Ultrasonikasiya yolu ilə üstün hidrojel istehsalı

Sonication, yüksək performanslı hidrojellərin hazırlanması üçün olduqca təsirli, etibarlı və sadə bir texnikadır. Bu hidrojellər udma qabiliyyətləri, viskoelastik, mexaniki dayanıqlılıq, sıxılma modulu və öz-özünə sağalma funksiyaları kimi mükəmməl material xüsusiyyətləri təklif edir.

Hidrojel İstehsalı üçün Ultrasonik Polimerləşmə və Dağılma

Hidrojellər çox miqdarda su və ya maye qəbul edə bilən hidrofilik, üç ölçülü polimer şəbəkələrdir. Hidrojellər fövqəladə bir şişmə qabiliyyəti nümayiş etdirir. Hidrgellərin ümumi quruluş blokları arasında polivinil spirt, polietilen qlikol, sodyum poliakrilat, akrilat polimerləri, karbomerlər, çox sayda hidrofilik qrupu olan polisaxaridlər və ya polipeptidlər və kollagen, jelatin və fibrin kimi təbii zülallar yer alır.
Sözdə hibrid hidrogellər zülallar, peptidlər və ya nano- / mikroyapılar kimi kimyəvi, funksional və morfoloji baxımdan fərqli materiallardan ibarətdir.
Ultrasonik dispersiya, karbon nanoburlar (CNTs, MWCNTs, SWCNTs), selüloz nano-kristallar, xitin nanofibrlər, titan dioksid, gümüş nanohissəciklər, zülallar və digər mikron- və ya nano quruluşlar kimi nano-materialları homogenləşdirmək üçün yüksək effektiv və etibarlı texnika kimi geniş istifadə olunur. hidrojellərin polimerik matrisinə. Bu, sonikasiyanı fövqəladə keyfiyyətlərə malik yüksək performanslı hidrojellər istehsal etmək üçün əsas vasitədir.

Tədqiqat nə göstərir – Ultrasonik Hidrojel Hazırlanması

Birincisi, ultrasəsləmə hidrojel əmələ gəlməsi zamanı polimerləşmə və qarşılıqlı əlaqəli reaksiyalara kömək edir.
İkincisi, ultrasonikləşdirmə hidrojel və nanokompozit hidrojel istehsalı üçün etibarlı və effektiv bir dispersiya texnikası kimi sübut edilmişdir.

Hidrojellərin Ultrasonik Çapraz Bağlanması və Polimerləşməsi

Ultrasonikasiya sərbəst radikalların əmələ gəlməsi ilə hidrogel sintezi zamanı polimer şəbəkələrin yaranmasına kömək edir. Güclü ultrasəs dalğaları yüksək kəsmə qüvvələrinə, molekulyar kəsilməyə və sərbəst radikal əmələ gəlməsinə səbəb olan akustik kavitasiya yaradır.

Cass və digərləri. (2010) bir neçə “akrilik hidrojel suda həll olunan monomerlərin və makromonomerlərin ultrasəs polimerizasiyası yolu ilə hazırlanmışdır. Ultrasəs 37 ° C-də açıq sistemdə qliserol, sorbitol və ya qlükoza qatqılarını istifadə edərək özlülüklü sulu monomer solüsyonlarında başlanğıc radikallarını yaratmaq üçün istifadə edilmişdir. Suda həll olan qatqılar hidrogel istehsalı üçün vacib idi, ən təsirli olan qliserol. Hidrojellər 2-hidroksietil metakrilat, poli (etilen qlikol) dimetakrilat, dekstran metakrilat, akril turşusu / etilen qlikol dimetakrilat və akrilamid / bis-akrilamid monomerlərindən hazırlanmışdır. ” [Cass et al. 2010] Bir prob ultrasonikator istifadə edərək ultrasəs tətbiqinin suda həll olunan vinil monomerlərinin polimerizasiyası və hidrojellərin sonrakı hazırlanması üçün təsirli bir metod olduğu təsbit edildi. Ultrasonik olaraq başlayan polimerləşmə kimyəvi bir təşəbbüskar olmadıqda sürətlə baş verir.

