Hielscher ultrazvuková technologie

Syntetizace Nano-Silver s medem a ultrazvukem

Nano-stříbro se používá pro své antibakteriální vlastnosti k posílení materiálů v medicíně a materiálové vědě. Ultrazvuku umožňuje rychlé, účinné, bezpečné, a šetrné k životnímu prostředí syntézu sférických stříbrných nanočástic ve vodě. Ultrazvukové syntézy nanočástic lze snadno škálovat z malé na velkou výrobu.

Ultrazvukem asistovaná syntéza koloidní nano-stříbrné

Sonochemická syntéza, což jsou syntetické reakce při ultrazvukovém ozařování, jsou široce používány k výrobě nanočástic, jako je stříbro, zlato, magnetit, hydroxyapatit, Chlorochin, Perovskite, Latex a mnoho dalších nanomateriálů.

Ultrazvuková syntéza mokré chemické látky

Pro stříbrné nanočástice, několik ultrazvukem asistované syntézy cesty jsou známy. Níže je prezentována ultrazvuková cesta syntézy pomocí medu jako redukčních a ligandových uzavíracích činidel. Medové složky, jako je glukóza a fruktóza, jsou zodpovědné za jeho roli jako omezení a redukční činidlo v procesu syntézy.
Stejně jako většina běžných metod pro syntézu nanočástic, ultrazvukové nano-stříbrné syntézy spadá do kategorie mokré chemie, taky. Ultrazvuku podporuje nukleaci stříbrných nanočástic v roztoku. Ultrazvukem podporovaná nukleace nastává, když prekurzor stříbra (komplex iontů stříbrných), např.3) nebo chlorichan stříbrný (AgClO4), je redukována na koloidní stříbro za přítomnosti redukčního činidla, jako je med. Za podmínky, že koncentrace iontů stříbra v roztoku se dostatečně zvýší, rozpuštěné kovové ionty stříbra se spojí a vytvoří stabilní povrch. Když je shluk iontů stříbra stále malý, je to energeticky nepříznivý stav způsobený zápornou energetickou bilancí. Záporná energetická bilance nastává, protože energie získaná snížením koncentrace rozpuštěných částic stříbra je nižší než energie vyčerpávací vytvořením nového povrchu.
Když hvězdokupa dosáhne kritického poloměru, což je bod, kdy se stane energeticky příznivým, je dostatečně stabilní, aby mohl dále růst. Během fáze růstu se roztokem rozptýlí více atomů stříbra a připojí se k povrchu. Když koncentrace rozpuštěného atomového stříbra klesne do určitého bodu, je dosaženo nukleačního prahu tak, aby se atomy nemohly déle vázat dohromady, aby vytvořily stabilní jádro. Při tomto nukleačním prahu přestane růst nových nanočástic a zbývající rozpuštěné stříbro se absorbuje difúzí do rostoucích nanočástic v roztoku.
Sonikace podporuje přenos hmoty, tedy smáčení klastrů, což vede k rychlejší nukleaci. Pomocí přesně řízené použití ultrazvuku lze určit rychlost růstu, velikost a tvar nanočásticových struktur.
Klikněte zde se podívat více o další zelenou metodu ultrazvukem syntetizovat nano-stříbro pomocí karagenanu!

Ultrazvukem asistované syntéza stříbrných nanočástic pomocí medu jako redukční a uzavírací činidlo je povrchní, efektivní a zelená metoda.

Porovnání konvenčních metod a zelených syntetivních metod syntézy nanočástic.

