Hielscher Ultrasonics
Ще се радваме да обсъдим вашия процес.
Обадете ни се: +49 3328 437-420
Изпратете ни поща: info@hielscher.com

Ултразвуково мокро утаяване на пруски сини нанокубове

Пруското синьо или железен хексацианоферат е наноструктурирана метална органична рамка (MOF), която се използва в производството на натриево-йонни батерии, биомедицината, мастилата и електрониката. Ултразвуковият мокър химичен синтез е ефективен, надежден и бърз път за производство на пруско синьо нанокуб и пруско синьо аналози като меден хексацианоферат и никел хексацианоферрат. Ултразвуково утаените наночастици Prussian Blue се характеризират с тясно разпределение на частиците по размери, монодисперсност и висока функционалност.

Аналози на пруско синьо и хексацианоферат

Пруско синьо или железо хексацианоферати се използват широко като функционален материал за проектиране на електрохимични приложения и за производство на химически сензори, електрохромни дисплеи, мастила и покрития, батерии (натриево-йонни батерии), кондензатори и суперкондензатори, материали за съхранение на катиони като H+ или Cs+, катализатори, тераностики и други. Поради добрата си окислително-редукционна активност и висока електрохимична стабилност, Prussian Blue е структура от металорганична рамка (MOF), която се използва широко за модификация на електроди.
Освен различни други приложения, като цветни мастила съответно със син, червен и жълт цвят се използват Prussian Blue и неговите аналози меден хексацианоферат и никелов хексацианоферрат.
Огромно предимство на наночастиците Prussian Blue е тяхната безопасност. Наночастиците Prussian Blue са напълно биоразградими, биосъвместими и одобрени от FDA за медицински приложения.

Сонохимичен синтез на пруски сини нанокубове

Синтезът на пруско синьо / хексацианоферитни наночастици е реакция на хетерогенно мокро-химическо утаяване. За да се получат наночастици с тясно разпределение на размера на частиците и монодисперсност, е необходим надежден път за утаяване. Ултразвуковото утаяване е добре известно с надеждния, ефективен и прост синтез на висококачествени наночастици и пигменти като магнетит, цинков молибдат, цинков фосфомолибдат, различни наночастици от сърцевината и др.

Сонохимична настройка с ултразвукова сонда UIP2000hdT и ултразвуков реактор за химичен синтез

Ултразвуковият уред UIP2000hdT е мощно сонохимично устройство за синтез и утаяване на наночастици

Мокро-химични пътища за синтез на пруски сини наночастици

Сонохимичният път на синтез на наночастици Prussian Blue е ефективен, фацилен, бърз и екологичен. Ултразвуковото утаяване дава висококачествени нанокубове Prussian Blue, които се характеризират с равномерно малък размер (приблизително 5 nm), тясно разпределение по размер и монодисперсност.
Пруски сини наночастици могат да бъдат синтезирани чрез различни пътища на утаяване със или без полимерни стабилизатори.
Избягвайки използването на стабилизиращ полимер, нанокубовете Prussian Blue могат да бъдат утаени просто чрез ултразвуково смесване на FeCl3 и К3[Fe(CN)6] в присъствието на H2O2.
Използването на сонохимия в този вид синтез помага за получаването на по-малки наночастици (т.е. 5 nm на размер вместо размер от ≈50 nm, получен без ултразвук). (Dacarro et al. 2018)

Казуси от ултразвуковия синтез на пруско синьо

Пруските сини наночастици (известни също като хексацианоферат на желязо) могат да бъдат ефективно синтезирани по сонохимичен път.Обикновено пруските сини наночастици се синтезират чрез използване на ултразвуков метод.
При тази техника 0,05 M разтвор на K4[Fe(CN)6] се добавя към 100 ml разтвор на солна киселина (0,1 mol/L). Полученото K4[Fe(CN)6] водният разтвор се държи при 40ºC в продължение на 5 часа по време на ултразвук разтвора и след това се оставя да се охлади при стайна температура. Полученият син продукт се филтрира и измива многократно с дестилирана вода и абсолютен етанол и накрая се суши във вакуумна пещ при 25ºC в продължение на 12 часа.

Аналоговият меден хексацианоферит (CuHCF) е синтезиран по следния начин:
Наночастиците CuHCF са синтезирани съгласно следното уравнение:
Cu(NO)3)3 + К4[Fe(CN)6] —> Cu4[Fe(CN)6] + KN03

Наночастиците CuHCF се синтезират по метода, разработен от Bioni et al., 2007 [1]. Сместа от 10 ml от 20 mmol L-1 K3[Fe(CN)6] + 0,1 mol L-1 KCl разтвор с 10 ml 20 mmol L-1 CuCl2 + 0,1 mol L-1 KCl, в колба за ултразвук. След това сместа се облъчва с ултразвуково лъчение с висока интензивност за 60 минути, като се използва титаниев рог с директно потапяне (20 kHz, 10Wcm-1), която 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.
(срв. Jassal et al. 2015)

Ултразвуково синтезирани нанокубове от пруско синьо (хексацианоферат на желязо).Wu et al. (2006) синтезира пруски сини наночастици чрез сонохимичен път от K4[Fe(CN)6], в която Fe2+ се получава чрез разлагане на [FeII(CN)6]4− чрез ултразвуково облъчване в солна киселина; Fe2+ се окислява до Fe3+ да реагира с останалия [FeII(CN)6]4- йони. Изследователската група заключава, че равномерното разпределение на размера на синтезираните пруски сини нанокубове се дължи на ефектите на ултразвука. FE-SEM изображението вляво показва сонохимично синтезирани железни хексацанианоферат нанокубове от изследователската група на Ву.

