HPLC sütunları üçün ultrasəs nanohissəciklərin funksionallaşdırılması
Yüksək performanslı maye xromatoqrafiyası (HPLC) mürəkkəb qarışıqların ayrılması və təhlili üçün əsas texnologiyadır və əczaçılıq, biokimya və ətraf mühit elmləri kimi sahələrdə təməl daşıdır. HPLC effektivliyində kritik amil onun stasionar fazasının dizaynı və funksionallaşdırılmasıdır, çox vaxt silisium dioksid və ya nüvəli nanohissəciklərdən ibarətdir. Hielscher zond tipli sonikatorlardan istifadə edərək ultrasəs hissəciklərinin funksionallaşdırılması nanohissəciklərin sintezində və modifikasiyasında misilsiz səmərəlilik, genişlənmə və dəqiqlik təklif edir.
Silisium nanohissəcikləri: HPLC sütunlarının əsası
Silisium nanohissəcikləri yüksək səth sahəsi, mexaniki gücü və kimyəvi universallığı ilə məşhurdur. Onların səthi silanol qrupları ilə zəngindir, bu qruplar kimyəvi cəhətdən dəyişdirilə bilər ki, xüsusi ayırmalar üçün uyğunlaşdırılmış müxtəlif stasionar fazalar yaradılsın. Hissəcik ölçüsünün və məsamə strukturunun vahidliyi sütunun yüksək səmərəliliyi və həlli üçün çox vacibdir.
Bununla belə, silisium nanohissəciklərinin sintezi və funksionallaşdırılmasında problem vahid dispersiyaya və səth modifikasiyası üzərində dəqiq nəzarətə nail olmaqdan ibarətdir. Sintez və ya örtük prosesləri zamanı yığılma sütunun işini poza bilər. Bu, ultrasəs texnologiyalarının, xüsusən də zond tipli sonikatorların əvəzolunmaz hala gəldiyi yerdir.
Sonicator UIP2000hdT silisium nanohissəciklərinin və nüvəli nanohissəciklərin sənaye sintezi üçün.
Core-Shell Nanohissəcikləri: Növbəti Nəsil
Möhkəm nüvəyə və məsaməli qabığa malik nüvəli nanohissəciklər silisiumun yüksək səth sahəsinin faydalarını daha kiçik hissəciklərin azaldılmış diffuziya yolu uzunluqları ilə birləşdirir. Bu dizayn pik genişlənməni və əks təzyiqi minimuma endirərək onları ultra yüksək performanslı maye xromatoqrafiyası (UHPLC) üçün ideal hala gətirir. Bu mürəkkəb strukturların funksionallaşdırılması vahidliyi və sabitliyi təmin etmək üçün qabaqcıl texnika tələb edir. Sonication, əsas hissəciyi funksional qabıqla işləmək üçün ideal vasitədir. Əsas qabıq hissəciklərinin ümumi növü mezoporoz hissəciklərdir.
Sonication vasitəsilə Mesoporous Silisium hissəcikləri
Mesoporous silisium hissəciklərinin ultrasəs sintezi qabaqcıl HPLC sütun materiallarının işlənib hazırlanmasında əsaslı yenilikdir. Bu hissəciklər, məsaməli olmayan və tam məsaməli materiallar arasındakı boşluğu bağlayan bir quruluş olan məsaməli qabıqla əhatə olunmuş möhkəm nüvə ilə unikal dizayn edilmişdir. Məsaməli qabıq aktiv ayırıcı təbəqə rolunu oynayır, stasionar fazada diffuziya yollarını əhəmiyyətli dərəcədə qısaldarkən analitlərin sürətli qarşılıqlı təsirini asanlaşdırır. Bu struktur optimallaşdırma ölü həcmi minimuma endirir və kütlə ötürmə səmərəliliyini artırır, nəticədə daha sürətli ayırmalar və təkmilləşdirilmiş ayırdetmə təmin edilir. Sonication bu sintez prosesində həlledici rol oynayır, vahid məsamə əmələ gəlməsini, qabıq qalınlığına və vahid dispersiyaya dəqiq nəzarəti təmin etmək üçün kavitasiya qüvvələrindən istifadə edir. Ultrasonication yüksək performanslı xromatoqrafiya tələblərinə uyğun yüksək ardıcıl mesoporous silisium hissəciklərinin etibarlı istehsalına imkan verir.
Sənaye sonikatoru UIP16000 (16kW) nanohissəciklərin sintezi və funksionallaşdırılması üçün adətən istifadə olunur.
Nanohissəciklərin funksionallaşdırılmasında sonikasiyanın rolu
Hielscher Ultrasonics tərəfindən hazırlanmış ultrasəs prob tipli sonikatorlar, maye mühitdə kavitasiya yaratmaq üçün yüksək tezlikli səs dalğalarından istifadə edir. Bu proses yüksək temperatur və təzyiqin lokallaşdırılmış qaynar nöqtələri yaradaraq, böyük enerji ilə partlayan mikroskopik baloncuklar yaradır. Bu unikal fenomen nanohissəciklərin sintezi və funksionallaşdırılmasında bir sıra üstünlükləri təmin edir:
- Effektiv dispersiya: Ultrasonik kavitasiya aglomeratları parçalayır və nanohissəciklərin homojen dayandırılmasını təmin edir. Bu vahid dispersiya nanohissəciklərin dəqiqliklə örtülməsi və ya funksionallaşdırılması üçün vacibdir.
- Təkmilləşdirilmiş reaksiya kinetikası: Kavitasiya zamanı buraxılan intensiv enerji kimyəvi reaksiyaları sürətləndirir, silanizasiya və ya ligand əlavəsi kimi funksionallaşdırma mərhələləri üçün emal vaxtlarını azaldır.
- Ölçeklenebilirlik və təkrar istehsal: Hielscher zond tipli sonikatorlar laboratoriyadan sənaye səviyyələrinə qədər genişlənə bilir və funksionallaşdırılmış nanohissəciklərin ardıcıl olaraq böyük miqdarda istehsal oluna bilməsini təmin edir.
- Ətraf mühitə uyğun proses: Ultrasonikasiya tez-tez yaşıl kimya prinsiplərinə uyğun olaraq daha az kimyəvi reagent və aşağı temperatur tələb edir.
Hielscher Sonicators ilə sənaye miqyaslı sintez
Hielscher Ultrasonics, keyfiyyətdən ödün vermədən böyük həcmdə funksionallaşdırılmış nanohissəciklər istehsal edə bilən sənaye miqyaslı sonication sistemlərinin aparıcı istehsalçısıdır. Alman mühəndisliyi və keyfiyyət standartları Hielscher sonicatorlarını tədqiqat və sənayedə üstünlük verilən sistemlərə çevirir. Hielscher sonicatorlarının əsas xüsusiyyətləri bunlardır:
- İdarə edilə bilən amplituda: Nanohissəciklərin ölçüsünü və səth xüsusiyyətlərini dəqiq tənzimləməyə imkan verən kavitasiya intensivliyi üzərində dəqiq nəzarəti təmin edir.
- Davamlı axın reaktorları: Davamlı keyfiyyətlə geniş miqyaslı istehsalı asanlaşdırın.
- İnteqrasiya edilmiş monitorinq: Qabaqcıl sistemlər prosesləri optimallaşdırmaq və təkrar istehsal imkanlarını təmin etmək üçün temperatur, təzyiq və enerji daxilolmalarının real vaxt rejimində izlənilməsini təklif edir. CSV faylı kimi məlumatların avtomatik qeydi müstəsna ardıcıllığa imkan verir və cari Yaxşı İstehsalat Təcrübələrinin (cGMP) meyarlarına uyğun olaraq istehsalı asanlaşdırır.
- yüksək səmərəlilik
- ən müasir texnologiya
- etibarlılıq & möhkəmlik
- tənzimlənən, dəqiq proses nəzarəti
- dəstə & xətdə
- istənilən həcm üçün
- ağıllı proqram təminatı
- ağıllı funksiyalar (məsələn, proqramlaşdırıla bilən, məlumatların protokollaşdırılması, uzaqdan idarəetmə)
- idarə etmək asan və təhlükəsizdir
- aşağı təmir
- CIP (yerində təmiz) Almaniya istehsalıdır
Dizayn, İstehsalat və Konsaltinq – Keyfiyyətli Almaniya istehsalı
Hielscher ultrasəs cihazları ən yüksək keyfiyyət və dizayn standartları ilə tanınır. Sağlamlıq və asan əməliyyat ultrasəs aparatlarımızın sənaye obyektlərinə rahat inteqrasiyasına imkan verir. Kobud şərtlər və tələbkar mühitlər Hielscher ultrasəs cihazları tərəfindən asanlıqla idarə olunur.
Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikatlı bir şirkətdir və ən müasir texnologiya və istifadəçi dostu olan yüksək performanslı ultrasəs cihazlarına xüsusi diqqət yetirir. Əlbəttə ki, Hielscher ultrasəs cihazları CE-yə uyğundur və UL, CSA və RoHs tələblərinə cavab verir.
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir:
| Partiya Həcmi | Axın | Tövsiyə olunan Cihazlar |
|---|---|---|
| 0,5 - 1,5 ml | na | VialTweeter |
| 1 ilə 500 ml | 10-200 ml/dəq | UP100H |
| 10 ilə 2000 ml | 20 - 400 ml/dəq | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2 ilə 4L/dəq | UIP2000hdT |
| 10-100 l | 2 ilə 10 L / dəq | UIP4000hdT |
| 15-150 l | 3 ilə 15 L/dəq | UIP6000hdT |
| na | 10-100 l/dəq | UIP16000 |
| na | daha böyük | klaster UIP16000 |
HPLC sütunlarında tətbiqlər
HPLC sütunlarında ultrasəslə funksionallaşdırılmış silisium və nüvəli nanohissəciklərin istifadəsi performansın əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşmasına səbəb oldu:
- Təkmilləşdirilmiş Çözünürlük: Vahid funksionallaşdırılmış nanohissəciklər zolağın genişlənməsini azaldır, ayırma səmərəliliyini artırır.
