સોનિકેશન દ્વારા એસેમ્બલ કરાયેલા સુપરમોલેક્યુલર સ્ટ્રક્ચર્સ
સોનિકેશન એ સુપ્રામોલેક્યુલર રસાયણશાસ્ત્રમાં એક શક્તિશાળી અને બહુમુખી સાધન છે, જે ગતિ અને થર્મોડાયનેમિક પરિમાણો પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય તેવી બિન-સહસંયોજક એસેમ્બલી પ્રક્રિયાઓ પર ચોક્કસ નિયંત્રણ સક્ષમ બનાવે છે. પ્રવાહી માધ્યમમાં પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને અસર કરે છે, સ્વ-એસેમ્બલીને વેગ આપે છે, મિશ્રણને વધારે છે અને નેનોસ્કેલ પર માળખાકીય પુનર્ગઠનને પ્રોત્સાહન આપે છે.
સોનિકેશન સુપ્રામોલેક્યુલર એસેમ્બલીને કેવી રીતે પ્રભાવિત કરે છે
સુપ્રામોલેક્યુલર સિસ્ટમ્સમાં, જ્યાં હાઇડ્રોજન બોન્ડિંગ, π–π સ્ટેકીંગ, મેટલ કોઓર્ડિનેશન અને વાન ડેર વાલ્સ ફોર્સ જેવી નબળી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ માળખાના નિર્માણને નિયંત્રિત કરે છે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પસંદગીયુક્ત રીતે એસેમ્બલી માર્ગોને પ્રભાવિત કરી શકે છે. તે સજાતીય ન્યુક્લિયેશનને સક્ષમ કરે છે, બિલ્ડિંગ બ્લોક્સના વિક્ષેપમાં મદદ કરે છે, અને મેટાસ્ટેબલ અથવા ગતિશીલ રીતે ફસાયેલા આર્કિટેક્ચર્સની રચનાને સરળ બનાવે છે જે પરંપરાગત પરિસ્થિતિઓમાં ઘણીવાર અપ્રાપ્ય હોય છે. વધુમાં, સોનિકેશન એસેમ્બલ અને ડિસએસેમ્બલ સ્ટેટ્સ વચ્ચે સંતુલનને મોડ્યુલેટ કરી શકે છે, જે ઉલટાવી શકાય તેવી સુપ્રામોલેક્યુલર સિસ્ટમ્સને નિયંત્રિત કરવાના ગતિશીલ માધ્યમો પ્રદાન કરે છે.
તેની ભૌતિક અસરો ઉપરાંત, સોનોકેમિસ્ટ્રી પર્યાવરણીય રીતે સૌમ્ય અને ઊર્જા-કાર્યક્ષમ અભિગમ પ્રદાન કરે છે. – ઘણીવાર દ્રાવક-મુક્ત અથવા હળવી પરિસ્થિતિઓમાં કરવામાં આવે છે – સુપ્રામોલેક્યુલર જેલ, નેનોફાઇબર્સ, હોસ્ટ-ગેસ્ટ કોમ્પ્લેક્સ અને હાઇબ્રિડ નેનોસ્ટ્રક્ચર્સના સંશ્લેષણ માટે તેને આકર્ષક બનાવે છે. પરિણામે, સોનિકેશન એ માત્ર નમૂના તૈયાર કરવાની તકનીક નથી, પરંતુ સુપ્રામોલેક્યુલર સામગ્રીની તર્કસંગત ડિઝાઇન અને પ્રક્રિયામાં એક કેન્દ્રીય મિકેનિકલ કેમિકલ ડ્રાઇવર છે.
Sonicator UP400St સુપ્રામોલેક્યુલર રચનાઓના કાર્યક્ષમ સંશ્લેષણ માટે
સુપ્રામોલ્યુક્યુલ્સનું અલ્ટ્રાસોનિકલી-પ્રમોટેડ સંશ્લેષણ
સોનિકેશન એકોસ્ટિક પોલાણ, ક્ષણિક શીયર ગ્રેડિયન્ટ્સ અને માઇક્રોજેટ ઇમ્પેક્ટ્સ દ્વારા સુપ્રામોલેક્યુલર સિસ્ટમ્સની વિશાળ શ્રેણીના નિર્માણ, સ્થિરીકરણ અથવા પરિવર્તનને ચલાવી શકે છે. નીચેની શ્રેણીઓ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સહાયિત સ્વ-એસેમ્બલી દ્વારા મેળવેલ અથવા પ્રભાવિત લાક્ષણિક માળખાં દર્શાવે છે:
- સુપ્રામોલેક્યુલર યજમાન-મહેમાન સંકુલ
સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન સમાવેશ સંકુલ
કુકરબિટ્યુરિલ-આધારિત યજમાન-મહેમાન સિસ્ટમ્સ
કેલિક્સેરીન અને પિલર[5]એરીન એસેમ્બલીઓ
યાંત્રિક રીતે એકબીજા સાથે જોડાયેલા અણુઓ (રોટેક્સેન, કેટેનેન્સ) - સુપ્રામોલેક્યુલર ગ્રાફીન ઓક્સાઇડ અને 2D હાઇબ્રિડ્સ
- π–π સ્ટેક્ડ ગ્રાફીન ઓક્સાઇડ–ક્રોમોફોર સંકુલ
- ગ્રાફીન ઓક્સાઇડ-પોલિમર સુપ્રામોલેક્યુલર હાઇબ્રિડ્સ
- પોર્ફિરિન, ફુલેરિન અથવા પેપ્ટાઇડ્સ સાથે બિન-સહસંયોજક કાર્યાત્મકતા
- સુપ્રામોલેક્યુલર નેનોફાઇબર્સ અને નેનોટ્યુબ્સ
- પેપ્ટાઇડ એમ્ફિફાઇલ નેનોફાઇબર્સ
- π-સંયુક્ત નેનોફાઇબર્સ (દા.ત., પેરીલીન બિસિમાઇડ, પોર્ફિરિન, અથવા સાયનાઇન ડેરિવેટિવ્ઝ)
- હાઇડ્રોજન-બંધિત અથવા π–π સ્ટેક્ડ નેનોટ્યુબ્સ
- સુપ્રામોલેક્યુલર જેલ્સ (સોનોજેલ્સ)
- અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દ્વારા ઓર્ગેનોજેલ્સ અને હાઇડ્રોજેલ્સ ટ્રિગર અથવા સ્થિર થાય છે.
- સ્થાનિક ગરમી અને શીયર દ્વારા પ્રેરિત સોલ-જેલ સંક્રમણો
- ઉલટાવી શકાય તેવા સુપ્રામોલેક્યુલર નેટવર્ક્સ (H-બોન્ડેડ, મેટલ-લિગાન્ડ, અથવા આયનીય)
- સુપ્રામોલેક્યુલર એગ્રીગેટ્સ અને કોગ્લોમેરેટ્સ
- એમ્ફિફિલિક અણુઓમાંથી બનેલા માઇકેલ્સ અને વેસિકલ્સ
- કોસર્વેટ્સ અને કોલોઇડલ એસેમ્બલીઓ
- અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઊર્જા ઇનપુટ દ્વારા પ્રભાવિત ચિરલ સમૂહ અને પોલીમોર્ફિક એસેમ્બલીઓ
- સુપ્રામોલેક્યુલર નેનોસ્પોન્જ અને છિદ્રાળુ માળખાં
- સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન-આધારિત નેનોસ્પોન્જ
- સોનોકેમિકલ રીતે જનરેટેડ મેટલ-ઓર્ગેનિક ફ્રેમવર્ક (MOFs) અને કોવેલેન્ટ ઓર્ગેનિક ફ્રેમવર્ક (COFs)
- ઉત્પ્રેરક અથવા ડ્રગ લોડિંગ માટે વપરાતા છિદ્રાળુ સુપ્રામોલેક્યુલર નેટવર્ક્સ
- અન્ય અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-રિસ્પોન્સિવ સુપ્રામોલેક્યુલર આર્કિટેક્ચર્સ
- સુપ્રામોલેક્યુલર કેપ્સ્યુલ્સ અને નેનોકેપ્સિડ
- સ્વ-એસેમ્બલ મોનોલેયર્સ (SAMs) અને બહુસ્તરીય
- ડીએનએ-આધારિત સુપરમોલેક્યુલર માળખાં
- સંકલન પોલિમર અને મેટલલોજલ્સ
(અભ્યાસ અને મૂવી: Rutgeerts et al., 2019)
સુપ્રામોલેક્યુલર એસેમ્બલીમાં અલ્ટ્રાસોનિક એપ્લિકેશનો
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ યાંત્રિક, થર્મલ અને પોલાણ અસરો દ્વારા સુપ્રામોલેક્યુલર સ્વ-એસેમ્બલીને પ્રભાવિત કરે છે.
આ મુખ્ય પ્રક્રિયાઓમાં શામેલ છે:
- ઇમલ્સિફિકેશન અને નેનોઇમલ્સન રચના
- તેલ/પાણી પ્રણાલીઓમાં સુપ્રામોલેક્યુલર એન્કેપ્સ્યુલેશનની સુવિધા આપે છે
- અવિભાજ્ય તબક્કાઓના એકરૂપ મિશ્રણને પ્રોત્સાહન આપે છે
- કણોના કદમાં ઘટાડો અને ડિએગ્રિગેશન
- મોટા સુપ્રામોલેક્યુલર સમૂહો અથવા સ્ફટિકોને તોડી નાખે છે
- મોર્ફોલોજી અને બહુવિભાજનને નિયંત્રિત કરે છે
- વિક્ષેપ અને એકરૂપતા
- સોલવન્ટ્સમાં નેનોપાર્ટિકલ્સ અથવા સુપ્રામોલેક્યુલર બિલ્ડીંગ બ્લોક્સના ફેલાવાને વધારે છે
- જેલ અથવા હાઇબ્રિડ મટિરિયલ રચનામાં એકરૂપતા સુધારે છે
- એન્કેપ્સ્યુલેશન અને જટિલતા વધારો
- સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન્સ અથવા માઇકેલર સિસ્ટમ્સમાં મહેમાન સમાવેશને વેગ આપે છે
- દવા પહોંચાડવા અથવા ઉત્પ્રેરક માટે નેનોકેપ્સ્યુલ રચનાને પ્રોત્સાહન આપે છે.
- ફાઇબર સ્પ્લિસિંગ / લંબાઈ ઘટાડો
- કેવિટેશનલ શીયર દ્વારા પેપ્ટાઇડ અથવા પોલિમરીક નેનોફાઇબરનું ટૂંકુંકરણ
- સુપ્રામોલેક્યુલર ફિલામેન્ટ્સ અને નેનોટ્યુબ્સનું નિયંત્રિત વિભાજન
- સ્ફટિકીકરણ અને પોલીમોર્ફ નિયંત્રણ
- નિયંત્રિત સ્ફટિક વૃદ્ધિ માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સહાયિત ન્યુક્લિયેશન
- મેટાસ્ટેબલ અથવા ગતિશીલ રીતે પસંદ કરાયેલ સુપ્રામોલેક્યુલર પોલીમોર્ફ્સનું નિર્માણ
- ક્રોસલિંકિંગ અને નેટવર્ક રચના
- હાઇડ્રોજન-બોન્ડેડ અથવા મેટલ-લિગાન્ડ નેટવર્કમાં બોન્ડ પુનર્ગઠનને પ્રેરિત કરે છે
- સુપ્રામોલેક્યુલર મેટલ-ઓર્ગેનિક ફ્રેમવર્ક (MOFs) ની રચના શરૂ કરે છે.
- સુપ્રામોલેક્યુલર હાઇડ્રોજેલ્સ અને સોનોજેલ્સની રચનાને પ્રોત્સાહન આપે છે
- સોનોકેમિકલ સક્રિયકરણ અને કાર્યાત્મકતા
- સુપરમોલેક્યુલર ફેરફાર માટે પ્રતિક્રિયાઓ શરૂ કરે છે
- યજમાન સ્કેફોલ્ડ્સ પર કાર્યાત્મક ભાગોના બિન-સહસંયોજક જોડાણને સક્ષમ કરે છે
- ડિગ્રેડેશન અને ઉલટાવી શકાય તેવું ડિસએસેમ્બલી
- સુપરમોલેક્યુલર રચનાઓને ઉલટાવી શકાય તેવી રીતે ડિસએસેમ્બલ કરવા માટે વપરાતી અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જા
- અલ્ટ્રાસોનિક ઉત્તેજના હેઠળ કેપ્સ્યુલેટેડ પ્રજાતિઓનું નિયંત્રિત પ્રકાશન
સુપ્રામોલ્યુકલ્સ માટે શ્રેષ્ઠ સોનિકેટર મેળવો
હિલ્સચર સોનિકેટર્સ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન પ્રોબ-પ્રકારની અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમ્સ છે જે ખાસ કરીને પ્રવાહી-તબક્કાની પ્રક્રિયાઓમાં ચોક્કસ ઉર્જા વિતરણ માટે રચાયેલ છે, જે તેમને જટિલ સ્થાપત્યોના સોનોકેમિકલ અને સુપ્રામોલેક્યુલર એસેમ્બલી માટે અપવાદરૂપે યોગ્ય બનાવે છે. કંપનવિસ્તાર, સમય, પલ્સ મોડ અને તાપમાન વિશેનું તેમનું ચોક્કસ નિયંત્રણ પ્રજનનક્ષમ પોલાણ ગતિશીલતાને સક્ષમ કરે છે, કાર્યક્ષમ મિશ્રણને પ્રોત્સાહન આપે છે, વિસ્તૃત માસ ટ્રાન્સફર અને સુપ્રામોલેક્યુલર સંગઠન માટે આવશ્યક બિન-સહસંયોજક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને સક્રિય કરે છે. સોનોકેમિસ્ટ્રીમાં, આવા નિયંત્રિત એકોસ્ટિક પોલાણ સ્વ-એસેમ્બલીને વેગ આપી શકે છે, યજમાન-મહેમાન જટિલતાને સરળ બનાવી શકે છે અને સુપ્રામોલેક્યુલર એગ્રીગેટ્સની આકારશાસ્ત્ર અથવા સ્થિરતાને પ્રભાવિત કરી શકે છે. હિલ્સચર ઉપકરણોની મજબૂતાઈ, માપનીયતા અને ડિજિટલ પ્રક્રિયા દેખરેખ નાના-પાયે પ્રયોગશાળા પ્રયોગોથી લઈને ઔદ્યોગિક સંશ્લેષણ સુધી પ્રતિક્રિયા પરિસ્થિતિઓને ફાઇન-ટ્યુનિંગ કરવાની મંજૂરી આપે છે - લાગુ સામગ્રી ફેબ્રિકેશન સાથે મૂળભૂત સુપ્રામોલેક્યુલર સંશોધનને બ્રીજ કરે છે.
નીચે આપેલ કોષ્ટક તમને અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાનો સંકેત આપે છે:
| બેચ વોલ્યુમ | પ્રવાહ દર | ભલામણ કરેલ ઉપકરણો |
|---|---|---|
| 05 થી 1.5 એમએલ | na | VialTweeter |
| 1 થી 500 મિલી | 10 થી 200 એમએલ/મિનિટ | UP100H |
| 10 થી 2000 એમએલ | 20 થી 400 એમએલ/મિનિટ | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 થી 20L | 0.2 થી 4L/મિનિટ | UIP2000hdT |
| 10 થી 100 લિ | 2 થી 10L/મિનિટ | UIP4000hdT |
| 15 થી 150 લિ | 3 થી 15L/મિનિટ | UIP6000hdT |
| na | 10 થી 100L/મિનિટ | UIP16000hdT |
| na | મોટા | નું ક્લસ્ટર UIP16000hdT |
ડિઝાઇન, ઉત્પાદન અને કન્સલ્ટિંગ – જર્મનીમાં બનાવેલ ગુણવત્તા
Hielscher ultrasonicators તેમના ઉચ્ચતમ ગુણવત્તા અને ડિઝાઇન ધોરણો માટે જાણીતા છે. મજબૂતાઈ અને સરળ કામગીરી ઔદ્યોગિક સુવિધાઓમાં અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સના સરળ એકીકરણને મંજૂરી આપે છે. ખરબચડી પરિસ્થિતિઓ અને માંગવાળા વાતાવરણને Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ દ્વારા સરળતાથી નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે.
Hielscher Ultrasonics એ ISO પ્રમાણિત કંપની છે અને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ પર વિશેષ ભાર મૂકે છે જેમાં અત્યાધુનિક ટેકનોલોજી અને વપરાશકર્તા-મિત્રતા દર્શાવવામાં આવે છે. અલબત્ત, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ CE અનુરૂપ છે અને UL, CSA અને RoHs ની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- Di Giosia, Matteo; Bomans, Paul; Bottoni, Andrea; Cantelli, Andrea; Falini, Giuseppe; Franchi, Paola; Guarracino, Giuseppe; Friedrich, Heiner; Lucarini, Marco; Paolucci, Francesco; Rapino, Stefania; Sommerdijk, Nico; Soldà, Alice; valle, Francesco ; Zerbetto, Francesco; Calvaresi, Matteo (2018): Proteins as Supramolecular Hosts for C60: A True Solution of C60 in Water. Nanoscale 10(21); 2018.
- Fatemeh Shahangi Shirazi, Kamran Akhbari (2016): Sonochemical procedures; the main synthetic method for synthesis of coinage metal ion supramolecular polymer nano structures. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 31, 2016. 51-61.
- Rutgeerts LAJ , Soultan AH , Subramani R , Toprakhisar B , Ramon H , Paderes MC , De Borggraeve WM , Patterson J . (2019): Robust scalable synthesis of a bis-urea derivative forming thixotropic and cytocompatible supramolecular hydrogels. Chem Commun (Camb). 2019 Jun 20;55(51):7323-7326.
વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો
સુપ્રામોલેક્યુલ / સુપરમોલેક્યુલ શું છે?
સુપ્રામોલ્યુલ, અથવા સુપરમોલેક્યુલ, બે અથવા વધુ પરમાણુ તત્વોનું એક અલગ રાસાયણિક સંમેલન છે જે હાઇડ્રોજન બંધન, π–π સ્ટેકીંગ, ધાતુ સંકલન, અથવા વાન ડેર વાલ્સ દળો જેવા બિન-સહસંયોજક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા એકસાથે રાખવામાં આવે છે. સહસંયોજક રીતે બંધાયેલા અણુઓથી વિપરીત, આ રચનાઓ ઉલટાવી શકાય તેવી અને ઘણીવાર ખૂબ પસંદગીયુક્ત સ્વ-સભા પ્રક્રિયાઓ દ્વારા ઉદ્ભવે છે, જે ઉદભવતા ગુણધર્મો સાથે જટિલ સ્થાપત્યોને જન્મ આપે છે.
સુપ્રામોલેક્યુલર રસાયણશાસ્ત્રમાં મૂળભૂત પદ્ધતિઓ શું છે?
સુપ્રામોલેક્યુલર રસાયણશાસ્ત્રમાં મૂળભૂત પદ્ધતિઓ પરમાણુ ઓળખ અને સ્વ-સંગઠનની આસપાસ ફરે છે. યજમાન-મહેમાન રસાયણશાસ્ત્ર, ટેમ્પ્લેટેડ સંશ્લેષણ, સંકલન રસાયણશાસ્ત્ર અને નબળા આંતર-આણ્વિક દળો દ્વારા સંચાલિત સ્વ-એસેમ્બલી વૈચારિક અને પ્રાયોગિક પાયો બનાવે છે. NMR સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, આઇસોથર્મલ ટાઇટ્રેશન કેલરીમેટ્રી અને એક્સ-રે ક્રિસ્ટલોગ્રાફી જેવા વિશ્લેષણાત્મક સાધનો આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનો માત્રાત્મક અને માળખાકીય રીતે અભ્યાસ કરવા માટે કેન્દ્રિય છે.
સુપ્રામોલેક્યુલર ડિવાઇસ શું છે?
સુપરમોલેક્યુલર ડિવાઇસ એ એક કાર્યાત્મક સિસ્ટમ છે જેમાં પરમાણુ ઘટકોને બિન-સહસંયોજક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા ગોઠવવામાં આવે છે જેથી સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન, પરમાણુ સ્વિચિંગ, ઉત્પ્રેરક અથવા ઊર્જા રૂપાંતર જેવા ચોક્કસ કાર્યો કરી શકાય. આ ઉપકરણો ઘણીવાર જૈવિક કાર્યોની નકલ કરે છે, નિયંત્રિત પરમાણુ ગતિ અને નેનોસ્કેલ પર ઉલટાવી શકાય તેવું શોષણ કરે છે.
શું MOFs સુપરમોલેક્યુલર સ્ટ્રક્ચર્સ છે?
ધાતુ-કાર્બનિક માળખા (MOFs) ને ખરેખર સુપ્રામોલેક્યુલર માળખા તરીકે ગણી શકાય, કારણ કે તેમના વિસ્તૃત સ્ફટિકીય નેટવર્ક ધાતુ આયનો અથવા ક્લસ્ટરો અને કાર્બનિક લિંકર્સ વચ્ચેના સંકલન બંધનો દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. જોકે આ બંધનોમાં આંશિક સહસંયોજક પાત્ર હોય છે, MOFs ની મોડ્યુલર, સ્વ-એસેમ્બલ પ્રકૃતિ, અને દિશાત્મક, ઉલટાવી શકાય તેવી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ પરની તેમની નિર્ભરતા, તેમને સુપ્રામોલેક્યુલર રસાયણશાસ્ત્રના વ્યાપક ક્ષેત્રમાં વૈચારિક રીતે મૂકે છે.
Hielscher Ultrasonics થી ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સનું ઉત્પાદન કરે છે પ્રયોગશાળા પ્રતિ ઔદ્યોગિક કદ.

