanka (2015): Synthesis, Characterization and Applications of Nano-structured Metal Hexacyanoferrates: A Review. Journal of Environmental Analytical Chemistry 2015.
- Giacomo Dacarro, Angelo Taglietti, Piersandro Pallavicini (2018): Prussian Blue Nanoparticles as a Versatile Photothermal Tool. Molecules 2018, 23, 1414.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
حقائق تستحق العلم
أزرق بروسية
الأزرق البروسي هو الصحيح كيميائيا كما يسمى الحديد سداسية (الحديد (II، III) سداسية (II، III))، ولكن المعروف أيضا ist العامية كما برلين الأزرق، ferrocyanide الحديدي، الحديديك سداسية،الحديد (III) ferrocyanide، الحديد (III) سداسية (II)، والأزرق الباريسي.
يوصف الأزرق البروسي بأنه صبغة زرقاء عميقة يتم إنتاجها عند حدوث أكسدة أملاح الحديدة الحديدية. أنه يحتوي على الحديديك سداسية (II) في بنية الكريستال شعرية مكعب. ومن غير قابلة للذوبان في الماء ولكن أيضا يميل إلى تشكيل الغروية وبالتالي يمكن أن توجد في شكل الغروية أو للذوبان في الماء، وشكل غير قابل للذوبان. يتم تناوله عن طريق الفم للأغراض السريرية لاستخدامها كترياق لأنواع معينة من التسمم بالمعادن الثقيلة ، مثل الثاليوم والنظائر المشعة من السيزيوم.
نظائرية من الحديد سداسية (الأزرق البروسي) هي النحاس سداسية، الكوبالت سداسية، الزنك سداسية، والنيكل سداسية.
بطاريات الصوديوم أيون
بطارية الصوديوم أيون (NIB) هو نوع من بطارية قابلة لإعادة الشحن. وعلى النقيض من بطارية أيونات الليثيوم، تستخدم بطارية أيونات الصوديوم أيونات الصوديوم (Na+) بدلاً من الليثيوم كحامل. وبخلاف ذلك، فإن التركيبة، ومبدأ التشغيل، وبناء الخلايا هي مطابقة على نطاق واسع لبطاريات الليثيوم أيون الشائعة والمستخدمة على نطاق واسع. والفرق الرئيسي بين هذين النوعين من البطاريات هو أن مركبات الليثيوم في المكثفات ليثيوم ليثيوم Li-ion تستخدم، بينما يتم تطبيق معادن الصوديوم في بطاريات نا-أيون. وهذا يعني أن الكاثود لبطارية الصوديوم أيون يحتوي على الصوديوم أو مركب الصوديوم وأنود (وليس بالضرورة مادة الصوديوم القائمة) وكذلك المنحل بالكهرباء السائلة التي تحتوي على أملاح الصوديوم المتفككة في المذيبات البروتية القطبية أو aprotic. أثناء شحن, نا + يستخرج من ال [كثود] وإدراج داخل الأنود بينما الإلكترونات يسافر من خلال الدائرة خارجيّة; أثناء التفريغ، تحدث العملية العكسية حيث يتم استخراج Na+ من الأنود وإعادة إدراجها في الكاثود مع الإلكترونات التي تسافر عبر الدائرة الخارجية تقوم بعمل مفيد. من الناحية المثالية، ينبغي أن تكون مواد الأنود والتكأد قادرة على تحمل دورات متكررة من تخزين الصوديوم دون تدهور من أجل ضمان دورة حياة طويلة.
سونوتشيميكال توليف هو تقنية موثوقة وفعالة لإنتاج عالية الجودة أملاح الصوديوم المعدنية السائبة، والتي يمكن استخدامها لتصنيع المكثفات الصوديوم أيون. يتم إنجاز تركيب مسحوق الصوديوم عن طريق التشتت بالموجات فوق الصوتية من معدن الصوديوم المنصهر في الزيوت المعدنية. إذا كنت ترغب في تركيب بالموجات فوق الصوتية أملاح المعادن الصوديوم، يطلب منا للحصول على مزيد من المعلومات إما عن طريق ملء نموذج الاتصال، وإرسال بريد إلكتروني لنا (إلى info@hielscher.com) أو يدعونا!
هياكل إطار المعادن العضوية
الأطر المعدنية العضوية (MOFs) هي فئة من المركبات تتكون من أيونات معدنية أو مجموعات منسقة إلى أربطة عضوية، والتي يمكن أن تشكل هياكل أحادية أو ثنائية الأبعاد أو ثلاثية الأبعاد. هم فئة فرعية من البوليمرات التنسيق. يتم تشكيل البوليمرات التنسيق من المعادن، والتي ترتبط بواسطة ligands (ما يسمى جزيئات الرابط) بحيث يتم تشكيل دوافع التنسيق المتكرر. وتشمل ميزاتها الرئيسية البلورية ويجري في كثير من الأحيان مسامية.
اقرأ المزيد عن تركيب الموجات فوق الصوتية من هياكل إطار المعادن العضوية (MOF) !