Հիդրոգելի շահավետ արտադրություն ՝ ուլտրաձայնացման միջոցով
Sonication- ը բարձր արդյունավետությամբ հիդրոգելներ պատրաստելու համար խիստ արդյունավետ, հուսալի և պարզ տեխնիկա է: Այս հիդրոգելներն առաջարկում են հիանալի նյութական հատկություններ, ինչպիսիք են կլանման կարողությունները, viscoelasticity, մեխանիկական ուժը, սեղմման մոդուլը և ինքնաբուժվող ֆունկցիոնալությունը:
Ուլտրաձայնային պոլիմերացում և ցրվածություն հիդրոգելի արտադրության համար
Հիդրոջելները հիդրոֆիլային, եռաչափ պոլիմերային ցանցեր են, որոնք ունակ են կլանել մեծ քանակությամբ ջուր կամ հեղուկներ: Հիդրոգելները արտասովոր այտուցունակություն են ցուցաբերում: Հիդրոգելի ընդհանուր շինարարական բլոկները ներառում են պոլիվինիլային սպիրտ, պոլիէթիլենգլիկոլ, նատրիումի պոլիակրիլատ, ակրիլատային պոլիմերներ, կարբոմերներ, պոլիսախարիդներ կամ պոլիպեպտիդներ `մեծ քանակությամբ հիդրոֆիլային խմբերով և բնական սպիտակուցներ, ինչպիսիք են կոլագենը, ժելատինն ու ֆիբրինը:
Այսպես կոչված հիբրիդային հիդրոգելները բաղկացած են տարբեր քիմիապես, ֆունկցիոնալ և մորֆոլոգիապես տարբեր նյութերից ՝ սպիտակուցներ, պեպտիդներ կամ նանո / միկրոկառուցվածքներ:
Ուլտրաձայնային ցրումը լայնորեն օգտագործվում է որպես բարձր արդյունավետ և հուսալի մեթոդ `ածխածնի նանոխողովակները (CNT, MWCNTs, SWCNTs), ցելյուլոզային նանո-բյուրեղներով, քիթինի նանոթելաներով, տիտանի երկօքսիդով, արծաթի նանոմասնիկներով, սպիտակուցներով և այլ միկրո կամ նանոկառուցվածքներով համանմանացնելու համար հիդրոգելների պոլիմերային մատրիցի մեջ: Սա վերամշակումը դարձնում է արտակարգ հատկություններով բարձր արդյունավետությամբ հիդրոգելներ արտադրելու հիմնական գործիք:
ultrasonicator UIP1000hdT հիդրոգելի սինթեզի համար ապակե ռեակտորով
Ինչ է ցույց տալիս հետազոտությունը – Ուլտրաձայնային հիդրոգելի պատրաստում
Նախ, ուլտրաձայնացումը նպաստում է պոլիմերացմանը և խաչմերուկային ռեակցիաներին հիդրոգելի առաջացման ժամանակ:
Երկրորդ, ուլտրաձայնացումը ապացուցվել է որպես հիդրոհեռանյութերի և նանոկոմպոզիտային հիդրոգելների արտադրության հուսալի և արդյունավետ ցրման տեխնիկա:
Հիդրոգելների ուլտրաձայնային խաչաձեւ կապում և պոլիմերացում
Ուլտրաձայնային միջոցն օգնում է ազատ ռադիկալների առաջացման միջոցով հիդրոգելի սինթեզի ընթացքում պոլիմերային ցանցերի ձևավորմանը: Ուլտրաձայնային ինտենսիվ ալիքները առաջացնում են ակուստիկ խոռոչներ, որոնք առաջացնում են կտրող ուժեր, մոլեկուլային կտրվածք և ազատ ռադիկալների ձևավորում:
Cass et al. (2010 թ.) Պատրաստել է մի քանի «ակրիլային հիդրոգելներ պատրաստվել են ջրի լուծելի մոնոմերների և մակրոմոնոմերների ուլտրաձայնային պոլիմերացման միջոցով: Ուլտրաձայնային հետազոտությունն օգտագործվել է մածուցիկ ջրային մոնոմերային լուծույթներում սկզբնական արմատականներ ստեղծելու համար `օգտագործելով գլիցերին, սորբիտոլ կամ գլյուկոզա հավելումներ 37 ° C ջերմաստիճանի բաց համակարգում: Hydroրի մեջ լուծվող հավելումները կարևոր էին հիդրոգելի արտադրության համար, գլիցերինը ամենաարդյունավետն էր: Հիդրոգելները պատրաստվել են մոնոմերների 2-հիդրօքսիէթիլ մետակրիլատ, պոլի (էթիլենգլիկոլ) երկմետակրիլատ, դեքստրան մետակրիլատ, ակրիլաթթու / էթիլենգլիկոլ դիմետակրիլատ և ակրիլամիդ / բիս-ակրիլամիդ: [Cass et al. 2010] Պարզվել է, որ ուլտրաձայնային սարքի հետաքննություն օգտագործող ուլտրաձայնային կիրառումը արդյունավետ մեթոդ է ջրի մեջ լուծվող վինիլային մոնոմերների պոլիմերացման և հիդրոգելների հետագա պատրաստման համար: Ուլտրաձայնայինորեն սկսված պոլիմերացումը արագորեն տեղի է ունենում քիմիական նախաձեռնողի բացակայության պայմաններում:
- նանոմասնիկներ, օրինակ ՝ TiO2
- ածխածնի նանոխողովակներ (CNT)
- ցելյուլոզայի նանոբյուրեղներ (CNC)
- ցելյուլոզա նանոֆիբրիլներ
- լնդեր, օրինակ ՝ քսանթան, եղեսպակի սերմերի մաստակ
- սպիտակուցներ
Կարդացեք ավելին նանոկոմպոզիտային հիդրոգելների և նանոգելների ուլտրաձայնային սինթեզի մասին:
Հիդրոգելի ձևավորումը ուլտրաձայնային օգնությամբ գելացման միջոցով ` ուլտրաձայնային UP100H (Ուսումնասիրություն և ֆիլմ. Ռուտգերթս և այլք, 2019)
MWCNT պարունակող պոլի (ակրիլամիդ-կո-իտակոնիկ թթու հիդրոգելի պարունակություն): MWCNT- ները ուլտրաձայնորեն ցրվեցին `օգտագործելով ուլտրաձայնային սարքը: UP200S,
ուսումնասիրություն և նկար. Մոհամադինեժադա և ուրիշներ. 2018 թ
Պոլի (ակրիլամիդ-կո-իտատոնաթթու) պատրաստում – MWCNT Hydrogel օգտագործելով Sonication
Մոհամադինեժադան և այլք: (2018 թ.) Հաջողությամբ արտադրեց գերհոսծող հիդրոգելի կոմպոզիտ, որը պարունակում է պոլի (ակրիլամիդ-կո-իտակոնաթթու) և բազմաբնույթ ածխածնի նանոխողովակներ (MWCNT): Ուլտրաձայնացումը կատարվել է Hielscher ուլտրաձայնային սարքի միջոցով UP200S.Հիդրոգելի կայունությունն աճեց MWCNT հարաբերակցության աճով, ինչը կարող է վերագրվել MWCNT– ների հիդրոֆոբ բնույթին, ինչպես նաև խաչաձև խտության բարձրացմանը: PW (AAm-co-IA) հիդրոգելի ջրի պահպանման կարողությունը (WRC) նույնպես բարձրացվել է MWCNT- ի առկայության դեպքում (10% կշիռ): Այս ուսումնասիրության մեջ ուլտրաձայնի ազդեցությունը գնահատվել է ավելի բարձր ՝ կապված պոլիմերային մակերևույթի վրա ածխածնի նանոխողովակների միատեսակ բաշխման հետ: MWCNT– ները անձեռնմխելի էին ՝ առանց պոլիմերային կառուցվածքի որևէ ընդհատման: Բացի այդ, ավելացվել է ստացված նանոկոմպոզիտի ուժը և դրա ջրի պահպանման կարողությունը և Pb (II) պես լուծվող այլ նյութերի կլանումը: Sonication- ը կոտրեց նախաձեռնողը և ցրեց MWCNT- ները `որպես գերազանց լցանյութ պոլիմերային շղթաներում` աճող ջերմաստիճանի պայմաններում:
Հետազոտողները եզրակացնում են, որ այդ «արձագանքման պայմանները հնարավոր չէ ձեռք բերել սովորական մեթոդներով, և չի կարելի հասնել մասնիկների միատարրությանը և լավ ցրմանը հյուրընկալողի մեջ: Բացի այդ, վերամշակման գործընթացը նանոմասնիկներն առանձնացնում է մեկ մասնիկի, մինչդեռ խառնուրդը դա չի կարող անել: Չափի նվազեցման մեկ այլ մեխանիզմ `հզոր ակուստիկ ալիքների ազդեցությունը երկրորդական կապերի վրա, ինչպիսին է ջրածնային կապը, որի արդյունքում այս ճառագայթումը խախտում է մասնիկների H- կապը և հետագայում բաժանում է հավաքված մասնիկներն ու ավելացնում ազատ adsorptive խմբերի քանակը, ինչպիսիք են -OH և մատչելիություն Այսպիսով, այս կարևոր իրադարձությունը վերամշակման գործընթացը դարձնում է որպես վերադաս մեթոդ մյուսների համեմատ ՝ գրականության մեջ կիրառվող մագնիսական խառնուրդի նման »: [Մոհամադինեժադա և ուրիշներ, 2018]
Hydrogel սինթեզի բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարքեր
Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրակարգ ուլտրաձայնային սարքավորումներ `հիդրոգելների սինթեզի համար: Փոքր և միջին չափի R- ից&Շարունակական ռեժիմով առևտրային հիդրոգելի արտադրության արդյունաբերական համակարգերի D և փորձնական ուլտրաձայնային սարքեր, Hielscher Ultrasonics- ը ծածկված է ձեր գործընթացի պահանջներով:
Արդյունաբերական աստիճանի ուլտրաձայնային սարքերը կարող են շատ բարձր ամպլիտուդներ հաղորդել, ինչը թույլ է տալիս խաչաձեւ կապի և պոլիմերացման հուսալի ռեակցիաներ և նանո մասնիկների միատեսակ ցրում: 24/7/365 գործողության ընթացքում հեշտությամբ շարունակաբար գործարկվում են մինչև 200 μm ամպլիտուդներ: Նույնիսկ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար կան հարմարեցված ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ:
- բարձր արդյունավետություն
- Stateամանակակից տեխնոլոգիա
- հուսալիություն & կայունության
- կապոց & inline
- ցանկացած հատորի համար
- խելացի ծրագրակազմ
- խելացի հատկություններ (օրինակ ՝ տվյալների պրոտոկոլինգ)
- CIP (տեղում մաքուր)
Հարցրեք մեզ այսօր լրացուցիչ տեխնիկական տեղեկատվության, գնագոյացման և ոչ հանձնարարական գնի համար: Մեր երկար տարիների փորձառու անձնակազմը ուրախ է խորհրդակցել ձեզ հետ:
Ստորեւ ներկայացված աղյուսակը ձեզ ցույց է տալիս մեր ultrasonicators- ի մոտավոր մշակման հզորությունը:
| խմբաքանակի Volume | Ծախսի Rate | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 1-ից 500 մլ | 10-ից մինչեւ 200 մլ / վրկ | UP100H |
| 10-ից մինչեւ 2000 մլ | 20-ից 400 մլ / վրկ | Uf200 ः տ,, UP400St |
| 01-ից մինչեւ 20 լ | 02-ից 4 լ / րոպե | UIP2000hdT |
| 10-ից 100 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
| na | 10-ից 100 լ / րոպե | UIP16000 |
| na | ավելի մեծ | Կլաստերի UIP16000 |
Կապ մեզ հետ | / Հարցրեք մեզ!
Կոմպակտ SonoStation-ը համատեղում է 38 լիտր ծավալով հուզված բաքը կարգավորվող առաջադեմ խոռոչի պոմպի հետ, որը կարող է րոպեում 3 լիտր սնուցել մեկ կամ երկու ուլտրաձայնային հոսքի բջջային ռեակտորների մեջ:
Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային համասեռացուցիչներ `լաբորատոր, պիլոտային և արդյունաբերական մասշտաբով ծրագրերը խառնելու, ցրելու, էմուլգացման և արդյունահանման համար:
Փաստեր Worth Իմանալով
Ինչի՞ համար են օգտագործվում հիդրոգելները:
Հիդրոջելները օգտագործվում են շատ արդյունաբերություններում, ինչպիսիք են դեղագործությունը դեղերի առաքման համար (օրինակ ՝ ժամանակից ազատված, բանավոր, ներերակային, տեղական կամ հետանցքային դեղերի առաքում), բժշկություն (օրինակ ՝ որպես փայտամած հյուսվածքների ինժեներության մեջ, կրծքի իմպլանտներ, բիոմեխանիկական նյութեր, վերքերի վիրակապեր), կոսմետիկ միջոցներ ապրանքներ, խնամքի միջոցներ (օրինակ ՝ կոնտակտային լինզաներ, բարուրներ, սանիտարական անձեռոցիկներ), գյուղատնտեսություն (օրինակ ՝ թունաքիմիկատների ձևակերպումների համար, չոր տարածքներում հողի խոնավությունը պահելու հատիկներ), նյութերի հետազոտություն որպես ֆունկցիոնալ պոլիմերներ (օր. ՝ ջրային գելային պայթուցիկ նյութեր, քվանտային կետերի համակցում, ջերմոդինամիկ էլեկտրականություն սերունդ), ածուխի ջրազրկում, արհեստական ձյուն, սննդային հավելումներ և այլ ապրանքներ (օրինակ ՝ սոսինձ):
Հիդրոգելների դասակարգում
Երբ հիդրոգելների դասակարգումը կատարվում է, կախված դրանց ֆիզիկական կառուցվածքից, կարելի է դասակարգել հետևյալ կերպ.
- ամորֆ (ոչ բյուրեղային)
- կիսաբյուրեղային. ամորֆ և բյուրեղային փուլերի բարդ խառնուրդ
- բյուրեղային
Երբ կենտրոնացած են պոլիմերային կազմի վրա, հիդրոգելները կարող են դասակարգվել նաև հետևյալ երեք կատեգորիաների մեջ.
- հոմոպոլիմերային հիդրոգելներ
- կոպոլիմերային հիդրոգելներ
- բազմապոլիմերային հիդրոգելներ / IPN հիդրոգելներ
Խաչմերկման տեսակի հիման վրա հիդրոգելները դասակարգվում են.
- քիմիապես խաչաձեւ կապակցված ցանցեր. մշտական հանգույցներ
- ֆիզիկապես խաչաձեւ կապակցված ցանցեր. անցողիկ հանգույցներ
Ֆիզիկական տեսքը հանգեցնում է դասակարգման ՝
- մատրիցա
- կինոնկար
- միկրոսֆերա
Classանցի էլեկտրական լիցքի հիման վրա դասակարգում.
- ոչ իոնային (չեզոք)
- իոնային (ներառյալ անիոնային կամ կատիոնային)
- ամֆոտերային էլեկտրոլիտ (ամֆոլիտիկ)
- zwitterionic (polybetaines)
Գրականություն / Հղումներ
- Mohammadinezhada, Alireza; Marandi, Gholam Bagheri; Farsadrooh, Majid; Javadian, Hamedreza (2018): Synthesis of poly(acrylamide-co-itaconic acid)/MWCNTs superabsorbent hydrogel nanocomposite by ultrasound-assisted technique: Swelling behavior and Pb (II) adsorption capacity. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 49, 2018. 1-12.
- Cass, Peter; Knower, Warren; Pereeia, Eliana; Holmes, Natalie P.; Hughes Tim (2010): Preparation of hydrogels via ultrasonic polymerization. Ultrasonics Sonochemistry Volume 17, Issue 2, February 2010. 326-332.
- Willfahrt, A., Steiner, E., Hoetzel, J., Crispin, X. (2019): Printable acid-modified corn starch as non-toxic, disposable hydrogel-polymer electrolyte in supercapacitors. Applied Physics A, 125(7), 474.
- Butylina, Svetlana; Geng, Shiyu; Laatikainen, Katri; Oksman, Kristiina (2020): Cellulose Nanocomposite Hydrogels: From Formulation to Material Properties. Frontiers in Chemistry, Vol. 8, 655, 2020.
- Rutgeerts, Laurens A. J.; Soultan, Al Halifa; Subramani, Ramesh; Toprakhisar, Burak; Ramon, Herman; Paderes, Monissa C.; De Borggraeve, Wim M.; Patterson, Jennifer (2019): Robust scalable synthesis of a bis-urea derivative forming thixotropic and cytocompatible supramolecular hydrogels. Chemical Communications Issue 51, 2019.
- Oleyaei, Seyed Amir; Razavi, Seyed Mohammad Ali; Mikkonen, Kirsi S. (2018): Physicochemical and rheo-mechanical properties of titanium dioxide reinforced sage seed gum nanohybrid hydrogel. International Journal of Biological Macromolecules Vol. 118, Part A, 2018. 661-670.
Բարձր կատարողական ուլտրաձայնային: Hielscher- ի արտադրանքի տեսականին ընդգրկում է կոմպակտ լաբորատոր ուլտրաձայնային համակարգիչից մինչև նստարանային ստորաբաժանումների ամբողջ արդյունաբերական ուլտրաձայնային համակարգերը: