Τεχνολογία Υπερήχων Hielscher

Υπερβολική προετοιμασία μεταλλικών-οργανικών πλαισίων (MOFs)

  • Metal-Organic Πλαίσια είναι ενώσεις που σχηματίζονται από ιόντα μετάλλων και οργανικά μόρια, έτσι ώστε να δημιουργεί μια ένα, δύο, ή τριών διαστάσεων υβριδικού υλικού. Αυτές οι υβριδικές δομές μπορούν να είναι πορώδη ή μη πορώδη και προσφέρουν πολλαπλές λειτουργίες.
  • Η sonochemical σύνθεση MOFs είναι μια υποσχόμενη τεχνική ως οι μεταλλο-οργανικά κρυστάλλους που παράγονται πολύ αποτελεσματικό και φιλικό προς το περιβάλλον.
  • Η υπερηχητική παραγωγή MOFs μπορεί να είναι γραμμικά κλίμακα-up από την παρασκευή μικρών δειγμάτων στο εργαστήριο σε πλήρη εμπορική παραγωγή.

Metal-Organic Πλαίσια

Κρυσταλλική μέταλλο-οργανικά πλαίσια (MOFs) εμπίπτουν στην κατηγορία των υψηλού δυναμικού πορώδη υλικά, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε αποθήκευση αερίου, προσρόφηση / διαχωρισμός, κατάλυση, ως προσροφητικά, στο μαγνητισμό, το σχεδιασμό του αισθητήρα, και την παράδοση του φαρμάκου. MOFs σχηματίζονται τυπικά από την αυτο-συναρμολόγηση όπου δευτερογενή μονάδες κτιρίου (SBUs) να συνδεθεί με οργανικούς αποστάτες (συνδέτες) για τη δημιουργία σύνθετων δικτύων. Τα οργανικά αποστάτες ή ο μεταλλικός SBUs μπορεί να τροποποιηθεί έτσι ώστε να ελέγχουν το πορώδες του MOF, η οποία είναι κρίσιμης σημασίας όσον αφορά τις λειτουργίες του και η χρησιμότητά της για συγκεκριμένες εφαρμογές.

Sonochemical Σύνθεση MOFs

Ακτινοβολία υπερήχων και η με τον τρόπο αυτό δημιουργούνται σπηλαίωση είναι καλά γνωστές για τα μοναδικά αποτελέσματά της για τις χημικές αντιδράσεις, γνωστές ως sonochemistry. Η βίαιη κατάρρευση των φυσαλίδων σπηλαίωσης παράγει εντοπισμένη θερμά σημεία με εξαιρετικά υψηλές παροδικές θερμοκρασίες (5000 K), οι πιέσεις (1800 atm), και τα ποσοστά ψύξεως (1010ks-1) Καθώς και κρουστικά κύματα και προκύπτον υγρό πίδακες. Σε αυτά Cavitational καυτά σημεία, ο κρύσταλλος πυρήνων και η ανάπτυξη, π.χ. από ωρίμανση Ostwald, επάγεται και προωθείται. Ωστόσο, το μέγεθος των σωματιδίων είναι περιορισμένη καθώς οι εν λόγω hot spots χαρακτηρίζεται από ακραίες ταχύτητες ψύξεως που σημαίνει ότι η θερμοκρασία του μέσου αντίδρασης εμπίπτει χιλιοστά του δευτερολέπτου.
Υπέρηχος είναι γνωστό για να συνθέσει MOFs ταχέως κάτω από ήπιος συνθήκες διεργασίας, όπως χωρίς διαλύτες, σε θερμοκρασία δωματίου και κάτω πίεση περιβάλλοντος. Μελέτες έχουν δείξει ότι μπορεί να παραχθεί MOFs με οικονομικά αποδοτικό τρόπο ΣΤΟ Υψηλή απόδοση μέσω sonochemical διαδρομή. Τέλος, η Sonochemical σύνθεση MOFs είναι ένα πράσινος, Φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο.

Παρασκευή του MOF-5

Στη μελέτη των Wang et al (2011), Ζη4O [1,4-benzenedicarboxylate]3 συντέθηκε μέσω Sonochemical Διαδρομή. 1,36 g H2BDC και 4,84 g Ζη (ΝΟ3),2· 6Η2O είχαν inilially διαλύθηκαν σε 160 ml DMF. Στη συνέχεια, 6,43 g ΤΕΑ προστέθηκε στο μίγμα υπό υπερηχητική ακτινοβολία. Μετά από 2 ώρες το άχρωμο ίζημα συνελέγη δια fi ltration και πλύθηκε με DMF. Το στερεό ξηραίνεται στους 90 ° C σε κενό και στη συνέχεια αποθηκεύονται σε έναν ξηραντήρα κενού.

Παρασκευή του μικροπορώδους MOF Cu3BTC2

Li et αϊ. (2009) αναφέρουν την αποτελεσματική υπερήχων σύνθεση των τριών διαστάσεων (3-D) μετάλλου-οργανικά πλαίσιο (MOF) με κανάλια 3-D, όπως Cu3BTC2 (HKUST-1, BTC = βενζόλιο-1,3,5-τρικαρβοξυλικού). Η αντίδραση του οξικού χαλκού και Η3BTC σε ένα μεικτό διάλυμα DMF / EtOH / H2O (3: 1: 2, ν / ν) υπό υπερηχητική ακτινοβολία σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και ατμοσφαιρική πίεση Για βραχείς χρόνους αντίδρασης (5-60 min) με Gave3BTC2 Σε Υψηλή απόδοση (62,6 - 85,1%). Αυτά Cu3BTC2 νανο-κρύσταλλοι έχουν διαστάσεις ενός περιοχή μεγέθους 10-200 nm, τα οποία είναι πολύ μικρότερος από εκείνα που συντίθενται χρησιμοποιώντας συμβατική μέθοδο solvothermal. Δεν υπήρχαν σημαντικές διαφορές στις φυσικοχημικές ιδιότητες, π.χ. περιοχή ΒΕΤ επιφάνεια, όγκο πόρων, και την ικανότητα αποθήκευσης υδρογόνου, μεταξύ Cu3BTC2 νανο-κρυστάλλων παρασκευάζονται χρησιμοποιώντας μέθοδο με υπερήχους και οι μικροκρύσταλλοι που λαμβάνονται με τη χρήση βελτιωμένης μεθόδου solvothermal. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές συνθετικές τεχνικές, όπως η τεχνική διαλύτη διάχυσης, υδροθερμική και solvothermal μεθόδους, η μέθοδος υπερήχων για την κατασκευή πορωδών MOFs βρέθηκε να είναι εξαιρετικά αποτελεσματικός και πιο φιλικά προς το περιβάλλον.

Παρασκευή μιας μονοδιάστατης Mg (II) MOF

Tahmasian et αϊ. (2013) Αναφορά αποτελεσματικός, χαμηλό κόστος, και φιλικό προς το περιβάλλον διαδρομή για παραγωγή ενός 3D υπερμοριακές μέταλλο-οργανικά πλαίσια (MOF) με βάση μαγνησίου ΙΙ, MgII, {[Mg (HIDC) (H2O2] ⋅1.5H2η}Ν (H3L = 4,5-ιμιδαζολο-δικαρβοξυλικό οξύ) χρησιμοποιώντας μια υπερηχητικά-υποβοηθούμενη διαδρομή.
Νανοδομημένων {[Mg (HIDC) (H2O2] ⋅1.5H2η}Ν συντέθηκε μέσω της παρακάτω Sonochemical Διαδρομή. Για την παρασκευή nanosized {[Mg (HIDC) (H2O) 2] ⋅1.5H2O} n (1), 20 mL ενός διαλύματος του συνδέτη H3IDC (0.05Μ) και υδροξειδίου του καλίου (0,1 Μ) τοποθετήθηκε ένα υψηλής πυκνότητας καθετήρα υπερήχων, με μέγιστη ισχύ εξόδου 305 W. Σε αυτό το διάλυμα 20 mL ενός υδατικού διαλύματος νιτρικού μαγνησίου (0.05Μ) προστέθηκε στάγδην. Τα ληφθέντα ιζήματα διηθήθηκαν, πλύθηκαν με νερό andethanol, και ξηραίνεται στον αέρα (σημείο τήξεως> 300 ° C (Βρέθηκαν:... C, 24.84? Η, 3,22? Ν, 11,67%) IR (cm-1) Επιλεγμένων ζωνών: 3383 (νν), 3190 (νν), 1607 (br), 1500 (m), 1390 (s), 1242 (m), 820 (m), 652 (m)).
Για τη μελέτη της επίδρασης της συγκέντρωσης του αρχικού αντιδραστηρίων με το μέγεθος και τη μορφολογία των νανοδομημένων ένωσης, οι παραπάνω διεργασίες έγιναν υπό την ακόλουθη συνθήκη συγκέντρωση των αρχικών αντιδραστηρίων: [HL2-] = [Mg2 +] = 0.025 Μ

Sono-Σύνθεση φθορίζοντος MOFs μικροπορώδους

Qiu et αϊ. (2008) βρέθηκε ένα Sonochemical διαδρομή για την ταχεία σύνθεση φθοριζόντων μικροπορώδους MOF, Ζη3BTC2⋅ 12H2O (1) και επιλεκτική ανίχνευση των organoamines χρησιμοποιώντας νανοκρυστάλλων του 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι υπερήχων Σύνθεση είναι ένα απλό, αποτελεσματικό, χαμηλού κόστους και φιλική προς το περιβάλλον προσέγγιση στην νανοκλίμακα MOFs.
MOF 1 συντέθηκε χρησιμοποιώντας τη μέθοδο με υπερήχους σε ένα περιβάλλων θερμοκρασίας και ατμοσφαιρικός πίεσης για διαφορετικούς χρόνους αντίδρασης των 5, 10, 30, και 90 λεπτά, αντίστοιχα. Ένα πείραμα ελέγχου διεξήχθη επίσης να συντεθεί η ένωση 1 χρησιμοποιώντας τη μέθοδο υδροθερμική, και οι δομές επιβεβαιώθηκαν με IR, στοιχειακή ανάλυση και ανάλυση Rietveld της διάθλασης σκόνης ακτίνων-Χ (XRD) χρησιμοποιώντας WinPLOTR και Fullprof13. Παραδόξως, η αντίδραση της διένυδρου οξικού ψευδαργύρου με βενζολο-1,3,5-τρικαρβοξυλικό οξύ (H3BTC) σε 20% αιθανόλης σε νερό (ν / ν) υπό ακτινοβολία υπερήχων σε θερμοκρασία και πίεση περιβάλλοντος επί 5 λεπτά έδωσε 1 σε μια αξιοσημείωτα Υψηλή απόδοση (75,3%, με βάση την H3BTC). Επίσης, η απόδοση του 1 αυξήθηκε σταδιακά από 78,2% έως 85,3% με την αύξηση του χρόνου αντίδρασης από 10 έως 90 λεπτά. Το αποτέλεσμα αυτό δείχνει ότι ταχεία σύνθεση της MOF μπορεί να πραγματοποιηθεί σε ένα σημαντικά Υψηλή απόδοση χρησιμοποιώντας τη μέθοδο υπερήχων. Σε σύγκριση με υδροθερμική σύνθεση της ίδιας ένωσης MOF 1, η οποία διεξάγεται στους 140 ° C σε υψηλή πίεση για 24 h, 12 υπερηχητική σύνθεση βρέθηκε να είναι μία πολύ αποτελεσματική μέθοδος με υψηλή απόδοση και χαμηλό κόστος.
Δεδομένου ότι κανένα προϊόν ελήφθη με ανάμιξη οξικού ψευδαργύρου με H3BTC στο ίδιο μέσο αντίδρασης σε θερμοκρασία και πίεση περιβάλλοντος υπό την απουσία υπερήχων, Η κατεργασία με υπερήχους πρέπει να παίξουν ένα σπουδαίος ρόλο κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του MOF 1.

Η Hielscher παρέχει ισχυρές συσκευές υπερήχων από εργαστήριο σε βιομηχανική κλίμακα (Κάντε κλικ για μεγέθυνση!)

Υπερήχων διαδικασίες: Από Εργαστήριο προς την Βιομηχανικός Κλίμακα

Sonochemical Εξοπλισμός

Hielscher Ultrasonics έχει μακρόχρονη εμπειρία στο σχεδιασμό και την κατασκευή των ισχυρών και αξιόπιστων ultrasonicators και sonochemical αντιδραστήρες. Hielscher καλύπτει τις απαιτήσεις της εφαρμογής σας με την ευρεία γκάμα των συσκευών υπερήχων – από μικρές συσκευές εργαστηρίου πάνω από πάγκος και πιλότος ultrasonicators μέχρι πλήρουςβιομηχανικά συστήματα για sonochemical παραγωγή σε εμπορική κλίμακα. Μια μεγάλη ποικιλία από sonotrodes, αναμνηστική, αντιδραστήρες, τα κύτταρα ροής, κουτιά ακύρωσης θορύβου και αξεσουάρ επιτρέπουν να διαμορφώνουν τη βέλτιστη ρύθμιση για σας Sonochemical αντίδραση. συσκευές υπερήχων Hielscher είναι πολύ εύρωστος, Που χτίστηκε για 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργίας και χρειάζονται μόνο ελάχιστη συντήρηση.

Metal-Organic Πλαίσια (MOFs) μπορεί να σχηματιστεί κάτω από ακτινοβολία υπερήχων (Κάντε κλικ για μεγέθυνση!)

Metal-Organic Framworks μπορούν να συντεθούν αποτελεσματικά μέσω sonochemical διαδρομή

Αίτηση για πληροφορίες




Σημειώστε τις Πολιτική Απορρήτου.


UIP1000hd χρησιμοποιείται για την sonochemical σύνθεση της MOF-5 (Κάντε κλικ για μεγέθυνση!)

Υπερήχων Uip1000hd με sonochemical αντιδραστήρα

Λογοτεχνία / Αναφορές

  • Dey, Chandan? Khundu, Tny? Bhiswl, Bishnu Ρ.? Nallichk, Arijit? Bnerge, Hriahul (2014): Κρυσταλλική μέταλλο-οργανικά πλαίσια (MOFs): σύνθεση, δομή και λειτουργία. Acta Crystallographica Τμήμα Β 70, 2014. 3-10.
  • Χασεμί, στη Λίμα? Morsal, Αλί? Γιλμάζ, Βεϊσέλ Τ.? Büyükgüng, Ορχάν? Khava Hamid Reza? Ashouri, Fatemeh? Bagherzadeh, Mojtaba (2014): Sonochemical συνθέσεις των δύο νανο-μεγέθους μολύβδου (II) μέταλλο-οργανικά πλαίσια? αίτηση για την κατάλυση και την προετοιμασία του μολύβδου νανοσωματιδίων οξειδίου (II). Περιοδικό μοριακής δομής 1072, 2014. το 260-266.
  • Li, Zong-Qun? Qiu, Ling-Guang? Xu, Τάο? Wu, Yun? Wang, Wei? Wu, Τζεν-Yu? Jiang, Xia (2009): Υπερήχων σύνθεση της μικροπορώδους μετάλλου-οργανικά πλαισίου Cu3 (BTC) 2 σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και πίεσης: Ένα αποδοτικό και φιλικό προς το περιβάλλον μέθοδος. Υλικά Επιστολές 63/1, 2009. 78-80.
  • Τσου, Λινγκ-Γκουάνγκ. Li, Zong-qun. Γου, Γιουν. Γουάνγκ, Γουέι. Ζου, Τάο. Jiang, Xia (2008): Εύκολη σύνθεση νανοκρυστάλλων ενός μικροπορώδους μετάλλου-οργανικού πλαισίου με υπερηχητικό μέθοδο και επιλεκτική ανίχνευση organoamines. Χημική ανακοίνωση του 2008, 3.642 - 3644.
  • Χρηματιστήριο, Norbert? Biswas, Syam (2012): Σύνθεση του Metal-Organic Πλαίσια (MOFs): Διαδρομές σε Διάφορα MOF τοπολογίες, μορφολογίες, και Σύνθετων. Χημική κριτική 112/2, 2012. 933 έως 969.
  • Suslick, Kenneth S. (επιμ.) (1988): Υπερηχογράφημα: Χημική, Φυσική του και βιολογικές επιδράσεις. VCH: Weinheim, Γερμανία. 1988.
  • Tahmasian, Arineh? Morsali, Αλί? Joo, Sang Woo (2013): Sonochemical Συνθέσεις μιας μονοδιάστατης Mg (II) Metal-Organic-πλαίσιο: Μια Νέα πρόδρομος για Παρασκευή του MgO One-Dimensional νανοδομή. Εφημερίδα των Νανοϋλικά 2013.
  • Thompson, Τζόσουα Α .; Chapman, Karena W .; Koros, William J .; Jones, Christopher W .; Nair, Sankar (2012): Η κατεργασία με υπερήχους-επαγόμενη ωρίμανση Ostwald των ZIF-8 νανοσωματίδια και σχηματισμό ZIF-8 / πολυμερούς σύνθετες μεμβράνες. Μικροπορώδη και μεσοπορώδη υλικά 158, 2012. 292-299.
  • Wang, Liping? Xiao, Bin? Wang, GongYing? Wu, JiQian (2011): Σύνθεση του πολυκαρβονική διόλη που καταλύεται από μέταλλο-οργανικά πλαισίου Ζη4O [CO2-ΝΤΟ6H4ΟΟ2]3. Επιστήμη Κίνα Χημεία 54/9, 2011. 1468-1473.

Επικοινωνήστε μαζί μας / Ζητήστε Περισσότερες Πληροφορίες

Μιλήστε μας για τις απαιτήσεις επεξεργασίας σας. Εμείς θα προτείνουμε τις πιο κατάλληλες εγκατάσταση και επεξεργασία των παραμέτρων για το έργο σας.





Παρακαλείστε να σημειώσετε ότι η Πολιτική Απορρήτου.