Prussiya mavi nanokublarının ultrasəs yaş yağışı
Prussiya Mavisi və ya dəmir heksasiyanoferrat nano-strukturlu metal üzvi çərçivədir (MOF), natrium-ion batareya istehsalında, biotibbdə, mürəkkəblərdə və elektronikada istifadə olunur. Ultrasonik yaş-kimyəvi sintez, mis heksasiyanoferrat və nikel heksasiyanoferrat kimi Prussiya Mavi nanokublar və Prussiya mavi analoqlarını istehsal etmək üçün səmərəli, etibarlı və sürətli bir yoldur. Ultrasonik olaraq çökdürülmüş Prussiya Mavisi nanohissəcikləri dar hissəcik ölçüsü paylanması, mono-disperslik və yüksək funksionallıq ilə xarakterizə olunur.
Prussiya Mavisi və Hexacyanoferrat Analoqları
Prussiya mavisi və ya dəmir heksasiyanoferratlar, elektrokimyəvi tətbiqlərin dizaynı və kimyəvi sensorlar, elektroxrom displeylər, mürəkkəblər və örtüklər, batareyalar (natrium-ion batareyaları), kondansatörlər və superkondansatörlər, H+ və ya kationlar üçün kation saxlama materialları istehsal etmək üçün funksional material kimi geniş istifadə olunur. Cs+, katalizatorlar, termonostikalar və s. Yaxşı redoks aktivliyinə və yüksək elektrokimyəvi sabitliyinə görə Prussian Mavisi elektrod modifikasiyası üçün geniş istifadə olunan metal-üzvi çərçivə (MOF) quruluşudur.
Müxtəlif digər tətbiqlərə əlavə olaraq, Prussiya Mavisi və onun analoqları mis hexacyanoferrat və nikel hexacyanoferrat müvafiq olaraq mavi, qırmızı və sarı rəngli rəngli mürəkkəblər kimi istifadə olunur.
Prussiya Mavi nanohissəciklərinin böyük üstünlüyü onların təhlükəsizliyidir. Prussiya Mavisi nanohissəcikləri tam bioloji parçalana bilir, biouyğundur və tibbi tətbiqlər üçün FDA tərəfindən təsdiqlənir.
Ultrasəs cihazı UIP2000hdT nanohissəciklərin sintezi və çökməsi üçün güclü sonokimyəvi cihazdır
Prussiya mavi nanokublarının sonokimyəvi sintezi
Prussiya mavisi / heksasiyanoferrit nanohissəciklərinin sintezi heterojen yaş-kimyəvi yağıntıların reaksiyasıdır. Dar hissəcik ölçüsü paylanmasına və monodispersliyə malik nanohissəcikləri əldə etmək üçün etibarlı yağıntı marşrutu tələb olunur. Ultrasonik çökmə yüksək keyfiyyətli nanohissəciklərin və maqnetit, sink molibdat, sink fosfomolibdat, müxtəlif nüvəli nanohissəciklər və s. kimi piqmentlərin etibarlı, səmərəli və sadə sintezi ilə məşhurdur.
Prussiya mavi nanohissəcikləri üçün yaş-kimyəvi sintez marşrutları
Prussiya Mavi nanohissəciklərin sintezinin sonokimyəvi yolu səmərəli, asan, sürətli və ətraf mühitə uyğundur. Ultrasəs yağıntısı yüksək keyfiyyətli Prussiya Mavi nanokublarda məhsul verir, onlar vahid kiçik ölçülü (təxminən 5nm), dar ölçülü paylama və monodisperslik ilə xarakterizə olunur.
Prussiya Mavisi nanohissəcikləri polimer stabilizatorları olan və ya olmayan müxtəlif yağış yolları ilə sintez edilə bilər.
Stabilləşdirici polimerdən istifadə etmədən Prussiya Mavisi nanokubları FeCl-ni ultrasəslə qarışdırmaqla çökdürülə bilər.3 və K3[Fe(CN)6] H-nin iştirakı ilə2O2.
Bu cür sintezdə sonokimyanın istifadəsi daha kiçik nanohissəciklərin əldə edilməsinə kömək etdi (yəni sonikasiya olmadan əldə edilən ≈50 nm ölçüsü yerinə 5 nm ölçüsündə). (Dacarro et al. 2018)
Ultrasonik Prussiya Mavi Sintezinin Tədqiqatları
Ümumiyyətlə, Prussiya mavisi nanohissəcikləri ultrasəs üsulundan istifadə etməklə sintez olunur.
Bu texnikada 0,05 M məhlulu K4[Fe(CN)6] 100 ml xlorid turşusu məhluluna (0,1 mol/L) əlavə edilir. Nəticədə ortaya çıxan K4[Fe(CN)6] sulu məhlul 40ºC-də 5 saat ərzində məhlulun sonikasiyası zamanı saxlanılır və sonra otaq temperaturunda soyumağa icazə verilir. Alınmış mavi məhsul süzülür və distillə edilmiş su və mütləq etanol ilə dəfələrlə yuyulur və sonda vakuum sobasında 25ºC temperaturda 12 saat qurudulur.
Heksasiyanoferrit analoqu mis heksasiyanoferrit (CuHCF) aşağıdakı yolla sintez edilmişdir:
CuHCF nanohissəcikləri aşağıdakı tənliyə uyğun olaraq sintez edilmişdir:
Cu(NO3)3 + K4[Fe(CN)6] –> Cu4[Fe(CN)6] + KN03
CuHCF nanohissəcikləri Bioni et al., 2007 tərəfindən hazırlanmış üsulla sintez edilir. 10 ml 20 mmol L qarışığı-1 K3[Fe(CN)6] + 0,1 mol L-1 10 ml 20 mmol L ilə KCl məhlulu-1 CuCl2 + 0,1 mol L-1 KCl, sonikasiya flakonunda. Sonra qarışıq birbaşa daldırma titan buynuzu (20 kHz, 10Wcm) istifadə edərək 60 dəqiqə ərzində yüksək intensivlikli ultrasəs şüalanması ilə şüalanır.-1) məhlulun içinə 1 sm dərinliyə batırılır. Qarışıq zamanı açıq-qəhvəyi çöküntünün görünüşü müşahidə olunur. Çox stabil, açıq-qəhvəyi rəngli dispersiya əldə etmək üçün bu dispersiya 3 gün ərzində dializ edilir.
(müq. Jassal et al. 2015)
Sitratla stabilləşdirilmiş Prussiya Mavi nanokublarının TEM mikroqrafiyası
tədqiqat və şəkil: Dacarro et al. 2018
Wu və başqaları. (2006) K-dən sonokimyəvi yolla Prussiya Mavi nanohissəciklərini sintez etdi.4[Fe(CN)6], burada Fe2+ xlor turşusunda ultrasəs şüalanması ilə [FeII(CN)6]4− parçalanması nəticəsində əmələ gəlmişdir; Fe2+ Fe-ə qədər oksidləşdi3+ qalan [FeII(CN) ilə reaksiya vermək6]4− ionları. Tədqiqat qrupu, sintez edilmiş Prussiya mavi nanokublarının vahid ölçüdə paylanmasının ultrasəs effektlərinin səbəb olduğu qənaətinə gəldi. Soldakı FE-SEM şəkli Wu-nun tədqiqat qrupu tərəfindən sonokimyəvi şəkildə sintez edilmiş dəmir heksasiyanoferrat nanokublarını göstərir.
Geniş miqyaslı sintez: PB nanohissəciklərini böyük miqyasda hazırlamaq, PVP (250 q) və K3[Fe(CN)6] (19,8 q) 2000 mL HCl məhluluna (1 M) əlavə edildi. Məhlul şəffaf olana qədər sonikləşdirildi və sonra 20-24 saat yaşlanma reaksiyasına nail olmaq üçün 80°C-də sobaya qoyuldu. Sonra qarışıq PB nanohissəciklərinin toplanması üçün 2 saat ərzində 20.000 rpm-də sentrifuqa edilmişdir. (Təhlükəsizlik qeydi: Yaradılmış hər hansı HCN-ni xaric etmək üçün reaksiya duman qapağında aparılmalıdır).
Prussiya Mavisinin Sono-Elektrokimyəvi Sintezi
Prussian Blue üçün digər yüksək effektiv sintez üsulu elektrokimyəvi çökməni yüksək intensivlikli ultrasəs ilə sinerji birləşdirən sono-elektrokimyəvi marşrutdur. Bu üsul kütlə daşınmasını gücləndirir, nüvələşmə kinetikasını sürətləndirir və kavitasiya ilə induksiya olunan mikro-qarışdırma və səthin aktivləşdirilməsi yolu ilə vahid nanohissəciklərin formalaşmasını təşviq edir. Bu, sono-elektrokimyəvi Prussiya Mavisi sintezini nanoölçülü Prussiya Mavisinin sənaye istehsalı üçün etibarlı bir yola çevirir.
Prussiya Mavisi sintezi üçün sono-elektrokimyəvi quraşdırma haqqında daha çox oxuyun!
Prussiya Mavi Sintezi üçün Ultrasəs Zondları və Sonokimyəvi Reaktorlar
Hielscher Ultrasonics, bütün dünyada tədqiqat laboratoriyalarında və sənaye istehsalında istifadə olunan yüksək performanslı sonikatorların uzunmüddətli təcrübə istehsalçısıdır. Nanohissəciklərin və piqmentlərin sonokimyəvi sintezi və çökməsi sabit amplitüdlər yaradan yüksək güclü ultrasəs zondları tələb edən tələbkar bir tətbiqdir. Bütün Hielscher sonicatorları tam yük altında 24/7 işləmək üçün nəzərdə tutulmuş və istehsal edilmişdir. Ultrasəs prosessorları kompakt 50 vatt ultrasəs zondlarından 16.000 vatt güclü daxili ultrasəs reaktorlarına qədər mövcuddur. Geniş çeşidli gücləndirici buynuzlar, sonotrodlar və axın hüceyrələri prekursorlara, yola və son məhsula uyğun olaraq sonokimyəvi sistemin fərdi qurulmasına imkan verir.
sonokimyəvi sintez – Ehtiyaclarınıza uyğunlaşdırılmış toplu və ya daxili
Hielscher ultrasəs probları toplu və davamlı inline sonication üçün istifadə edilə bilər. Reaksiya həcmindən və reaksiya sürətindən asılı olaraq, sizə ən uyğun ultrasəs qurğusunu tövsiyə edəcəyik. Laboratoriya, dəzgah üstü, pilot və tam sənaye sonikatorları istənilən həcmi emal etməyə imkan verir.
Ən Yüksək Keyfiyyət Standartları – Almaniyada dizayn edilmiş və istehsal edilmişdir
Ailəyə məxsus və ailə tərəfindən idarə olunan bir şirkət olaraq, Hielscher ultrasəs prosessorları üçün ən yüksək keyfiyyət standartlarına üstünlük verir. Bütün ultrasəs cihazları Almaniyanın Berlin yaxınlığındakı Teltow şəhərindəki qərargahımızda dizayn, istehsal və hərtərəfli sınaqdan keçirilir. Hielscher ultrasəs avadanlığının möhkəmliyi və etibarlılığı onu istehsalınızda iş atı halına gətirir. Tam yük altında və tələbkar mühitlərdə 24/7 əməliyyat Hielscher yüksək performanslı ultrasəs zondları və reaktorlarının təbii xüsusiyyətidir.
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir:
| Partiya Həcmi | Axın | Tövsiyə olunan Cihazlar |
|---|---|---|
| 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 |
| na | 10-100 l/dəq | UIP16000 |
| na | daha böyük | klaster UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizdən soruşun!
Yüksək güclü ultrasəs homojenizatorları laboratoriya üçün pilot və sənaye miqyası.
Bilməyə Dəyər Faktlar
Prussiya mavisi nədir?