Ultrasonikasiya hər növ polimer və biopolimerlə uyğundur və hibrid hidrogelləri nanohissəciklər, nanokristallar və ya nanofibrlər kimi nano quruluşlu materiallar ilə gücləndirməyə imkan verir. Hidrojelləri müxtəlif nanomateriallarla gücləndirmək, nanokompozit hidrojellərin fiziki-kimyəvi və reo-mexaniki xüsusiyyətlərini dəyişdirməyə və idarə etməyə imkan verir, çünki mikroyapılar əldə edilmiş material xüsusiyyətləri üçün əsas amildir.

Poli (akrilamid-ko-itakonik turşu) istehsalı – Sonication istifadə edərək MWCNT Hydrogel

Mohammadinezhada et al. (2018) müvəffəqiyyətlə poli (akrilamid-ko-itakonik turşusu) və çox divarlı karbon nanoboruları (MWCNT) ehtiva edən bir superabsorbent hidrojel kompozit istehsal etdi. Ultrasonikasiya Hielscher ultrasəs cihazı ilə aparıldı UP200S.Hidrojelin dayanıqlığı artan MWCNT nisbətləri ilə artdı, bu da MWCNT-lərin hidrofob təbiətinə və crosslinker sıxlığının artmasına səbəb ola bilər. P (AAm-co-IA) hidrojelinin su tutma qabiliyyəti (WRC) də MWCNT (ağırlıq% 10) iştirakı ilə artırılmışdır. Bu işdə ultrasəsləmənin təsirləri karbon nanotublarının polimer səthində vahid paylanmasına nisbətən üstün qiymətləndirilmişdir. MWCNT-lər polimer quruluşunda heç bir fasilə olmadan bütöv idi. Əlavə olaraq, alınan nanokompozitin gücü və suyun tutma qabiliyyəti və Pb (II) kimi digər həll olunan materialların udulması artırılmışdır. Sonication təşəbbüskarı qırdı və MWCNT-ləri artan temperaturda polimer zəncirlərinə əla bir doldurucu kimi dağıtdı.
Tədqiqatçılar bu “reaksiya şərtlərinə ənənəvi metodlarla nail olmaq mümkün deyil və hissəciklərin sahibə homogenliyi və yaxşı dispersiyasına nail olmaq mümkün deyil. Bundan əlavə, sonikasiya prosesi nanohissəcikləri tək hissəciklərə ayırır, qarışdırmaq isə bunu edə bilməz. Ölçünün azaldılmasının bir başqa mexanizmi də güclü şiddətli dalğaların hidrogen bağlaması kimi ikincil bağlara təsiri, bu şüalanmanın hissəciklərin H-bağını qırdığı və sonradan toplanmış hissəcikləri ayırdığı və -OH və sərbəst adsorptiv qrupların sayını artırdığıdır. əlçatanlıq. Beləliklə, bu vacib hadisə sonikasiya prosesini ədəbiyyatda tətbiq olunan maqnit qarışdırmaq kimi digərlərindən üstün bir metod halına gətirir. ” [Mohammadinezhada et al., 2018]

Hidrojel Sintezi üçün Yüksək Performanslı Ultrasonikatorlar

Hielscher Ultrasonics, hidrojellərin sintezi üçün yüksək performanslı ultrasəs avadanlığı istehsal edir. Kiçik və orta ölçülü R&Davamlı rejimdə ticari hidrojel istehsalı üçün sənaye sistemlərinə D və pilot ultrasonikatorlar, Hielscher Ultrasonics proses tələblərinizi əhatə edir.
Sənaye səviyyəli ultrasəsləndiricilər etibarlı çarpaz bağlama və polimerizasiya reaksiyalarına və nano hissəciklərin vahid dispersiyasına imkan verən çox yüksək amplitüdlər verə bilər. 200 µm-ə qədər amplitudlar asanlıqla fasiləsiz olaraq 24/7/365 əməliyyatda işləyə bilər. Daha yüksək amplitüdlər üçün xüsusi ultrasəs sonotrodları mövcuddur.

Bu gün əlavə texniki məlumat, qiymətlər və qeyri-rəsmi bir təklif üçün bizə müraciət edin. Uzun müddət təcrübəli işçilərimiz sizinlə məsləhətləşməkdən məmnun!
Aşağıdakı cədvəldə bizim ultrasonicators təxmini emal gücü bir göstəriş verir: