Hielscher ултразвукова технология

Синтезиране нано-сребро с мед и ултразвук

Нано-среброто се използва за своите антибактериални свойства за подсилване на материали в медицината и материалознанието. Ultrasonication позволява бърз, ефикасен, безопасен и екологосъобразен синтез на сферични сребърни наночастици във вода. Ултразвуковият синтез на наночастици може лесно да се мащабира от малки до големи производства.

Ултразвуково подпомагасинтеза на колоиден нано-сребро

Сонохимичният синтез, който е синтетичен реакции при ултразвуково облъчване, се използва широко за производство на наночастици като сребро, злато, магнетит, хидроксиапатит, Хлорокин, Перовскити, латекс и много други наноматериали.

Ултразвуков мокро-химичен синтез

За сребърните наночастици са известни няколко ултразвуково-подпомагани маршрути на синтеза. По-долу е представен ултразвуков маршрут на синтез, използващ мед като редуциращи и лигандиращи агенти. Компонентите на мед като глюкоза и фруктоза са отговорни за ролята му като ограничаване и редуктор в процеса на синтез.
Подобно на повечето общи методи за синтеза на наночастици, ултразвуковият синтез на нано-сребро попада и в категорията на мократа химия. Ultrasonication насърчава ядрото на сребърни наночастици в разтвор. Ултразвуково стимулираното нуклеация се случва, когато сребърен прекурсор (сребърен йонен комплекс), например сребърен нитрат (AgNO3) или сребърен перхлорат (AgClO4), се свежда до колоидно сребро в присъствието на редуциращ агент, като мед. При условие, че концентрацията на сребърни йони в разтвора се увеличава достатъчно, разтворените метални сребърни йони се свързват заедно и образуват стабилна повърхност. Когато струпеят от сребърни йони е все още малък, то е енергийно неблагоприятно състояние поради отрицателния енергиен баланс. Отрицателният енергиен баланс възниква, тъй като енергията, получена чрез намаляване на концентрацията на разтворени сребърни частици, е по-ниска от енергията, изразходвана чрез създаване на нова повърхност.
Когато клъстерът достигне критичния радиус, който е моментът, когато става енергично благоприятен, той е достатъчно стабилен, за да продължи да расте. По време на фазата на растеж, повече сребърни атоми дифузно през разтвора и се прикрепя към повърхността. Когато концентрацията на разтвореното атомно сребро се снижи до определена точка, прагът на нуклеация се достига, така че атомите не могат да се обвържат по-дълго заедно, за да образуват стабилно ядро. При този праг на нуклеация растежът на нови наночастици спира и останалото разтваряне на среброто се абсорбира чрез дифузия в нарастващите наночастици в разтвора.
Sonication насърчава масовия трансфер, т.е. намокрянето на клъстерите, което води до по-бързо нуклеация. Чрез точно контролирана ултразвукова обработка може да се определи скоростта на растеж, размера и формата на нано-частиците.
Кликнете тук, за да прочетете повече за друг зелен метод за ултразвуково синтезиране на нано-сребро с помощта на карагенан!

Ултразвуково подпомагасинтеза на сребърни наночастици, използващи мед като редуциращ и таванен агент е леко, ефективен и зелен метод.

Сравнение на конвенционалните методи и методи за зелен синтез на синтеза на наночастици.

Предимства на ултразвуковия нано-сребърен синтез

  • проста реакция на един пот
  • сейф
  • бърз процес
  • ниска цена
  • линейна скалируемост
  • екологосъобразна, зелена химия
UP400St ултразвуков хомогенизатор 400 вата за партида ултразвук

UP400St – а 400 вата мощен ултразвуков апарат за сонохимичен синтез на наночастици

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


Случай на изследване на ултразвуков нано-сребърен синтез

Материали: сребърен нитрат (AgNO3), като сребърен прекурсор; мед като таван / редуциращ агент; Вода
Ултразвуково устройство: UP400St

Протокол за ултразвуков синтез

Най-добрите условия за синтез на колоидни сребърни наночастици са установени като следните: Намаляване на сребърния нитрат при ултразвуково медиирано от естествен мед. За кратко 20 ml разтвор на сребърен нитрат (0,3 M), съдържащ мед (20 тегловни %) е изложен на ултразвуково облъчване с висока интензивност при условия на околната среда в продължение на 30 min. Ultrasonication се извършва с ултразвуков сонда UP400S (400W, 24 kHz) директно в реакционния разтвор.

Разпределение на размера на ултразвуково синтезирани на сребърни наночастици (Ag-NPs)

Разпределение на размера на частиците на Ag-NPs, синтезирани при оптимални условия; концентрации на сребро (0,3 M), концентрации на мед (20 wt%), и време за ултразвуково облъчване (30 мин)
източник на картината: Oskuee и

Медът от хранителния клас се използва като запушалка / стабилизиращ и редуциращ агент, което прави водния разтвор на ядливна тава и утаените наночастици чисти и безопасни за колекторни приложения.
С увеличаване на времето за ултразвук, сребърните наночастици стават по-малки и концентрацията им се увеличава.
Във воден разтвор на мед, ултразвукът е ключов фактор, който влияе върху образуването на сребърни наночастици. Параметрите на ултразвуккато амплитуда, време и непрекъснато срещу пулсиращи ултразвук са основни фактори, които позволяват контролиране на размера и количеството на сребърните наночастици.

Резултат от ултразвуковия синтез на сребърни наночастици

Ултразвуково повишен, мед-медииран синтез с UP400St наночастици от сребро (Ag-NPs) със среден размер на частиците от около 11,8 nm. Ултразвуковият синтез на сребърните наночастици е прост и бърз метод за едно пот. Използването на вода и мед като материали, прави реакцията рентабилна и изключително екологична.
Представената техника на ултразвуков синтез, използвайки мед като редуциращ и таванен агент, може да бъде разширена до други благородни метали, като злато, паладий и мед, който предлага различни допълнителни приложения от медицината за индустрията.

Ултразвуково синтезирани сребърни наночастици са сферично оформени и показват единни размер на частиците.

TEM изображение (A) и разпределението на частиците (B) на Ag-NPs, синтезирани при оптимални условия.

Влияние върху нуклеацията и размера на частиците чрез ултразвук

Ултразвукът позволява производството на наночастици като сребърни наночастици, съобразени с изискванията. Три общи опции за ултразвук имат важно въздействие върху изхода:
Първоначално Соникацията: Краткото приложение на ултразвукови вълни към пренаситен разтвор може да започне засяване и образуване на ядра. Тъй като ултразвукът се прилага само по време на началния етап, последващият растеж на кристала протича безпрепятствено, което води до по-големи кристали.
Непрекъснато Соникацията: Непрекъснатото облъчване на свръхнаситенразтвор води до малки кристали, тъй като непазираната ултразвукова терапия създава много ядра, което води до растежа на много малки кристали.
Импулсна ултразвук: Пулсираща ултразвук означава прилагането на ултразвук в определени интервали. Прецизно контролиран вход на ултразвукова енергия позволява да се повлияе на растежа на кристалите, за да се получи специално за даден размер на кристала.

Високопроизводителни ultrasonicators за синтез

Hielscher Ultrasonics доставя мощни и надеждни ултразвукови процесори за сонохимични приложения, включително соно-синтез и соно-катализа. Ултразвуковото смесване и диспергиране увеличава масовия трансфер и насърчава омокрянето и последващото нуклеиране на атомни клъстери, за да утаи наночастици. Ултразвуковият синтез на наночастици е прост, рентабилен, биосъвместим, възпроизводим, бърз и безопасен метод.
Hielscher Ultrasonics доставя мощни и прецизно контролируеми ултразвукови процесори за нуклеация и утаяване на наноматериали. Всички цифрови устройства са оборудвани с интелигентен софтуер, цветен сензорен дисплей, автоматично записване на данни на вградена SD-карта и разполагат с интуитивно меню за лесна и безопасна работа.
Покривайки пълната мощност от 50 вата ръчни ultrasonicators за лабораторията до 16,000 вата мощни промишлени ултразвукови системи, Hielscher има идеалната ултразвукова настройка за вашето приложение. Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява 24/7 работа при тежки условия и в трудни среди.
Таблицата по-долу дава индикация за приблизителната капацитет за преработка на нашите ultrasonicators:

Партида том Дебит Препоръчителни Devices
1 до 500mL 10 до 200 ml / мин UP100H
10 до 2000mL 20 до 400 ml / мин Uf200 ः т, UP400St
00,1 до 20L 00,2 до 4 л / мин UIP2000hdT
10 до 100L 2 до 10 л / мин UIP4000hdT
п.а. 10 до 100 L / мин UIP16000
п.а. по-голям струпване на UIP16000

Свържете се с нас! / Попитай ни!

Поискайте повече информация

Моля, използвайте формата по-долу, за да поискате допълнителна информация за ултразвукови процесори, приложения и цена. Ще се радваме да обсъдим процеса с вас и да ви предложим ултразвукова система, която отговаря на вашите изисквания!









Моля, обърнете внимание, че нашите Правила за поверителност,


Hielscher ултразвук произвежда Високопроизводителните ултразвукови хомогенизатори за дисперсия, емулгиране и извличане на клетки.

Висока мощност ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да се пилот и индустриален мащаб.



Факти заслужава да се знае

Сребърни наночастици

Сребърните наночастици са частици от сребро с размер между 1 nm и 100nm. Сребърните наночастици имат изключително голяма повърхностна площ, която позволява координирането на голям брой лиганди.
Сребърните наночастици предлагат уникални оптични, електрически и топлинни свойства, което ги прави изключително ценни за материалознанието и развитието на продуктите, например фотоволтаици, електроника, проводящи мастила, биологични / химични сензори.
Друго приложение, което вече е широко разпространено, е използването на сребърни наночастици за антимикробни покрития, а много текстил, клавиатури, превръзки за рани и биомедицински устройства вече съдържат сребърни наночастици, които непрекъснато отделят ниско ниво на сребърни йони, за да осигурят защита срещу бактерии.

Нано-сребро в текстил
Сребърните наночастици се прилагат за текстилното производство, където Ag-NPs се използват за производство на памучни тъкани с регулиращи се цветове, антибактериални възможности и самовъзстановяващи се суперхидрофобни свойства. Антибактериалното свойство на сребърните наночастици позволява да се произвеждат тъкани, които разграждат получените от бактерии течни мирис (например миризма на пот).

Антибактериално покритие за медицина и медицински снабдяване
Сребърните наночастици показват антибактериални, противогъбични и антиоксидантни характеристики, което ги прави интересни за фамацевтични и медицински приложения, например стоматологичен труд, хирургически приложения, лечение на рани и биомедицински изделия. Изследванията показват, че сребърните наночастици (Ag-nPs) инхибират растежа и размножаването на различни бактериални щамове като Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Citrobacter koseri, Salmonella typhii, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella пневмония, Vibrio parahaemolyticus и гъбички Candida albicans. Анти-бактериален / противогъбичен ефект се постига чрез сребърни наночастици, които дифузно в клетки те и свързващи Ag / Ag + йони към биомолекулите в микробните клетки, така че тяхната функция да бъде нарушена.