Широкомащабен синтез: за получаване на PB наночастици в голям мащаб, PVP (250 g) и K3[Fe(CN)6] (19,8 g) се добавят към 2 000 ml разтвор на HCl (1 M). Разтворът се очуква до бистра и след това се поставя във фурна при 80°C, за да се постигне реакция на стареене за 20-24 часа. След това сместа се центрофугира при 20 000 оборота в минута в продължение на 2 часа за събиране на PB наночастици. (Бележка за безопасност: За да се изхвърли всеки създаден HCN, реакцията трябва да се извърши в аспиратор).

Искане за информация




Обърнете внимание на нашите Политика за поверителност.




TEM от пруски сини нанокубове

TEM микроснимка на пруски сини нанокубове, стабилизирани с цитрат
проучване и картина: Dacarro et al. 2018

Ултразвукови сонди и сонохимични реактори за пруско синьо синтез

Hielscher Ultrasonics е дългогодишен производител на високопроизводително ултразвуково оборудване, което се използва по целия свят в лаборатории и промишлено производство. Сонохимичният синтез и утаяване на наночастици и пигменти е взискателно приложение, което изисква високомощни ултразвукови сонди, които генерират постоянни амплитуди. Всички ултразвукови устройства на Hielscher са проектирани и произведени да работят 24/7 при пълно натоварване. Предлагат се ултразвукови процесори от компактни 50 вата лабораторни ултразвукови до 16 000 вата мощни вградени ултразвукови системи. Голямото разнообразие от бустерни рога, сонотроди и поточни клетки позволяват индивидуална настройка на сонохимична система в съответствие с прекурсорите, пътя и крайния продукт.
Hielscher Ultrasonics произвежда високоефективни ултразвукови сонди, които могат специално да се настроят да доставят пълния спектър от много леки до много високи амплитуди. Ако вашето сонохимично приложение изисква необичайни спецификации (напр. много високи температури), се предлагат персонализирани ултразвукови сонотроди. Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява 24/7 работа при тежки натоварвания и в взискателни среди.

Сонохимичен партиден и вграден синтез

Ултразвуковите сонди на Hielscher могат да се използват за партидно и непрекъснато вградено ултразвуково излъчване. В зависимост от обема на реакцията и скоростта на реакцията, ние ще ви препоръчаме най-подходящата ултразвукова настройка.

Ултразвукови сонди и сонореактори за всякакъв обем

Продуктовата гама на Hielscher Ultrasonics обхваща пълния спектър от ултразвукови процесори от компактни лабораторни ултразвукови процесори през настолни и пилотни системи до напълно индустриални ултразвукови процесори с капацитет за обработка на камиони на час. Пълната продуктова гама ни позволява да ви предложим най-подходящото ултразвуково оборудване за вашите течности, технологичен капацитет и производствени цели.

Прецизно контролирани амплитуди за оптимални резултати

Индустриалните процесори на Hielscher от серията hdT могат да бъдат удобни и лесни за използване чрез дистанционно управление на браузъра.Всички ултразвукови процесори на Hielscher са прецизно управляеми и по този начин надеждни работни коне. Амплитудата е един от ключовите параметри на процеса, които влияят върху ефективността и ефективността на сонохично и сономеханично индуцираните реакции. Всички ултразвукови уреди на Hielscher’ Процесорите позволяват прецизна настройка на амплитудата. Сонотродите и усилващите клаксони са аксесоари, които позволяват да се променя амплитудата в още по-широк диапазон. Индустриалните ултразвукови процесори на Hielscher могат да осигурят много високи амплитуди и да осигурят необходимия ултразвуков интензитет за взискателни приложения. Амплитуди до 200 μm могат лесно да работят непрекъснато в режим на работа 24/7.
Прецизните настройки на амплитудата и постоянното наблюдение на параметрите на ултразвуковия процес чрез интелигентен софтуер ви дават възможност да синтезирате вашите нанокубове Prussian Blue и аналози на хексацианоферат при най-ефективните ултразвукови условия. Оптимална ултразвук за най-ефективен синтез на наночастици!
Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява 24/7 работа при тежки натоварвания и в взискателни среди. Това прави ултразвуковото оборудване на Hielscher надежден работен инструмент, който отговаря на вашите изисквания за сонохимичен процес.

