Ултразвуково мокро утаяване на пруски сини нанокуби

Пруски син или железен хексацианоферат е нано-структурирана метална органична рамка (MOF), която се използва в производството на батерии на натриеви, биомедицини, мастила и електроника. Ултразвуковият мокро химичен синтез е ефективен, надежден и бърз път за производство на пруски сини нанокуби и пруски сини аналози като меден хексацианоферат и никел хексацианоферат. Ултразвуково утаени пруски сини наночастици се характеризират с тесен размер на частиците, монодисперсия и висока функционалност.

Пруски аналози на сини и хексацианоферни

Пруски сини или железни хексацианоферти са широко използвани като функционален материал за проектиране на електрохимични приложения и за производство на химически сензори, електрохромни дисплеи, мастила и покрития, батерии (натриеви батерии), кондензатори и суперкапацитори, катиони за съхранение на материали като H+ или Cs+, катализатори, тераности и др. Благодарение на добрата си дейност по редукторна и електрохимична стабилност, Пруски Син е метално-органична структура (MOF) структура, която се използва широко за електрод модификация.
Освен различни други приложения, пруски син и неговите аналози меден хексацианоферат и никел хексацианоферат се използват като цветно мастило със синьо, червено и жълто, съответно.
Огромно предимство на пруските сини наночастици е тяхната безопасност. Пруски наночастици от сини са напълно биоразградими, биосъвместими и одобрени от FDA за медицински приложения.

Сонохимичен синтез на пруски сини нанокуби

Синтезът на пруски син / хексацианоферни наночастици е реакция на хетерогенни мокрохимично утаяване. За да се получат наночастици с тесен размер на частиците и монодисперста, е необходим надежден път за утаяване. Ултразвуковата утаяване е добре известна с надеждния, ефикасен и прост синтез на висококачествени наночастици и пигменти като магнетит, цинков молибдат, цинков фосфомолибдат, различни наночастици от сърцевина и т.н.

Мокро-химически синтез маршрути за пруски сини наночастици

Сонохимичният път на синтеза на наночастици от прусия Син е ефективен, facile, бърз и екологичен. Ултразвукови добиви на валежи в висококачествени пруски сини наноби, които се характеризират с равномерен малък размер (прибл. 5nm), тесен размер разпределение и монодисперста.
Пруски сини наночастици могат да бъдат синтезирани чрез различни утаяване с или без полимерни стабилизатори.
Избягвайки използването на стабилизиращ полимер, пруски сини нанокуби могат да бъдат утаени просто чрез ултразвуково смесване FeCl₃ и K₃[2.2.2009 г., по-₆] в присъствието на H₂Най-₂,
Използването на сонохимия в този вид синтез помогна за получаването на по-малки наночастици (т.е. 5 nm по размер вместо размер ≈ 50 nm, получени без ултразвук). (Дакарро и др. 2018 г.)

Казуси на ултразвуков пруски син синтез

Обикновено пруски сини наночастици се синтезират чрез използване на ултразвуков метод.
При тази техника 0,05 M разтвор на K₄[2.2.2009 г., по-₆] се добавя към 100 ml разтвор на солна киселина (0,1 mol/l). Полученият K₄[2.2.2009 г., по-₆] воден разтвор се съхранява при 40ºС за 5 часа, докато разтворът се озира и след това се оставя да се охлади при стайна температура. Полученият синя продукт се филтрира и измива многократно с дестилирана вода и абсолютен етанол и накрая се изсушава във вакуумна пещ при 25ºС в продължение на 12 часа.

Хексацианоферният аналог на меден хексацианоферрит (CuHCF) се синтезира по следния път:
Наночастиците CuHCF са синтезирани по следното уравнение:
(не₃)₃ + K₄[2.2.2009 г., по-₆] —₄[2.2.2009 г., по-₆2000000000000₃

CuHCF наночастици се синтезират по метода, разработен от Bioni et al., 2007 [1]. Смес от 10 ml 20 mmol L^-1 K₃[2.2.2009 г., по-₆] + 0.1 mol L^-1 KCl разтвор с 10 ml 20 mmol L^-1 1000000₂ + 0.1 mol L^-1 KCl, в колба за ултразвук. След това сместа се облъчва с ултразвукова радиация с висока интензивност за 60 мин, като се използва директно потапяне титанов рог (20 kHz, 10Wcm^-1), който се потапя до дълбочина 1 cm в разтвора. По време на сместа се наблюдава появата на светлокафяво отлагане. Тази дисперсия се диализира в продължение на 3 дни, за да се получи много стабилна, светлокафява дисперсия.
(с. 2015 г.)

Wu et al. (2006) синтезира пруски сини наночастици чрез сонохимичен път от K₄[2.2.2009 г., по-₆], в който Fe2+ е произведен чрез разлагане на [FeII(CN)6]4- чрез ултразвуково облъчване в солна киселина; на Fe^{2 +} е окислен до^{3 +} да реагира с оставащите [FeII(CN)₆]4 − йони. Изследователската група заключи, че равномерното разпределение на размера на синтезираните пруски сини нанокуби е причинено от ултразвуковата ефекти. Образът на FE-SEM вляво показва сонохимично синтезиран железен хексацианоферен нанокуби от научната група на Ву.

Широкомащабен синтез: за да се приготвят PB наночастици в мащаб, PVP (250 g) и K₃[2.2.2009 г., по-₆19,8 g) са добавени в 2 000 ml HCl разтвор (1 M). Разтворът се скарани с ултразвук, докато стане бистър и след това се поставя в пещ при 80 ° С, за да се постигне остаряла реакция за 20-24 часа. След това сместа се центрофугира при 20 000 rpm за 2 часа за събиране на PB наночастици. (Бележка за безопасност: За да се изхв. сe изхлъзнее създаден HCN, реакцията трябва да се извършва в димен капак).

Ултразвукови сонди и сонохимични реактори за синтеза на прусия син

Hielscher Ultrasonics е дългогодишен опит производител на високо производител ултразвуково оборудване, което се използва в световен мащаб в лаборатории и промишлено производство. Сонохимичният синтез и утаяването на наночастици и пигменти е взискателно приложение, което изисква ултразвукови сонди с висока мощност, които генерират постоянни амплитуди. Всички Hielscher ултразвукови устройства са проектирани и произведени да се експлоатират за 24/7 при пълен товар. Ултразвукови процесори са на разположение от компактни 50 вата лабораторни ultrasonicators до 16,000watts мощни вградени ултразвукови системи. Голямо разнообразие от бустер рога, сонотроди и поточни клетки позволяват индивидуалното настройване на сонохимичната система в съответствие с прекурсорите, пътя и крайния продукт.
Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови сонди, които могат специално да доставят пълния спектър на много леки до много високи амплитуди. Ако вашето сонохимично приложение изисква необичайни спецификации (например, много високи температури), са налични персонализирани ултразвукови сонотроди. Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява 24/7 работа при тежки условия и в трудни условия.

Сонохимични партиди и синтез на инлайн

Hielscher ултразвукови сонди могат да се използват за партида и непрекъсната sonication. В зависимост от обема на реакцията и скоростта на реакцията, ще ви препоръчаме най-подходящата ултразвукова настройка.

Ултразвукови сонди и Соно-реактори за всеки обем

Hielscher Ultrasonics продуктова гама покрива пълния спектър от ултразвукови процесори от компактни лабораторни ultrasonicators над пейка-отгоре и пилотни системи до напълно промишлени ултразвукови процесори с капацитет за обработка на товари на час. Пълната продуктова гама ни позволява да ви предложим най-подходящото ултразвуково оборудване за вашата течност, капацитет на процеса и производствени цели.

Прецизно контролируеми амплитуди за оптимални резултати

Всички ултразвукови процесори Hielscher са прецизно контролируеми и по този начин надеждни работни коне. Амплитудата е един от най-важните параметри на процеса, които влияят на ефикасността и ефективността на sonochemically и sonomechanically индуцирани реакции. Всички Hielscher ултразвук’ процесори позволяват прецизна настройка на амплитудата. Сонотроди и бустер рога са аксесоари, които позволяват да се промени амплитудата в още по-широк диапазон. Hielscher's промишлени ултразвукови процесори могат да доставят много високи амплитуди и доставят необходимата интензивност ултразвук за взискателни приложения. Амплитудите до 200μm могат лесно да се движат непрекъснато при работа 24/7.
Прецизните настройки на амплитудата и постоянното наблюдение на параметрите на ултразвуковия процес чрез интелигентен софтуер ви дават възможност да синтезирате вашите пруски сини нанокуби и хексацианоферни аналози при най-ефективните ултразвукови условия. Оптимална ултразвук за най-ефективния синтез на наночастици!
Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява 24/7 работа при тежки условия и в трудни условия. Това прави ултразвуковото оборудване на Hielscher надежден работен инструмент, който изпълнява вашите изисквания за сонохимични процеси.

Най-високо качество – Проектиран и произведен в Германия

Като семеен и семеен бизнес, Hielscher приоритизира най-високите стандарти за качество за своите ултразвукови процесори. Всички ultrasonicators са проектирани, произведени и старателно тествани в нашата централа в Teltow близо до Берлин, Германия. Здравина и надеждност на ултразвуковото оборудване на Hielscher го правят работен кон в производството ви. 24/7 работа при пълно натоварване и в взискателни среди е естествена характеристика на високопроизводителни ултразвукови сонди и реактори hielscher.

Таблицата по-долу дава индикация за приблизителната капацитет за преработка на нашите ultrasonicators: