Ultrazvučno Polyhidroksiylated C60 (Fullerenol)

  • Voda-topljiv polyhidroksiylated C60 fullerene, zove fullerenol ili fullerol, je snažan slobodan radikala i stoga se koristi kao antioksidans u dodacima i farmaceutskim proizvodima.
  • Ultrazvučni hidroksilacija je brza i jednostavna reakcija u jednom koraku, koja se koristi za proizvodnju topljivih polyhidroksiylated C60.
  • Ultrazvučno sintetizira vode topiv C60 ima vrhunsku kvalitetu i koristi se za Pharma i visoke performanse aplikacije.

Ultrazvučni jedan korak sinteza Polyhydrolxylated C60

Ultrazvučna kavitacija je vrhunska tehnika za proizvodnju visokokvalitetnih polihidroksiliranih C60 fulerena, koji su topivi u vodi i stoga se mogu koristiti u različitim primjenama u farmaciji, medicini i industriji. Afreen et al (2017) su razvili brzu i jednostavnu ultrazvučnu sintezu polihidroksiliranog C60 bez kontaminacije (također poznat kao fullerenol ili fullerol). Ultrazvučna reakcija u jednom koraku koristi H2O2 i ne koristi dodatne hidroksilacijske reagense, tj. To čini ultrazvučni fullerenol sinteza je čišći pristup za proizvodnju fullerenol; u isto vrijeme, to je lakši i brži način proizvodnje visokokvalitetnog, vodotopivog C60.

Ultrazvučni hidroksilacija C60 za proizvodnju topiv u vodi C60 (fullerenol)

Moguće putove reakcije u ultrazvuku potpomognute sinteze fullerenol u prisutnosti dil. H2O2 (30%).
Izvor: Afreen et Al. 2017

Ultrazvučno sinteza vode topiv C60 – Detaljne

UP200St-200W moćan ultrazvučni procesorZa brzu, jednostavnu i zelenu pripremu polihidroksiliranog C60, koji je topiv u vodi, 200 mg čistog C60 dodaje se u 20mL 30% H2O2 i ultrazvukom s modelima ultrazvukom Uf200 ः t ili UP200St. Parametri ultrazvukom bili su 30% amplituda, 200 W u pulsirajućem načinu rada za 1 h na sobnoj temperaturi. Reakcijska posuda stavlja se u vodenu kupelj u hladnjaku kako bi se održala temperatura unutar posude na temperaturi okoline. Prije ultrazvukom, C60 je nemiješljiv u vodenoj H2O2 i bezbojna heterogena smjesa, koja se pretvara u svijetlosmeđu boju nakon 30 minuta ultrazvuka. Nakon toga, u sljedećih 30 minuta ultrazvuka pretvara se u potpuno tamno smeđu disperziju.
Hidroksil donor: Intenzivna ultrazvučno generirana (= akustična) kavitacija stvara radikale kao što su cOH, cOOH i cH iz molekula H2O i H2O2. Korištenje H2O2 u vodenim medijima učinkovitiji je pristup uvođenju –OH skupina u kavez C60, a ne samo korištenje H2O za sintezu fullerenola. H2O2 igra važnu ulogu u ultrazvučnom intenziviranju hidroksilacije.

Ultrazvučna hidroksilacija C60 pomoću dil. H2O2 (30%) je facilna i brza reakcija u jednom koraku za pripremu fullerenola. Zahtijevajući samo kratko vrijeme za reakciju, ultrazvučna reakcija nudi zelen i čist pristup s niskim energetskim zahtjevom, izbjegavajući uporabu bilo kakvih toksičnih ili korozivnih reagensa za sintezu i smanjujući broj otapala potrebnih za odvajanje i pročišćavanje C60(OH)8∙ 2H2O.

Ultrazvučni procesor da (400W) za homogenizaciju, disperzija, Emulgiranje i sonochemical aplikacije.

Se (400W, 24kHz) je moćan Ultrazvučni raspršivač

Zahtjev za informacijama




Primijetite naše pravila o privatnosti,


Ultrazvučno Polyhidroksiylation put

Kada intenzivni Ultrazvučni valovi su spojeni u tekućini, naizmjenični nizak tlak/visokotlačni ciklusi stvaraju vakuumske mjehuriće u tekućini. Vakuum mjehurići rastu preko nekoliko ciklusa dok ne mogu apsorbirati više energije, tako da se raspadaju nasilno. Tijekom mjehurić kolaps ekstremne fizičke efekte kao što su visoke temperature i tlaka razlike, šok valovi, mikromlaznice, turbulencije, sile smicanja, itd. Ovaj fenomen je poznat kao ultrazvučni ili akustička kavitacija. Ove intenzivne sile ultrazvučne kavitacije razgrađuju molekule na cOH i cOOH55 radikale.
(2017) pretpostavljaju da reakcija može napredovati u dva puta istovremeno. cOH radikali kao reaktivne vrste kisika (ROS) pričvršćuju se na kavez C60 kako bi dali fullerenol (put I) i/ili -OH i cOOH radikali napadaju dvostruke veze C60 s nedostatkom elektrona u nukleofilnoj reakciji i to dovodi do stvaranja fuleren epoksida [C60On] kao posrednika u prvoj fazi (Put II) koji je sličan mehanizmu Bingelove reakcije. Nadalje, ponovljeni napad cOH (ili cOOH) na C60O putem SN2 reakcije rezultira polihidroksiliranim fulerenom ili fullerenolom.
Može doći do ponovljene epoksidacije koja proizvodi uzastopne skupine epoksida, npr. C60O2 i C60O3. Te epoksidne skupine mogle bi biti mogući kandidati za stvaranje drugih intermedijera, npr. hidroksiliranog epoksida fulerena tijekom sonolize (= sonokemijska razgradnja). Osim toga, naknadno otvaranje prstena C60(OH)xOy s cOH može rezultirati stvaranjem fullerenola. Formiranje ovih intermedijera tijekom sonolize H2O2 ili H2O u prisutnosti C60 je neizbježno, a njihova prisutnost u konačnom fullerenolu (iako u tragovima) ne može proći nezapaženo. Međutim, budući da su prisutni samo u tragovima u fullerenolu, ne očekuje se da će uzrokovati značajan utjecaj. [Afreen i sur., 2017]

Sonicatori visokih performansi za disperziju fulerena

Hielscher Ultrasonics opskrbljuje sonde tipa sonicators za svoje specifične zahtjeve: Bilo da želite sonificirati male količine na laboratorijskim razmjerima ili proizvesti veliki volumen tok u industrijskim razmjerima, Hielscher portfelj visokoučinkovitih sonicators nudi savršeno rješenje za vaš fuleren disperzije. Velika snaga izlaz, precizna podesivost i pouzdanost naših ultrasonicators osigurati da su vaši zahtjevi procesa ispunjeni. Digitalni zasloni osjetljivi na dodir i automatsko snimanje podataka ultrazvučnih parametara na integriranoj SD kartici čine rad i kontrolu naših ultrazvučnih uređaja vrlo jednostavnim za upotrebu.
Robusnost Hielscher ultrazvučne opreme omogućuje 24/7 rad u teškim uvjetima iu zahtjevnim okruženjima.
Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:

Batch VolumenProtokPreporučeni uređaji
1 do 500 mL10 do 200 mL / minUP100H
10 do 2000 ml20 do 400 mL / minUf200 ः t, UP400St
0.1 do 20L0.2 do 4L / minUIP2000hdT
10 do 100L2 do 10 l / minUIP4000hdT
N.a.10 do 100 l / minUIP16000
N.a.većigrozd UIP16000

Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

Zatražite dodatne informacije

Molimo Vas da koristite obrazac u nastavku, ako želite zatražiti dodatne informacije o ultrazvučnoj homogenizaciji. Rado ćemo vam ponuditi ultrazvučni sustav koji zadovoljava vaše zahtjeve.









Molimo, imajte na umu da je pravila o privatnosti,


Hielscher Ultrasonics proizvodi visoke performanse ultrasonicators za sonochemical aplikacije.

High-Power ultrazvučni procesori od laboratorija do pilota i industrijske ljestvice.



Literatura / Reference

  • Sadia Afreen, Kasturi Muthoosamy, Sivakumar Manickam (2018): sono-nano kemija: nova era sintetizirajućeg polihidrokloriranih ugljikovih nanomaterijala s hidroksilnim skupinama i njihovim industrijskim aspektima. Ultrasonics ultrazvučna kemija 2018.
  • Sadia afreen, Kasturi muthoosamy, sivakumar Manickam (2017): hidracija ili hidroksilacija: izravna sinteza fullerenola iz netaknute fulerenskih [C60] putem akustične kavitacije u prisutnosti vodikovog peroksida. RSC adv., 2017, 7, 31930 – 31939.
  • Grigory V. andrievsky, vadim I. bruskov, Artem A. tykhomyrov, Sergey V. gudkov (2009): osobitosti antioksidansa i radiozaštitnih učinaka hidroliziranog C60 fulerenskih nanostuctures in vitro i in vivo. Slobodna radikalna biologija & Medicina 47, 2009. 786 – 793.
  • Mihajlo Gigov, Borivoj Adnađević, Borivoj Adnađević, Jelena D. Jovanović (2016): efekt ultrazvučnog polja na izotermalnom kinetike fulerenskih polihidroksilacije. Znanost o Sinteringu 2016, 48 (2): 259-272.
  • Hirotaka Yoshioka, naoko YUI, Kanaka Yatabe, Hiroto Fujiya, Haruki Musha, Hisateru Niki, Rie Karasawa, Kazuo Yudoh (2016): Polyhidroksiylated C60 Fullerenes spriječiti Hondrocyte catabolic aktivnost na Nanomolarne koncentracije u osteoartritis. Dnevnik osteoartritisa 2016, 1:115.

[/preklop]

Činjenice koje vrijedi znati

C60 Fullerenes

A C60 fulerenskih (također poznat kao buckyball ili Buckminster fulerenskih) je molekula koja je izgrađena od 60 atoma ugljika, uređen kao 12 Pentagona i 20 heksanona. Oblik C60 molekule nalikuje nogometnoj lopti. C60 fullerens su ne-toksični antioksidans pokazuje potenciju 100 – 1000 više od vitamina E. Iako C60 sama nije topiv u vodi, mnogi visoko vode topljivi fulerenskih derivata kao što su fullenerol su sintetizirani.
C60 fullerens se koriste kao antioksidans i kao biopharmaceutika. Druge aplikacije uključuju materijalnu znanost, organske fotonapone (OPV), katalizatori, u pročišćavanju vode i biološke zaštite, prijenosne snage, vozila i medicinskih uređaja.

Topljivost čistog C60:

  • u vodi: nije topiv
  • u dimetilsulfoxidu (DMSO): nije topiv
  • u toluenu: topiv
  • u benzenu: topiv
Površina struktura C60 fulerene (Buckminster fulerene, buckyballs)

Površina struktura C60 fulerene
Izvor: Yoshioka et Al. 2016

Polyhidroksiylated C60/Fullenerols

Fullernerol ili fulerols su polihidroksilirane molekule C60 (hidratizirani C60 fuleren: C60HyFn). Hidrolilacijska reakcija uvodi hidroksilne skupine (-OH) u molekulu C60. C60 molekule s više od 40 hidroksilnih skupina imaju veću topljivost u vodi (>50 mg/ml). Oni postoje kao monodisperse nanočestice u vodi, i imaju hrabar učinak poliranja. Oni pokazuju vrhunska antioksidativna i protuupalna svojstva. Polihidroksilirani fullereni (fullerenols; C60(OH)n) može se otopiti u nekim alkoholima, a zatim talogiti u elektrokemijskom procesu, stvarajući nanokarbonski film na anodi. Fullerenol filmovi se koriste kao biokompatibilan premaz, inertni na biološke objekte i može olakšati integraciju nebioloških objekata u tjelesna tkiva.
Topljivost Fullenerola:

  • u vodi: topljiv, može doći do >50 mg/ml
  • u dimetilsulfoxidu (DMSO): topiv
  • u metanolu: malo topiv
  • u toluenu: nije topiv
  • u benzenu: nije topiv

Boja: Fullerenol s više od 10 – OH grupe pokazuju tamno smeđe boje. Uz sve veći broj – OH grupe, boja se postupno pomiče od tamno smeđe do žute boje.

Topiv u vodi, polyhidroksiylated C60 može se sintetizirati pomoću ultrazvika

Topljivost topljivosti C60 (OH) 8.2 H2O u usporedbi s C60 u različitim otapalima. Izvor: Afreen et Al. 2017

Aplikacije i korištenje Fullerenols:

  1. Farmaceutska: dijagnostički reagensi, super lijekovi, kozmetika, nuklearna magnetska rezonancija (NMR) s razvojnim inženjere. DNK afinitet, anti-HIV lijekovi, anti-rak droge, kemoterapija lijekovi, kozmetički aditivi i znanstvena istraživanja. U usporedbi s netaknutim oblikom, polihidroksilirani fullereni imaju više potencijalnih aplikacija zbog svoje poboljšane topljivosti vode. Utvrđeno je da fullerols može smanjiti kardiotoksičnosti nekih lijekova i inhibiraju HIV-proteaze, hepatitis C virus i nenormalan rast stanica. Nadalje, oni su pokazali izvrsne slobodne radikalne sposobnosti za čišćenje protiv reaktivnih kisika vrsta i radikala pod fiziološkim uvjetima.
  2. Energija: solarni akumulator, benzinsku ćeliju, sekundarna baterija.
  3. Industrija: materijal otporan na trošenje, zapaljivi materijali, maziva, polimeri aditivi, visoke performanse membrane, katalizator, umjetni dijamant, tvrda legura, električna viskozna tekućina, rukopisni filtri, visoke performanse premazi, protupožarni premazi, proizvodne bioaktivne materijale, memorijske materijale, ugrađene molekularne i druge karakteristike, kompozitni materijali itd.
  4. Informacijska industrija: poluvodički rekork medij, magnetski materijali, tinta za ispis, toner, tinta, papirnate posebne namjene.
  5. Elektronički dijelovi: Superprovođenje poluvodiča, diode, tranzistora, induktor.
  6. Optički materijali, elektronička kamera, fluorescentna cijev za prikaz, nelinearne optičke materijale.
  7. Okoliš: plinska adsorpcija, skladištenje plina.

Rado ćemo razgovarati o vašem procesu.

Stupimo u kontakt.