سنتز کارآمد و کنترل شده نانوذرات طلا

نانوذرات طلا از شکل یکنواخت و ریولوژی را می توان به طور کارآمد از طریق مسیر سونوشیمیایی سنتز. واکنش شیمیایی ترویج مافوق صوت سنتز نانوذرات طلا را می توان به طور دقیق برای اندازه ذرات کنترل, شکل (به عنوان نمونه, نانوکره, نانورود, نانوبلت و غیره) و ریمورفولوژی. روش شیمیایی اثربخش، ساده، سریع و سبز اجازه تولید قابل اعتماد نانوساختارهای طلا در مقیاس صنعتی را می دهد.

نانوذرات طلا و نانوساختارها

نانوذرات طلا و ساختارهای به اندازه نانو به طور گسترده ای در R پیاده سازی می شوند&D و فرایندهای صنعتی با توجه به خواص منحصر به فرد طلا در اندازه نانو شامل ویژگی های الکترونیکی، مغناطیسی، و نوری، اثرات اندازه کوانتومی، رزوننس پلاسمون سطحی، فعالیت کاتالیزوری بالا، خود مونتاژ در میان خواص دیگر. زمینه های کاربرد نانو ذرات طلا (Au-NPs) از استفاده به عنوان کاتالیزور تا ساخت دستگاه های نانوالکترونیک، و همچنین استفاده در تصویربرداری، نانو فوتونیک، نانومغناطیسم، حسگرهای زیستی، حسگرهای شیمیایی، برای کاربردهای نوری و ترانوستیک، تحویل دارو و همچنین دیگر بهره برداری ها را در بر می گیرد.

درخواست اطلاعات




توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


Ultrasonication improves the bottom-up synthesis of gold nanoparticles.

مافوق صوت نوع کاوشگر به عنوان UP400St تشدید سنتز نانوذرات طلا. مسیر سونوشیمیایی ساده، اثر بخش، سریع است و با مواد شیمیایی غیر سمی در شرایط جوی خفیف کار می کند.

روش های سنتز نانوذرات طلا

نانو ساختار ذرات طلا را می توان از طریق مسیرهای مختلف با استفاده از امواج فراصوت با عملکرد بالا سنتز. امواج فراصوت نه تنها یک تکنیک ساده، کارآمد و قابل اعتماد است، علاوه بر این فراصوت شرایطی را برای کاهش شیمیایی یونی های طلا بدون عوامل شیمیایی سمی یا خشن ایجاد می کند و برای تشکیل نانوذرات فلزی نجیب از morphologies مختلف را قادر می سازد. انتخاب مسیر و درمان سونوشیمیایی (که با نام sonosynthesis نیز شناخته می شود) اجازه می دهد تا نانوساختارهای طلا مانند نانوشرهای طلا، نانورودها، نانوبلت ها و غیره با اندازه یکنواخت و ریمورفولوژی تولید کنند.
در زیر شما می توانید مسیرهای سونوشیمیایی انتخاب شده برای آماده سازی نانوذرات طلا را پیدا کنید.

روش ترکویچ به صورت مافوق صوت بهبود یافته

فراصوت برای تشدید واکنش کاهش سیترات ترکویچ و همچنین رویه های اصلاح شده ترکویچ استفاده می شود.
روش Turkevich تولید متوسط تک پوش نانوذرات طلا کروی در حدود 10–20nm قطر. ذرات بزرگتر را می توان تولید کرد، اما به هزینه انحصار و شکل. در این روش کلروریک اسید داغ با محلول سدیم سیترات، تولید طلای کلوئیدی درمان می شود. واکنش تورکویچ از طریق تشکیل نانوسیم های طلای گذرا پیش می رود. این نانوسیم های طلا مسئول ظاهر تاریک محلول واکنش قبل از تبدیل یاقوت-قرمز هستند.
Fuentes-García et al. (2020), who sonochemically synthesized gold nanoparticles, report that it is feasible to manufacture gold nanoparticles with high absorption interaction using ultrasonication as an only energy source, reducing laboratory requirements and controlling properties modifying simple parameters.
لی و همکاران (۲۰۱۲) نشان دادند که انرژی مافوق صوت یک پارامتر کلیدی برای تولید نانوذرات طلای کروی (AuNPs) با اندازه های قابل تنظیم ۲۰ تا ۵۰ نانومتر است. سونوسینتز از طریق کاهش سیترات سدیم، نانوذرات طلای کروی تکدیسپرز را در محلول آبی تحت شرایط جوی تولید می کند.

روش تورکویچ فرنس با استفاده از سونوگرافی

اصلاح مسیر واکنش توصیف شده بالا روش Turkevich-Frens است که یک فرایند چند مرحله ای ساده برای سنتز نانوذرات طلا است. امواج فراصوت ترویج مسیر واکنش Turkevich - Frens در همان شیوه ای که به عنوان مسیر Turkevich. گام اولیه فرایند چند مرحله ای تورکویچ-فرنس، جایی که واکنش ها به صورت سری و موازی رخ می دهند، اکسیداسیون سیترات است که دیکربوکسی استون را به دست می آورد. سپس نمک اوریک به نمک آور و Au کاهش می یابد0و نمک اوروس بر روی Au مونتاژ می شود0 اتم ها برای تشکیل AuNP (طرح زیر را ببینید).

Gold nanoparticle synthesis via Turkevich method can be efficiently improved by the application of high-intensity ultrasound (sonochemistry).

سنتز نانوذرات طلا از طریق روش تورکویچ.
scheme and study: ©Zhao et al., 2013

این بدان معنی است که استون دیکربوکسی ناشی از اکسیداسیون سیترات به جای سیترات خود به عنوان تثبیت کننده واقعی AuNP در واکنش Turkevich-Frens عمل می کند. نمک سیترات علاوه بر این pH سیستم را اصلاح می کند که بر توزیع اندازه و اندازه نانوذرات طلا (AuNPs) تأثیر می گذارد. این شرایط واکنش تورکویچ-فرنس نانوذرات طلای تقریباً تکدیس کننده ای با اندازه ذرات بین ۲۰ تا ۴۰nm تولید می کند. اندازه ذرات دقیق را می توان بر تغییرات pH از راه حل و همچنین توسط پارامترهای مافوق صوت اصلاح شده است. AuNPs تثبیت شده با سیترات همیشه بزرگتر از 10 nm، با توجه به توانایی کاهش محدود تری سدیم سیترات دی هایدرات است. با این حال ، با استفاده از DH2SO به عنوان حلال به جای HH2SO در طول سنتز AuNPs اجازه می دهد تا AuNPs را با اندازه ذرات ۵ nm سنتز کنند. به عنوان اضافه شده از DH2SO افزایش قدرت کاهش سیترات، ترکیب DH2SO و C6ه9Na3اميد9. (cf. Zhao et al., 2013)

Sonochemical reactors with 2 high-power ultrasound probes (sonotrodes) for improved nanoparticle synthesis on industrial scale.

رآکتورهای اینلاین سونوشیمیایی اجازه سنتز دقیقاً کنترل شده نانوذرات (مانند AuNPs) را در مقیاس صنعتی می دهند. تصویر دو را نشان می دهد UIP1000hdT (1kW, 20kHz) مافوق صوت با سلول های جریان.

پروتکل مسیر سونوشیمیایی تورکویچ-فرنس

به منظور سنتز نانوذرات طلا در یک روش پایین به بالا از طریق روش Turkevich-Frens، 50mL کلروریک اسید (HAuCl4), 0.025 میلی متر در یک منقار شیشه ای 100 میلی ال ریخته, که به آن 1 میلیL از 1.5٪ (w/v) محلول آبی تری سدیم سیترات (Na3Ct) تحت امواج فراصوت در دمای اتاق اضافه شده است. امواج فراصوت در 60W، 150W، و 210W انجام شد. نا3سی تی/اچ اوکل4 نسبت مورد استفاده در نمونه ها ۳:۱ (w/v) است. پس از فراصوت, راه حل های کلوئیدی نشان داد رنگ های مختلف, بنفش برای 60 W و یاقوت قرمز برای نمونه های 150 و 210 W. اندازه های کوچکتر و خوشه های کروی بیشتری از نانوذرات طلا با افزایش قدرت فراصوت، با توجه به شخصیت پردازی ساختاری تولید شدند. Fuentes-García et al. (2021) show the strong influence of increasing sonication on particle size, polyhedral structure and optical properties of the sonochemically synthesized gold nanoparticles and the reaction kinetics for their formation. هر دو، نانوذرات طلا با اندازه ۱۶nm و ۱۲nm را می توان با یک روش سونوشیمیایی مناسب تولید کرد. (Fuentes-García et al., 2021)

Gold nanoparticles can be efficiently synthesized via sonochemical route.

(a,b) TEM تصویر و (ج) توزیع اندازه نانوذرات طلا سنتز شده سونوشیمیایی (AuNPs)
تصویر و مطالعه: © Dheyab et al., 2020.

Ultrasonically stirred reactor for sonochemical applications including bottom-up nanoparticle synthesis, catalytic reactions and many other.

راکتور مافوق صوت آشفته با مافوق صوت UP200St برای تشدید سنتز نانوذرات (sonosynthesis).

Sonolysis از نانوذرات طلا

روش دیگر برای تولید تجربی ذرات طلا توسط سونولیز است، جایی که سونوگرافی برای سنتز ذرات طلا با قطر زیر ۱۰ نانومتر اعمال می شود. بسته به واکنشگرها، واکنش سونولوتیک را می توان به شیوه های مختلف اجرا کرد. به عنوان مثال، فراصوت یک محلول آبی HAuCl4 با گلوکز، رادیکال های هیدروکسیل و رادیکال های pyrolysis قند به عنوان عوامل کاهش عمل می کنند. این رادیکال ها در منطقه بین صورت بین حفره های در حال فروپاشی ایجاد شده توسط سونوگرافی شدید و آب فله شکل می گیرند. ریولوژی نانوساختارهای طلا نانوریبون هایی با عرض ۳۰–۵۰ نانومتر و طول چند میکرومتر هستند. این روبان ها بسیار انعطاف پذیر هستند و می توانند با زوایای بزرگتر از ۹۰ درجه خم شوند. هنگامی که گلوکز با سیکلودسکسترین جایگزین می شود، یک الیگومر گلوکز، تنها ذرات طلای کروی به دست می آید و پیشنهاد می کند که گلوکز در هدایت ریولوژی به سمت روبان ضروری است.

پروتکل نمونه سنتز نانو طلای سونوشیمیایی

مواد پیش ساز مورد استفاده برای سنتز AuNPs با پوشش سیترات شامل HAuCl4، سدیم سیترات و آب های آغیز. به منظور آماده سازی نمونه، اولین گام شامل انحلال HAuCl شد4 در آب مملو از غلظت 03/0 م. پس از آن، راه حل HAuCl4 (2 میلیL) dropwise به 20 میلیL آبی 0.03 M محلول سدیم سیترات اضافه شد. در طول فاز مخلوط کردن، یک پروب مافوق صوت با چگالی بالا (20 کیلوهرتز) با شاخ مافوق صوت به محلول برای 5 دقیقه در قدرت صدا 17.9 W·cm وارد شدH2S
(cf. Dhabey at al.2020)

سنتز نانو کمربند طلا با استفاده از فراصوت

Ultrasonically synthesized gold nanobelts with single-crystalline morphology.نانوبلت های تک cristalline (نگاه کنید به تصویر TEM سمت چپ) را می توان از طریق فراصوت از یک محلول آبی HAuCl سنتز4 در حضور α-D-گلوکز به عنوان reagens. نانوبلت های طلای سنتز شده سونیوشیمیایی به طور متوسط عرض ۳۰ تا ۵۰ نانومتر و طول چند میکرومتر را نشان می دهند. واکنش مافوق صوت برای تولید نانو کمربند طلا ساده است, سریع و اجتناب از استفاده از مواد سمی. (cf. Zhang et al, 2006)

سورفکتانت ها برای تحت تاثیر قرار دادن سنتز سونوشیمیایی NPs طلا

استفاده از سونوگرافی شدید بر روی واکنش های شیمیایی آغاز و ترویج تبدیل و بازده. به منظور به دست آوردن اندازه ذرات یکنواخت و برخی از اشکال هدفمند / morphologies، انتخاب سورفکتانت ها یک عامل حیاتی است. اضافه شدن الکل ها نیز به کنترل شکل و اندازه ذرات کمک می کند. به عنوان مثال، در حضور a-d-گلوکز، واکنش های عمده در فرایند sonolysis HAuCl آبی4 همان طور که در معادلات زیر به تصویر کشیده شده است (۱-۴):
(1) HH2S O —> H∙ + OH∙
(2) شکر — > رادیکال های pyrolysis
(3) Aسوم + کاهش رادیکال ها —> Au0
(4) nAu0 —> AuNP (نانوبلت)
(cf. Zhao et al., 2014)

Sonochemical reactor for industrial reactions such as synthesis and catalysis improved by high-intensity ultrasound.

رآکتور شیمیایی مافوق صوت راه اندازی MSR-4 با 4x مافوق صوت 4kW (مجموع 16kW قدرت سونوگرافی) برای فرایندهای تولید صنعتی.

قدرت مافوق صوت نوع کاوشگر

Ultrasonic probe-type device for sonochemical reactions such as the synthesis of gold nanoparticles via Turkevich method or sonolysis (bottom-up).پروب های مافوق صوت یا sonotrodes (همچنین به نام شاخ مافوق صوت) ارائه سونوگرافی با شدت بالا و حفره صوتی در فرم بسیار متمرکز به راه حل های شیمیایی. این انتقال دقیقا قابل کنترل و کارآمد سونوگرافی قدرت اجازه می دهد تا برای شرایط قابل اعتماد، دقیقا قابل کنترل و قابل تکثیر، که در آن مسیرهای واکنش شیمیایی را می توان آغاز، تشدید و سوئیچ. در مقابل, حمام مافوق صوت (همچنین به عنوان تمیز کننده مافوق صوت یا مخزن شناخته می شود) ارائه سونوگرافی با تراکم قدرت بسیار پایین و به طور تصادفی رخ می دهد نقاط حفره را به حجم مایع بزرگ. این باعث می شود حمام مافوق صوت غیر قابل اعتماد برای هر گونه واکنش های سونوشیمیایی.
"حمام تمیز کردن مافوق صوت تراکم قدرت است که مربوط به درصد کمی از آن تولید شده توسط شاخ مافوق صوت. استفاده از حمام های تمیز کننده در سونوشیمی محدود است، با توجه به اینکه اندازه ذرات کاملاً همگن و ریولوژی همیشه به آن نرسیده است. این به دلیل اثرات فیزیکی سونوگرافی بر روی هسته و فرایندهای در حال رشد است." (González-Mendoza et al. 2015)

مزایای استفاده از سنتز نانو طلا مافوق صوت

  • واکنش یک گلدان ساده
  • بازدهی بالا
  • بی خطر
  • روند سریع
  • کم هزینه
  • مقیاس پذیری خطی
  • شیمی سبز دوستدار محیط زیست

سونوگرافی با کارایی بالا برای سنتز نانوذرات طلا

Hielscher Ultrasonics عرضه پردازنده های مافوق صوت قدرتمند و قابل اعتماد برای سنتز سونوشیمیایی (سونو سنتز) از نانوذرات مانند طلا و دیگر نانوساختارهای فلزی نجیب. بی قراری و پراکنده شدن مافوق صوت باعث افزایش انتقال جرم در سیستم های نامتگن می شود و باعث ترویج خیس شدن و هسته شدن متعاقب آن خوشه های اتم به منظور بارش نانو ذرات می شود. سنتز مافوق صوت نانو ذرات یک روش ساده، مقرون به صرفه، زیست سازگار، قابل تکثیر، سریع، و امن است.
Hielscher Ultrasonics تامین پردازنده های مافوق صوت قدرتمند و دقیقا قابل کنترل برای تشکیل ساختارهای به اندازه نانو مانند nanosheres، نانوrods، نانوبلت، نانو روبان، نانو کلوینتر، ذرات هسته پوسته و غیره.
مشتریان ما ارزش ویژگی های هوشمند از دستگاه های دیجیتال Hielscher, که با نرم افزار هوشمند مجهز, صفحه نمایش لمسی رنگی, پروتکل داده های خودکار بر روی کارت SD ساخته شده و ویژگی های منو بصری برای کاربر پسند و عملیات امن.
پوشش محدوده قدرت کامل از 50 وات مافوق صوت دستی برای آزمایشگاه تا 16،000 وات قدرتمند صنعتی سیستم های مافوق صوت، Hielscher تا به راه اندازی مافوق صوت ایده آل برای برنامه شما. تجهیزات سونوشیمیایی برای تولید دسته ای و مداوم اینلاین در رآکتورهای جریان از طریق به آسانی در هر نیمکت بالا و اندازه صنعتی در دسترس است. استحکام تجهیزات مافوق صوت Hielscher اجازه می دهد تا برای عملیات 24/7 در وظیفه سنگین و در محیط های خواستار.

درخواست اطلاعات




توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


جدول زیر به شما می دهد که نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی ultrasonicators ما:

دسته ای دوره نرخ جریان دستگاه های توصیه شده
1 تا 500ML 10 تا پوست 200ml / دقیقه UP100H
10 به 2000mL 20 تا 400ML / دقیقه UP200Ht، UP400St
00.1 به 20L 00.2 به 4L / دقیقه UIP2000hdT
10 تا 100L 2 تا 10L / دقیقه UIP4000hdT
خب 10 تا 100L / min و UIP16000
خب بزرگتر خوشه UIP16000

تماس با ما! / از ما بپرسید!

برای اطلاعات بیشتر بپرسید

لطفا فرم زیر را برای درخواست اطلاعات اضافی در مورد پردازنده مافوق صوت ، برنامه های کاربردی و قیمت استفاده کنید. ما خوشحال خواهد شد که به بحث در مورد روند خود را با شما و به شما ارائه سیستم اولتراسونیک جلسه مورد نیاز خود را!









لطفا توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.




Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher مافوق صوت تولید هموژنایزر مافوق صوت با عملکرد بالا برای مخلوط کردن برنامه های کاربردی، پراکنده، تقلید و استخراج در آزمایشگاه، خلبان و مقیاس صنعتی است.

ادبیات/منابع


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics تولید هموژنیزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.