Hielscher अल्ट्रासाउंड प्रौद्योगिकी

अल्ट्रासोनिक धातु की तैयारी-कार्बनिक चौखटे (MOFs)

  • धातु-कार्बनिक व्यवस्थाएं धातु आयनों और कार्बनिक अणुओं ताकि एक, एक- दो, या तीन आयामी संकर सामग्री बनाई गई है से गठित यौगिक हैं। इन संकर संरचनाओं झरझरा या गैर झरझरा हो सकता है और कई गुना कार्यक्षमताओं पेशकश कर सकते हैं।
  • MOFs के sonochemical संश्लेषण एक आशाजनक तकनीक के रूप में धातु कार्बनिक क्रिस्टल बहुत ही कुशल और पर्यावरण के अनुकूल उत्पादन किया जाता है।
  • MOFs के अल्ट्रासोनिक उत्पादन पूर्ण वाणिज्यिक उत्पादन के लिए प्रयोगशाला में छोटे नमूनों की तैयारी से रैखिक स्केल-अप हो सकता है।

धातु-कार्बनिक व्यवस्थाएं

क्रिस्टलीय धातु-कार्बनिक चौखटे (MOFs) उच्च क्षमता झरझरा सामग्री है, जो, गैस भंडारण, सोखना / जुदाई, कटैलिसीस में इस्तेमाल किया जा सकता, adsorbents के रूप में चुंबकत्व, सेंसर डिजाइन, और दवा वितरण में की श्रेणी में आते हैं। MOFs आमतौर पर स्व-समूहन जहां माध्यमिक निर्माण इकाइयों (एसबीयू) जैविक स्पेसर (लाइगैंडों) से कनेक्ट होने जटिल नेटवर्क बनाने के लिए द्वारा गठित कर रहे हैं। जैविक स्पेसर या धातु एसबीयू आदेश MOF है, जो अपनी कार्यक्षमताओं और विशेष रूप से अनुप्रयोगों के लिए इसकी उपयोगिता के बारे में महत्वपूर्ण है की सरंध्रता नियंत्रित करने के लिए संशोधित किया जा सकता।

MOFs के Sonochemical संश्लेषण

अल्ट्रासोनिक विकिरण और इस तरह उत्पन्न गुहिकायन अच्छी तरह से रासायनिक प्रतिक्रियाओं, के रूप में जाना पर अपनी अनूठी प्रभाव के लिए जाना जाता है sonochemistry। गुहिकायन बुलबुले के हिंसक विविधता निहायत उच्च क्षणिक तापमान (5000 कश्मीर), दबाव (1800 एटीएम), और ठंडा दरों के साथ स्थानीय हॉट स्पॉट उत्पन्न करता है (1010ks-1) और साथ ही सदमे तरंगों और तरल जेट विमानों जिसके परिणामस्वरूप। इन पर गुहिकायनी हॉट स्पॉट, क्रिस्टल केंद्रक और विकास, उदा ओस्टवाल्ड पकने से, प्रेरित और प्रोत्साहित किया जाता है। हालांकि, कण आकार के बाद से उन हॉट स्पॉट जिसका अर्थ है कि प्रतिक्रिया माध्यम के तापमान मिलीसेकेंड के दायरे में आता चरम ठंडा दरों की विशेषता है सीमित है।
अल्ट्रासाउंड MOFs के संश्लेषण के लिए जाना जाता है तेजी से के अंतर्गत सौम्य इस तरह के रूप में इस प्रक्रिया की स्थिति, विलायक मुक्त, पर कमरे का तापमान और नीचे व्यापक दवाब। अध्ययनों से पता चला है कि MOFs उत्पादन किया जा सकता लागत प्रभावी ढंग से पर उच्च उपज sonochemical मार्ग के माध्यम से। अंततः सोनोरासायनिक एक MOFs के संश्लेषण है हरा, पर्यावरण के अनुकूल विधि।

MOF-5 की तैयारी

वांग एट अल के अध्ययन (2011), Zn में4हे [1,4-benzenedicarboxylate]3 के माध्यम से संश्लेषित किया गया था सोनोरासायनिक मार्ग। 1.36g एच2बीडीसी और 4.84g Zn (कोई3)2· 6H2हे inilially 160ml DMF में भंग कर दिया गया था। तब 6.43g चाय अल्ट्रासोनिक विकिरण के तहत मिश्रण करने के लिए जोड़ा गया है। 2 घंटे के बाद बेरंग तलछट फाई ltration द्वारा एकत्र और DMF द्वारा धोया गया था। ठोस शून्य में 90 डिग्री सेल्सियस पर सूखे गया था और तब एक निर्वात desiccator में संग्रहीत।

microporous MOF Cu की तैयारी3(बीटीसी)2

ली एट अल। (2009) इस तरह Cu के रूप में 3 डी चैनल, साथ (MOF) तीन आयामी (3-डी) धातु कार्बनिक ढांचे के कुशल अल्ट्रासोनिक संश्लेषण की रिपोर्ट3(बीटीसी)2 (छीना-1, बीटीसी = बेंजीन-1,3,5-tricarboxylate)। ताम्रयुक्त एसीटेट और एच की प्रतिक्रिया3DMF / EtOH / एच के मिश्रित घोल में बीटीसी2हे (3: 1: 2, v / v) अल्ट्रासोनिक विकिरण के तहत पर परिवेश का तापमान तथा वायुमण्डलीय दबाव के लिये कम प्रतिक्रिया समय (5-60 मिनट) दिया साथ3(बीटीसी)2 में उच्च उपज (62.6-85.1%)। ये Cu3(बीटीसी)2 नैनो क्रिस्टल 10-200 एनएम के एक आकार सीमा के आयाम है, जो बहुत हैं छोटे पारंपरिक solvothermal पद्धति का उपयोग करके संश्लेषित उन लोगों की तुलना। वहाँ भौतिक गुणों में कोई महत्वपूर्ण मतभेद थे, उदा बेट सतह क्षेत्र, ध्यान में लीन होना मात्रा और हाइड्रोजन भंडारण क्षमता, Cu के बीच3(बीटीसी)2 नैनो क्रिस्टल अल्ट्रासोनिक पद्धति का उपयोग करके तैयार किया और microcrystals बेहतर solvothermal विधि का उपयोग कर प्राप्त की। जैसे विलायक प्रसार तकनीक, जलतापीय और solvothermal तरीकों के रूप में पारंपरिक सिंथेटिक तकनीकों, के साथ तुलना में, झरझरा MOFs के निर्माण के लिए अल्ट्रासोनिक विधि अत्यधिक हो पाया था कुशल तथा पर्यावरण के अधिक अनुकूल

एक आयामी मिलीग्राम (द्वितीय) MOF की तैयारी

Tahmasian एट अल। (2013) रिपोर्ट एक कुशल, कम लागत, तथा पर्यावरण के अनुकूल मार्ग (H एक 3 डी supramolecular धातु कार्बनिक ढांचे (MOF) MgII, {[मिलीग्राम (HIDC) के आधार पर निर्माण करने के लिए2ओ)2] ⋅1.5H2}एन (H3L = 4,5-imidazole-dicarboxylic एसिड) एक ultrasonically की मदद से मार्ग का उपयोग करके।
Nanostructured {[मिलीग्राम (HIDC) (एच2ओ)2] ⋅1.5H2}एन निम्नलिखित के माध्यम से संश्लेषित किया गया था सोनोरासायनिक मार्ग। nanosized {[मिलीग्राम (HIDC) (H2O) 2] ⋅1.5H तैयार करने के लिए2हे} n (1), ligand एच के समाधान के 20 एमएल3आईडीसी (0.05M) और पोटेशियम हाइड्रोक्साइड (0.1 एम) इस समाधान मैग्नीशियम नाइट्रेट (0.05M) के जलीय घोल के 20 एमएल dropwise जोड़ा गया है में 305 डब्ल्यू की एक अधिकतम बिजली उत्पादन के साथ एक उच्च घनत्व अल्ट्रासोनिक जांच तैनात किया गया था। प्राप्त अवक्षेप बंद फ़िल्टर किया गया, पानी andethanol के साथ धोया, और हवा सूखे (मध्य प्रदेश> 300ºC (मिला:।।। सी, 24.84, एच, 3.22, एन, 11.67%) आईआर (सेमी-1) का चयन किया बैंड: 3383 (डब्ल्यू), 3190 (डब्ल्यू) 1607 (br), 1500 (एम), 1390 (रों) 1242 (एम), 820 (एम), 652 (एम))।
आकार और nanostructured परिसर के आकृति विज्ञान पर प्रारंभिक अभिकर्मकों की एकाग्रता के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए, ऊपर प्रक्रियाओं प्रारंभिक अभिकर्मकों की निम्नलिखित एकाग्रता शर्त के तहत किया गया था: [HL2-] = [Mg2 +] = 0.025 एम

फ्लोरोसेंट microporous MOFs के सोनो-संश्लेषण

किउ एट अल। एक (2008) में पाया गया सोनोरासायनिक फ्लोरोसेंट microporous MOF, Zn के तेजी से संश्लेषण के लिए मार्ग3(बीटीसी)2$ 12H2हे (1) और 1. की नेनो क्रिस्टल का उपयोग कर organoamines के चुनिंदा संवेदन परिणाम है कि पता चलता है अल्ट्रासोनिक संश्लेषण एक सरल, प्रभावी, कम लागत, और पर्यावरण के अनुकूल दृष्टिकोण MOFs nanoscale है।
MOF 1 एक पर अल्ट्रासोनिक पद्धति का उपयोग करके संश्लेषित किया गया था व्यापक तापमान और वायुमंडलीय 5, 10, 30, और 90 मिनट में क्रमश: के विभिन्न प्रतिक्रिया समय के लिए दबाव। एक नियंत्रण प्रयोग भी किया गया जलतापीय पद्धति का उपयोग करके यौगिक 1 के संश्लेषण के लिए, और संरचनाओं आईआर, मौलिक विश्लेषण और पाउडर एक्सरे विवर्तन के Rietveld विश्लेषण द्वारा पुष्टि की गई (XRD) WinPLOTR और Fullprof का उपयोग कर पैटर्न13। हैरानी की बात है, benzen-1,3,5-tricarboxylic एसिड के साथ जस्ता एसीटेट dihydrate की प्रतिक्रिया (एच3बीटीसी) पानी में इथेनॉल के 20% में (v / v) परिवेश के तापमान और 5 मिनट के लिए दबाव में अल्ट्रासोनिक विकिरण के तहत 1 उल्लेखनीय में दे दी है उच्च उपज (75.3%, एच के आधार पर3बीटीसी)। इसके अलावा, 1 की उपज धीरे-धीरे 78.2% से 85.3% करने के लिए 10 से 90 मिनट के लिए प्रतिक्रिया समय में वृद्धि के साथ वृद्धि हुई है। इस परिणाम पता चलता है कि तेजी से संश्लेषण MOF के एक काफी में महसूस किया जा सकता उच्च उपज अल्ट्रासोनिक पद्धति का उपयोग करके। एक ही परिसर MOF 1 है, जो 24 घंटे के लिए उच्च दबाव पर 140 डिग्री सेल्सियस पर किया जाता है की जलतापीय संश्लेषण के साथ तुलना में, 12 अल्ट्रासोनिक संश्लेषण उच्च उपज के साथ एक अत्यधिक कुशल विधि होना पाया जाता है और कम लागत
के बाद से कोई उत्पाद जस्ता एसीटेट अल्ट्रासाउंड के अभाव में परिवेश के तापमान और दबाव में एक ही प्रतिक्रिया मध्यम में H3BTC साथ मिश्रण द्वारा प्राप्त किया गया था, sonication एक खेलने चाहिए जरूरी MOF 1 के गठन के दौरान भूमिका।

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Sonochemical उपकरण

Hielscher Ultrasonics डिजाइन और शक्तिशाली और विश्वसनीय ultrasonicators और sonochemical रिएक्टरों के निर्माण में लंबे समय का अनुभव है। Hielscher अल्ट्रासोनिक उपकरणों के अपने व्यापक रेंज के साथ अपने आवेदन की आवश्यकताओं को शामिल किया गया – छोटे से प्रयोगशाला उपकरणों ऊपर बेंच-टॉप तथा पायलट ultrasonicators पूर्ण करने के लिए ऊपरऔद्योगिक सिस्टम वाणिज्यिक पैमाने पर sonochemical उत्पादन के लिए। sonotrodes, बूस्टर, रिएक्टरों, प्रवाह कोशिकाओं, शोर रद्द बक्से और सामान की एक बड़ी विविधता के लिए अधिकतम सेटअप configurate करने की अनुमति अपने सोनोरासायनिक प्रतिक्रिया। Hielscher की अल्ट्रासोनिक उपकरण बहुत हैं मजबूत, के लिए बनाया गया अनवरत रूप से संचालन और केवल बहुत कम रखरखाव की जरूरत है।

(बड़ा आकार देखने के लिए क्लिक करें!) धातु-कार्बनिक चौखटे (MOFs) अल्ट्रासोनिक विकिरण के तहत गठित किया जा सकता है

धातु-कार्बनिक Framworks प्रभावी रूप से sonochemical मार्ग के माध्यम से संश्लेषित किया जा सकता

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UIP1000hd MOF-5 के sonochemical संश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया (बड़ा आकार देखने के लिए क्लिक करें!)

ultrasonicator UIP1000hd sonochemical रिएक्टर के साथ

साहित्य / संदर्भ

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