Prussiya mavisi kimyəvi cəhətdən düzgün olaraq dəmir heksasiyanoferrat (Dəmir (II, III) hexacyanoferrat (II, III)) olaraq adlandırılır, lakin danışıq dilində Berlin mavisi, Dəmir ferrosiyanid, Dəmir heksasiyanoferrat, Dəmir (III) ferrosiyanid, Dəmir (III) kimi də tanınır. heksasiyanoferrat (II) və Paris mavisi.
Prussiya mavisi, dəmir ferrosiyanid duzlarının oksidləşməsi zamanı yaranan dərin mavi piqment kimi təsvir edilir. Kub qəfəs kristal quruluşunda dəmir heksasiyanoferrat (II) ehtiva edir. Suda həll olunmur, həm də kolloid əmələ gətirir, buna görə də həm kolloid, həm də suda həll olunan formada və həll olunmayan formada mövcud ola bilər. O, talium və seziumun radioaktiv izotopları kimi bəzi ağır metal zəhərlənmələrində antidot kimi istifadə edilmək üçün klinik məqsədlər üçün şifahi olaraq tətbiq edilir.
Dəmir heksasiyanoferratının (Prussiya Mavisi) analoqları mis heksasiyanoferrat, kobalt heksasiyanoferrat, sink heksasiyanoferrat və nikel heksasiyanoferratdır.
Metal-Üzvi Çərçivə Strukturları nədir?
Metal-üzvi çərçivələr (MOF) bir, iki və ya üç ölçülü strukturlar yarada bilən üzvi liqandlarla əlaqələndirilmiş metal ionlarından və ya çoxluqlardan ibarət birləşmələr sinfidir. Onlar koordinasiya polimerlərinin alt sinfidir. Koordinasiya polimerləri liqandlarla (bağlayıcı molekullar adlanan) bağlanan metallardan əmələ gəlir ki, təkrar koordinasiya motivləri əmələ gəlir. Onların əsas xüsusiyyətlərinə kristallik və tez-tez məsaməli olmaq daxildir.
Metal-üzvi çərçivə (MOF) strukturlarının ultrasəs sintezi haqqında daha çox oxuyun!
natrium-ion batareyaları
Natrium-ion batareyası (NIB) təkrar doldurulan batareya növüdür. Litium-ion batareyadan fərqli olaraq, natrium ion batareyası yük daşıyıcısı kimi litium əvəzinə natrium ionlarından (Na+) istifadə edir. Əks halda, tərkibi, işləmə prinsipi və hüceyrə quruluşu ümumi və geniş istifadə olunan litium-ion batareyaları ilə eynidir. Bu hər iki batareya növü arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, Li-ion kondansatörlərdə litium birləşmələri, Na-ion batareyalarında isə natrium metalları istifadə olunur. Bu o deməkdir ki, natrium-ion batareyasının katodunda natrium və ya natrium kompozitləri və anod (mütləq natrium əsaslı material deyil), həmçinin polar protik və ya aprotik həlledicilərdə dissosiasiya olunmuş natrium duzları olan maye elektrolit var. Doldurma zamanı elektronlar xarici dövrədən keçərkən katoddan Na+ çıxarılır və anoda daxil edilir; boşalma zamanı əks proses Na+-nın anoddan çıxarıldığı və xarici dövrədən keçən elektronların faydalı iş görərək yenidən katoda daxil edildiyi yerdə baş verir. İdeal olaraq, anod və katod materialları uzun ömür dövrünü təmin etmək üçün deqradasiya olmadan natrium saxlanmasının təkrar dövrlərinə tab gətirə bilməlidir.
Sonokimyəvi sintez, natrium-ion kondansatörlərinin istehsalı üçün istifadə edilə bilən yüksək keyfiyyətli toplu natrium metal duzları istehsal etmək üçün etibarlı və səmərəli bir texnikadır. Natrium tozunun sintezi mineral yağda ərimiş natrium metalının ultrasəs dispersiyası ilə həyata keçirilir.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- 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.