Výhody ultrazvukové syntézy nano-stříbra

  • jednoduchá reakce na jeden hrnec
  • bezpečný
  • rychlý proces
  • nízké náklady
  • lineární škálovatelnost
  • ekologická chemie šetrná k životnímu prostředí
UP400St Ultrazvukový homogenizér 400 wattů pro dávkový sonzaci

UP400St – 400 wattů výkonný ultrasonicator pro sonochemical syntézu nanočástic

Žádost o informace





Případová studie ultrazvukové syntézy nano-stříbra

Materiály: dusičnan stříbrný (AgNO3) jako prekurzor stříbra; med jako zastropovací / redukční činidlo; Vody
Ultrazvukové zařízení: UP400St

Protokol o ultrazvukové syntéze

Nejlepší podmínky pro syntézu koloidní stříbrné nanočástice bylo zjištěno, že jsou následující: Snížení dusičnanu stříbrného pod ultrazvuku zprostředkované přírodní med. Krátce, 20 ml roztoku dusičnanu stříbrného (0,3 M) obsahujícího med (20 wt%) byl vystaven vysoce intenzivnímu ultrazvukovému ozáření za okolních podmínek po dobu 30 minut. Ultrazvuková akce byla provedena ultrazvukem typu sondy UP400S (400W, 24 kHz) přímo do reakčního roztoku.

Distribuce velikosti ultrazvukem syntetizovaných stříbrných nanočástic (Ag-NPs)

Distribuce velikosti částic AG-NPs syntetizovaných v optimálních podmínkách; koncentrace stříbra (0,3 M), koncentrace medu (20 wt%) a ultrazvuková doba ozáření (30 min)
zdroj obrázku: Oskuee et al. 2016

Potravinářský med se používá jako uzavírací/ stabilizační a redukční činidlo, díky čemuž je vodný nukleační roztok a vysrážené nanočástice čisté a bezpečné pro rozmanité aplikace.
Jak se zvyšuje čas ultrazvuku, nanočástice stříbra se zmenšují a jejich koncentrace se zvyšuje.
Ve vodné medovém roztoku je ultrazvuku klíčovým faktorem, který ovlivňuje tvorbu stříbrných nanočástic. Parametry sonikace, jako je amplituda, čas a kontinuální vs pulzující ultrazvuk jsou hlavní faktory, které umožňují kontrolu velikosti a množství stříbrných nanočástic.

Výsledek ultrazvukové syntézy stříbrných nanočástic

Ultrazvukem propagovaná, medem zprostředkovaná syntéza s UP400St kulové stříbrné nanočástice (Ag-NPs) s průměrnou velikostí částic asi 11,8 nm. Ultrazvuková syntéza stříbrných nanočástic je jednoduchá a rychlá metoda jednoho hrnce. Použití vody a medu jako materiálů činí reakci nákladově efektivní a mimořádně šetrnou k životnímu prostředí.
Prezentovaná technika ultrazvukové syntézy pomocí medu jako redukčního a uzavíracího činidla může být rozšířena na další ušlechtilé kovy, jako je zlato, palladium a měď, která nabízí různé další aplikace od medicíny až po průmysl.

Ultrazvukem syntetizované stříbrné nanočástice jsou sféricky tvarované a vykazují jednotnou velikost částic.

Obraz TEM (A) a jeho distribuce velikosti částic (B) Ag-NPs syntetizovaných v optimálních podmínkách.

Vliv nukleace a velikosti částic pomocí použití ultrazvuku

Ultrazvuk umožňuje výrobu nanočástic, jako jsou stříbrné nanočástice šité na míru požadavkům. Tři obecné možnosti použití ultrazvuku mají důležité účinky na výstup:
Počáteční sonikace: Krátká aplikace ultrazvukových vln na přesycený roztok může zahájit výsev a tvorbu jader. Jako použití ultrazvuku se používá pouze v počáteční fázi, následný růst krystalů probíhá bez překážek, což vede k větší krystaly.
Průběžná sonikace: Kontinuální ozařování přesyceného roztoku má za následek malé krystaly, protože nepozastavená ultrazvuku vytváří mnoho jader, což vede k růstu mnoha malých krystalů.
Impulsní sonikace: Pulzní ultrazvuk znamená aplikaci ultrazvuku v určených intervalech. Přesně řízený vstup ultrazvukové energie umožňuje ovlivnit růst krystalu s cílem získat velikost krystalu na míru.

Vysoce výkonné ultrasonicators pro syntézu

Hielscher Ultrasonics dodává výkonné a spolehlivé ultrazvukové procesory pro sonochemické aplikace včetně sono-syntézy a sono-katalyzy. Ultrazvukové míchání a disperze zvyšuje přenos hmoty a podporuje smáčení a následnou nukleaci atomových klastrů za účelem vysrážení nanočástic. Ultrazvuková syntéza nanočástic je jednoduchá, nákladově efektivní, biokompatibilní, reprodukovatelná, rychlá a bezpečná metoda.
Hielscher Ultrasonics dodává výkonné a přesně kontrolovatelné ultrazvukové procesory pro nukleaci a srážení nanomateriálů. Všechna digitální zařízení jsou vybavena inteligentním softwarem, barevným dotykovým displejem, automatickým záznamem dat na vestavěné SD kartě a intuitivním menu pro uživatelsky přívětivý a bezpečný provoz.
Pokrývající kompletní rozsah výkonu od 50 wattů ruční ultrasonicators pro laboratoř až 16.000 wattů výkonné průmyslové ultrazvukové systémy, Hielscher má ideální ultrazvukové nastavení pro vaši aplikaci. Robustnost ultrazvukového zařízení Hielscher umožňuje nepřetržitý provoz v těžkých a náročných prostředích.
Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators:

Hromadná dávka průtok Doporučené Devices
1 až 500 ml 10 až 200 ml / min UP100H
10 až 2000ml 20 až 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
00,1 až 20L 00,2 až 4 litry / min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10 l / min UIP4000hdT
na 10 až 100L / min UIP16000
na větší hrozen UIP16000

Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!

Požádejte o další informace

Použijte prosím níže uvedený formulář a vyžádejte si další informace o ultrazvukových procesorech, aplikacích a ceně. Rádi s vámi probereme váš proces a nabídneme vám ultrazvukový systém splňující vaše požadavky!









Uvědomte si prosím naši Zásady ochrany osobních údajů,


Hielscher Ultrazvuková zařízení vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizéry pro disperzi, napodobování a extrakci buněk.

Vysoce energetické ultrazvukové homogenizéry z Laboratoř na Pilot a Průmyslový měřítko.



Fakta Worth Knowing

Stříbrné nanočástice

Stříbrné nanočástice jsou částice stříbra o velikosti mezi 1nm a 100nm. Nanočástice stříbra mají extrémně velkou plochu, což umožňuje koordinaci obrovského počtu ligandů.
Nanočástice stříbra nabízejí jedinečné optické, elektrické a tepelné vlastnosti, díky nimž jsou vysoce cenné pro materiálovou vědu a vývoj produktů, například fotovoltaiku, elektroniku, vodivé inkousty, biologické / chemické senzory.
Další aplikací, která se již široce zavedla, je použití nanočástic stříbra pro antimikrobiální povlaky a mnoho textilií, klávesnic, obvazů na rány a biomedicínských zařízení nyní obsahuje nanočástice stříbra, které nepřetržitě uvolňují nízkou úroveň iontů stříbra, aby poskytovaly ochranu proti bakteriím.

Nano-stříbro v textilu
Stříbrné nanočástice se aplikují na textilní výrobu, kde se Ag-NPs používají k výrobě bavlněných tkanin s laditelnými barvami, antibakteriálními schopnostmi a samoléčebnými superhydrofobními vlastnostmi. Antibakteriální vlastnost nanočástic stříbra umožňuje vyrábět tkaniny, které degradují vůni odvozenou od bakterií (např. zápach z potu).

Antibakteriální povlak pro medicínu a lékařské dodávky
Stříbrné nanočástice vykazují antibakteriální, anti-houbové a antioxidační vlastnosti, což je činí zajímavými pro famaceutické a lékařské aplikace, například zubní práce, chirurgické aplikace, léčba ran a biomedicínských zařízení. Výzkum ukázal, že stříbro nano-částice (Ag-nPs) inhibují růst a násobení různých bakterií kmenů, jako je Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Citrobacter koseri, Salmonella typhii, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella pneumonia, Vibrio parahaemolyticus a houba Candida albicans. Antibakteriální / antiplínový účinek je dosažen nanočásticemi stříbra, které se dužují do buněk a vápou ionty Ag/Ag+ na biomolekuly v mikrobiálních buňkách tak, aby jejich funkce byla narušena.