- Daha yüksək məhsuldarlıq: Ultrasəslə işlənmiş nanohissəciklərlə dolu sütunlar daha sürətli axın sürətinə imkan verən azaldılmış əks təzyiq nümayiş etdirir.
- Özelleştirilebilir Seçicilik: Dəqiq funksionallaşdırma stasionar faza ilə analitlər arasında uyğunlaşdırılmış qarşılıqlı əlaqəyə imkan verir, tətbiqlər dairəsini genişləndirir.
Ultrasonik nanohissəciklərin modifikasiyası haqqında daha çox oxuyun!
Zond tipli sonikator UP400St silisium nanohissəciklərinin yayılması və funksionallaşdırılması üçün
Ədəbiyyat / İstinadlar
- Charlie Tobias, Estela Climent, Kornelia Gawlitza, Knut Rurack (2021): Polystyrene Microparticles with Convergently Grown Mesoporous Silica Shells as a Promising Tool for Multiplexed Bioanalytical Assays.
ACS Applied Materials & Interfaces 2021 13 (1), 207-218. - Sharma, S.D.; Singh, S. (2013): Synthesis and Characterization of Highly Effective Nano Sulfated Zirconia over Silica: Core-Shell Catalyst by Ultrasonic Irradiation. American Journal of Chemistry 2013, 3(4): 96-104.
- Andrew P. Cádiz Bedini, Benjamin Klingebiel, Martina Luysberg, Reinhard Carius (2017): Sonochemical synthesis of hydrogenated amorphous silicon nanoparticles from liquid trisilane at ambient temperature and pressure. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 39, 2017. 883-888.
- Spitzmüller, L., Nitschke, F., Rudolph, B. et al. (2023): Dissolution control and stability improvement of silica nanoparticles in aqueous media. Journal of Nanoparticle Research 25, 40; 2023.
- Florian Guignard, Marco Lattuada (2015): Template-Assisted Synthesis of Janus Silica Nanobowls. Langmuir 31 (16), 2015. 4635-4643.
Tez-tez soruşulan suallar
Silisium nədir?
Silisium və ya silisium dioksid (SiO₂), kvarsda, qumda və müxtəlif minerallarda tapılan silikon və oksigendən hazırlanmış təbii bir birləşmədir. Sərt, kimyəvi cəhətdən dayanıqlı bir material kimi xassələrinə görə sənayelərdə geniş istifadə olunur və şüşəqayırma, elektronika və tikintidə vacibdir. Silisium bioloji sistemlərdə də mövcuddur və bitki quruluşunda rol oynayır.
Nano-Silica nədir?
Nano-silica, adətən 100 nanometrdən aşağı hissəcik ölçüləri olan silikon dioksidin ultra incə formasıdır. Kütləvi silisiumla müqayisədə yüksək səth sahəsi, gücləndirilmiş reaktivlik və təkmilləşdirilmiş mexaniki və istilik sabitliyi kimi unikal xüsusiyyətlər nümayiş etdirir. Bu xüsusiyyətlər nano-silikanı beton möhkəmləndirmə, örtüklər, dərman daşıma sistemləri kimi tətbiqlərdə və polimerlərdə və kompozitlərdə doldurucu kimi dəyərli edir.
HPLC nədir?
Yüksək Performanslı Maye Xromatoqrafiyası (HPLC) qarışıqdakı komponentləri ayırmaq, müəyyən etmək və kəmiyyətini təyin etmək üçün istifadə edilən analitik üsuldur. Bu, yüksək təzyiq altında stasionar faza ilə dolu bir sütundan maye nümunənin keçməsini əhatə edir. Nümunədəki müxtəlif birləşmələr stasionar faza ilə müxtəlif dərəcələrdə qarşılıqlı əlaqədə olur, onların müxtəlif vaxtlarda süzülməsinə səbəb olur ki, bu da onların aşkarlanmasına və təhlilinə imkan verir. HPLC dəqiqliyi və çox yönlü olması üçün əczaçılıq, ətraf mühitin sınağı və biokimyada geniş istifadə olunur.
HPLC sütunları nə ilə doldurulur?
HPLC sütunları adətən kiçik, məsaməli hissəciklərdən, ən çox silisium əsaslı materiallardan hazırlanmış stasionar faza ilə doldurulur. Bu hissəciklər tez-tez tərs fazalı xromatoqrafiya üçün C18 (oktadesil) və ya normal fazalı xromatoqrafiya üçün digər qütb qrupları kimi funksional qruplarla kimyəvi cəhətdən dəyişdirilir. Stasionar fazanın seçimi analitlərin təbiəti və mobil faza tərkibi kimi ayrılma tələblərindən asılıdır.
Hielscher Ultrasonics yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir laboratoriya üçün sənaye ölçüsü.