Най-високо качество – Проектиран и произведен в Германия

Като семеен и семеен бизнес, Hielscher дава приоритет на най-високите стандарти за качество на своите ултразвукови процесори. Всички ултразвукови апарати са проектирани, произведени и щателно тествани в централата ни в Телтов близо до Берлин, Германия. Здравината и надеждността на ултразвуковото оборудване на Hielscher го правят работен кон във вашето производство. Работата 24/7 при пълно натоварване и в взискателни среди е естествена характеристика на високопроизводителните ултразвукови сонди и реактори на Hielscher.

Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати:

Обем на партидата Дебит Препоръчителни устройства
1 до 500 мл 10 до 200 мл/мин UP100H
10 до 2000 мл 20 до 400 мл/мин UP200Ht, UP400St
0.1 до 20L 0.2 до 4 л/мин UIP2000hdT
10 до 100L 2 до 10 л/мин UIP4000hdT
Н.А. 10 до 100 л/мин UIP16000
Н.А. Голям Клъстер от UIP16000

Свържете се с нас! / Попитайте ни!

Поискайте повече информация

Моля, използвайте формата по-долу, за да поискате допълнителна информация за ултразвуковите процесори, приложенията и цената. Ще се радваме да обсъдим Вашия процес с Вас и да Ви предложим ултразвукова система, отговаряща на Вашите изисквания!









Моля, обърнете внимание на нашите Политика за поверителност.




Hielscher Ultrasonics произвежда високоефективни ултразвукови хомогенизатори за дисперсия, емулгиране и клетъчна екстракция.

Високомощни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да летец и промишлен мащаб.

Литература / Препратки



Факти, които си струва да знаете

Пруско синьо

Пруското синьо химически правилно се нарича хексацианоферат на желязо (Желязо (II, III) хексацианоферат (II, III)), но разговорно е известно още като берлинско синьо, железно фероцианид, железно хексацианоферат, желязо (III) фероцианид, желязо (III) хексацианоферат (II) и парижко синьо.
Пруското синьо се описва като наситено син пигмент, който се получава при окисляване на железни фероцианидни соли. Съдържа железен хексацианоферат (II) в кубична решетъчна кристална структура. Той е неразтворим във вода, но също така има тенденция да образува колоид, така че може да съществува или в колоидна, или водоразтворима форма, както и в неразтворима форма. Прилага се перорално за клинични цели, за да се използва като антидот при някои видове отравяне с тежки метали, като талий и радиоактивни изотопи на цезий.
Аналози на железен хексацианоферат (пруско синьо) са меден хексацанианоферат, кобалтов хексацанианоферат, цинков хексацианоферат и никел хексацианоферрат.

Натриево-йонни батерии

Натриево-йонната батерия (NIB) е вид акумулаторна батерия. За разлика от литиево-йонната батерия, натриево-йонната батерия използва натриеви йони (Na+) вместо литий като носители на заряд. В противен случай съставът, принципът на функциониране и конструкцията на клетката са до голяма степен идентични с тези на често срещаните и широко използвани литиево-йонни батерии. Основната разлика между тези два типа батерии е, че в литиево-йонните кондензатори се използват литиеви съединения, докато в Na-йонните батерии се прилагат натриеви метали. Това означава, че катодът на натриево-йонна батерия съдържа натриеви или натриеви композити и анод (не непременно материал на основата на натрий), както и течен електролит, съдържащ дисоциирани натриеви соли в полярни протонни или апротонни разтворители. По време на зареждането Na+ се извлича от катода и се вкарва в анода, докато електроните преминават през външната верига; по време на разреждането възниква обратният процес, при който Na+ се извлича от анода и се вкарва отново в катода, като електроните, пътуващи през външната верига, вършат полезна работа. В идеалния случай анодните и катодните материали трябва да могат да издържат на повтарящи се цикли на съхранение на натрий без разграждане, за да се осигури дълъг жизнен цикъл.
Сонохимичният синтез е надеждна и ефективна техника за производство на висококачествени насипни натриеви метални соли, които могат да се използват за производството на натриево-йонни кондензатори. Синтезът на натриев прах се осъществява чрез ултразвукова дисперсия на разтопен натриев метал в минерално масло. Ако се интересувате от ултразвуков синтез на натриеви метални соли, попитайте ни за повече информация, като попълните формата за контакт, изпратите ни имейл (до info@hielscher.com) или обаждане на нас!

Метало-органични рамкови конструкции

Метал-органичните рамки (MOF) са клас съединения, състоящи се от метални йони или клъстери, координирани с органични лиганди, които могат да образуват едно-, дву- или триизмерни структури. Те са подклас на координационните полимери. Координационните полимери се образуват от метали, които са свързани с лиганди (т.нар. свързващи молекули), така че да се образуват повтарящи се координационни мотиви. Основните им характеристики включват кристалност и често пореста.
Прочетете повече за ултразвуковия синтез на металоорганични структури (MOF)!

Ще се радваме да обсъдим вашия процес.

Let's get in contact.