• Metal-organski Okviri su spojevi pripravljeni iz metalnih iona i organske molekule, tako da je jedno-, dva ili trodimenzionalna hibridni materijal se stvara. Ove hibridne strukture mogu biti porozne ili ne-porozne i ponuditi višestruke funkcionalnosti.
• Sonochemical Sinteza MF obećavajući tehnika kao što su metal-organski kristali proizvedeni vrlo učinkovito i ekološki-friendly.
• Ultrazvučni proizvodnja MF može biti linearno skalirati prema gore od pripreme male uzorke u laboratoriju na punu komercijalnu proizvodnju.

Metalni-organsku okviri

Kristalni su metal-organski okviri (MF) spadaju u kategoriju visoko potencijalni poroznih materijala, koji se mogu upotrijebiti u pohranu plina, adsorpcija / razdvajanja, kao katalizator, kao adsorbenti, u magnetizma, senzor, i dostavu lijeka. MF tipično formiraju samo montaže gdje sekundarni građevinskih dijelova (serijska sabirnica) se u vezi s organskim ligandima odstojanja () za stvaranje složenih mreže. Organske spaceri i metalni serijska sabirnica može se mijenjati kako bi se kontrolirala poroznost MF, koji je ključan u pogledu njegovih funkcionalnosti i njegovu korisnost za pojedine aplikacije.

Sonochemical Sinteza MF

Ultrazvučni zračenje i time generira kavitacija dobro su poznati po svojim jedinstvenim efekte na kemijske reakcije, poznat kao ultrazvučna kemija, Nasilni Implozija kavitacije mjehurića stvara lokalizirane žarišta sa veoma visokim temperaturama prolazne (5000), K (1800 pritisaka atm), a brzina hlađenja (10¹⁰ks^-1), Kao i udarni valovi i rezultirajuća tekućina mlaznice. na njih cavitational vruće točke, kristal nukleacija i rast, na primjer po Ostwald sazrijevanja, potaknuta je i unaprijeđen. Međutim, veličina čestica ograničen jer se ti žarišta naznačen ekstremnim brzinama hlađenja znači da se temperatura reakcijskog medija spada milisekundi.
Ultrazvuk je poznato za sintezu MF brzo pod, ispod blag Uvjeti postupka, kao što je otapala, na sobna temperatura i pod ambijentalni tlak, Istraživanja su pokazala da MF može proizvesti ekonomično U Visok prinos preko sonochemical rute. Konačno, sonochemical Sinteza je MF zelena, Ekološki način.

Priprava MF-5

U studiji Wang et al (2011), Zn₄O [1,4-benzendikarboksilat]₃ se sintetizirati sonochemical ruta. 1,36 g H₂BDC i 4.84g Zn (NO₃)₂· 6H₂O je otopljeno u 160 ml inilially DMF. Zatim 6.43g TEA doda se u smjesu uz ultrazvučni zračenjem. Nakon 2 sata precipitat se sakupi i ispere fi ltration DMF. Krutina je sušena na 90 ° C u vakuumu, a zatim pohranjeni u vakuumskom eksikatoru.

Priprava mikroporoznog Cu MF₃BTC₂

Li et al. (2009), izvješćuju učinkovito ultrazvučni sintezu trodimenzionalni (3D) metal-organski okvira (MF) sa 3-D kanala, kao što su Cu₃BTC₂ (Sveučilištu u Hong Kongu-1, BTC-benzen-1,3,5-trikarboksilata). Reakcijska bakrenog acetata i H₃BTC u mješovitoj otopini DMF / EtOH /₂O (3: 1: 2, v / v) u ultrazvučnoj ozračivanja sobna temperatura i atmosferski pritisak za kratko vrijeme reakcije (5-60 min), s dao₃BTC₂ U Visok prinos (62,6-85,1%). Ove Cu₃BTC₂ nano kristali imaju dimenzije u rasponu veličine od 10-200 nm, koje su mnogo manji nego oni sintetizirani koristeći uobičajene metode solvothermal. Nije bilo značajne razlike u fizikalno-kemijskim svojstvima, primjerice BET površine, volumen pora i kapacitet pohrane vodika, između Cu₃BTC₂ nano kristali pripravljeni pomoću ultrazvučne metode i mikrokristali dobivene pomoću poboljšanog postupka solvothermal. U usporedbi s tradicionalnim sintetskim tehnikama, kao što su otapala difuzijom tehnike, hidrotermalnim i solvothermal postupaka, ultrazvučni postupak za izradu poroznih MF nađeno je da se vrlo učinkovit i više ekološki,

Priprava jednodimenzionalni Mg (II) MOF

Tahmasian et al. (2013), prema izvještaju učinkovit, niska cijena, i ekološki prihvatljivo put za stvaranje 3D supramolekule metalni okvir Organski (MF) na temelju MgII {[Mg (HIDC) (H₂O₂] ⋅1.5H₂}_N (H3L = 4,5-imidazol-dikarboksilna kiselina) korištenjem ultrazvučno potpomognuto put.
Nanostrukturiranih {[Mg (HIDC) (H₂O₂] ⋅1.5H₂}_N je sintetiziran putem sljedećih sonochemical ruta. Pripremiti nano {[Mg (HIDC) (H2O) 2] ⋅1.5H₂O n} (1), 20 mL otopine liganda H₃IDC (0.05M) i kalijevog hidroksida (0.1 M) je postavljena na visoke gustoće ultrazvučne sonde s maksimalnom izlaznom snagom od 305 W. U ovu otopinu 20 mL vodene otopine magnezijev nitrat (0.05 M) se doda kap po kap. Dobiveni precipitat se filtrira, ispere s vodom andethanol i osušena na zraku (talište> 300ºC (. Nađeno:,.: C, 24,84; H, 3,22; N, 11,67%) IR (cm^-1odabrani) vrpce: 3383 (w), 3190 (w), 1607 (br), 1500 (m), 1390 (s), 1242 (m), 820 (m), 652 (m)).
Proučavanja učinka koncentracije početnih reagensa o veličini i morfologiji nanostrukturnih spoja, gore navedeni postupci su provedene pod sljedećim uvjetima koncentracije početnih reagensa: [HL2-] = [Mg2 +] = 0.025 M.

Sono-Sinteza fluorescentnih mikroporoznih MF

Qiu et al. (2008), pronađeno sonochemical put za brzu sintezu fluorescentnog mikroporozni MF, Zn₃BTC₂⋅ 12H₂O (1) i selektivni očitavanje organoamines koriste nanokristala od 1. Rezultati pokazuju da je ultrazvučni Sinteza je jednostavan, učinkovit, jeftin i ekološki pristup nano MF.
MF 1 je sintetiziran primjenom ultrazvučnih postupak u jednom trenutku ambijentalni temperatura i atmosferski Tlak za različite vremena reakcije od 5, 10, 30 i 90 min, respektivno. Kontrolna eksperiment također je provedena za sintezu spoja 1 pomoću metode hidrotermalnom i strukture su potvrđene IR, elementarnu analizu i Rietveld analize difrakcijom rendgenskih zraka na prahu (XRD) i pomoću WinPLOTR Fullprof¹³, Neočekivano, reakcija se cinkov acetat dihidrat u benzen-1,3,5-trikarboksilne kiseline (H₃BTC) u 20% etanola u vodi (v / v) u ultrazvučnoj zračenjem pri sobnoj temperaturi i tlaku, tijekom 5 minuta, dobije se 1, iznimno Visok prinos (75,3%, na osnovi H₃BTC). Također, prinos 1 postepeno povećava od 78,2% do 85,3%, s povećanjem vremena reakcije od 10 do 90 min. Ovaj rezultat sugerira da brzu sintezu MF može realizirati u znatno Visok prinos pomoću ultrazvučne metode. U usporedbi s Hidrotermalna sinteza istog spoja MF 1, koja se provodi na 140 ° C pod visokim tlakom tijekom 24 sata, 12 ultrazvučni sinteza je nađeno da je vrlo učinkovit postupak s visokim prinosom i niska cijena,
Jer nema produkt je dobiven miješanjem cinkov acetat s H3BTC u istom reakcijskom mediju na sobnoj temperaturi i tlaku u odsutnosti ultrazvuka sonication mora igrati važno ulogu u formiranju MF 1.

Ultrazvučni procesi: Od Laboratorija do industrijski ljestvica

Sonochemical oprema

Hielscher Ultrasonics ima dugogodišnje iskustvo u dizajnu i proizvodnji snažan i pouzdan ultrasonicators i sonochemical reaktora. Hielscher pokriva svoje zahtjeve aplikacija sa svojim širokim rasponom ultrazvučnih uređaja – od malih laboratorijski uređaji nad klupa-top i Pilot ultrasonicators do punogindustrijskim sustavima za sonochemical proizvodnju na komercijalnoj razini. Veliki izbor sonotroda, Booster, reaktora, stanica protoka, buke kutije otkaza i pribor dopustiti da configurate optimalne postavke za svoj sonochemical reakcija. Hielscher je ultrazvučni uređaji su vrlo robustan, Izgrađen za 24/7 rad i samo je potrebno vrlo malo održavanja.