Teknologi ultrasound Hielscher

Ultrasonik Basah-Presipitasi Nanocubes Biru Prusia

Prussian Blue atau besi hexacyanoferrate adalah kerangka organik logam nano-terstruktur (MOF), yang digunakan dalam pembuatan baterai natrium‐ion, biomedis, tinta dan elektronik. Sintesis basah-kimia ultrasonik efisien, dapat diandalkan dan jalur cepat untuk menghasilkan nanocubes Biru Prusia dan analog biru Prusia seperti hexacyanoferrate tembaga dan hexacyanoferrate nikel. Nanopartikel Prussian Blue ultrasonically diendapkan ditandai dengan distribusi ukuran partikel sempit, mono-dispersitas dan fungsionalitas tinggi.

Analog Biru Prusia dan Hexacyanoferrate

Prussian Blue atau besi hexacyanoferrates secara luas digunakan sebagai bahan fungsional untuk merancang aplikasi elektrokimia dan untuk memproduksi sensor kimia, tampilan elektrokromik, tinta dan pelapis, baterai (baterai natrium‐ion), kapasitor dan superkapasitor, bahan penyimpanan kation seperti untuk H + atau Cs +, katalis, theranostics dan lain-lain. Karena aktivitas redoks yang baik dan stabilitas elektrokimia yang tinggi, Prussian Blue adalah struktur kerangka logam-organik (MOF) yang digunakan secara luas untuk modifikasi elektroda.
Selain berbagai aplikasi lainnya, Prussian Blue dan analognya hexacyanoferrate tembaga dan nikel hexacyanoferrate digunakan sebagai tinta warna biru, merah dan kuning, masing-masing.
Keuntungan besar dari nanopartikel Prussian Blue adalah keselamatan mereka. Nanopartikel Biru Prusia sepenuhnya biodegradable, biokompatibel, dan disetujui oleh FDA untuk aplikasi medis.

Sintesis Sonochemical Nanocubes Biru Prusia

Sintesis Prussian Blue / hexacyanoferrite nanopartikel adalah reaksi dari presipitasi basah-kimia heterogen. Untuk mendapatkan nanopartikel dengan distribusi ukuran partikel sempit dan monodispersity, rute curah hujan yang dapat diandalkan diperlukan. Precicipitation ultrasonik terkenal dengan sintesis nanopartikel dan pigmen berkualitas tinggi yang andal, efisien, dan sederhana seperti magnetit, molibdate seng, fosfoomolybdate seng, berbagai nanopartikel cangkang inti, dll.

Sonochemical setup with ultrasonic probe UIP2000hdT and ultrasonic reactor for chemical synthesis

Ultrasonicator UIP2000hdT adalah perangkat sonochemical kuat untuk sintesis dan presipitasi nanopartikel

Permintaan Informasi




Perhatikan Kebijakan pribadi.


Rute Sintesis Basah-Kimia untuk Nanopartikel Biru Prusia

Rute sonokimia sintesis nanopartikel Prussian Blue efisien, lemah, cepat dan ramah lingkungan. Curah hujan ultrasonik menghasilkan nanocubes Prussian Blue berkualitas tinggi, yang ditandai dengan ukuran kecil yang seragam (sekitar 5nm), distribusi ukuran sempit, dan monodispersi.
Nanopartikel Biru Prusia dapat disintesis melalui berbagai rute curah hujan dengan atau tanpa stabilisator polimer.
Menghindari penggunaan polimer stabilisasi, nanocubes Prussian Blue dapat diendapkan hanya dengan mencampur FeCl secara ultrasonik3 dan K3[Fe (CN)6] di hadapan H2O2.
Penggunaan sonochemistry dalam sintesis semacam ini membantu mendapatkan nanopartikel yang lebih kecil (yaitu, ukuran 5 nm, bukan ukuran 50 nm yang diperoleh tanpa sonikasi). (Dacarro et al. 2018)

Studi Kasus Sintesis Biru Prusia Ultrasonik

Prussian blue nanoparticles (also known as iron hexacyanoferrate) can be efficiently synthesized via sonochemical route.Umumnya, Nanopartikel biru Prusia disintesis dengan menggunakan metode ultrasonication.
Dalam teknik ini, solusi 0,05 M dari K4[Fe (CN)6] ditambahkan ke 100 ml larutan asam klorida (0,1 mol / L). K yang dihasilkan4[Fe (CN)6] larutan berair disimpan pada 40ºC selama 5 jam sementara sonicating solusi dan kemudian diizinkan untuk mendinginkan pada suhu kamar. Produk biru yang diperoleh disaring dan dicuci berulang kali dengan air suling dan etanol absolut dan akhirnya dikeringkan dalam oven vakum pada suhu 25ºC selama 12 jam.

Hexacyanoferrite analog tembaga hexacyanoferrite (CuHCF) disintesis melalui rute berikut:
Nanopartikel CuHCF disintesis sesuai persamaan berikut:
Cu (TIDAK3)3 Rp 150,04[Fe (CN)6] —> Cu4[Fe (CN)6] + KN03

Nanopartikel CuHCF disintesis dengan metode yang dikembangkan oleh Bioni et al., 2007 [1]. Campuran 10 mL 20 mmol L-1 K3[Fe (CN)6] + 0,1 mol L-1 Solusi KCl dengan 10 mL 20 mmol L-1 (Di dekat CuCl)2 + 0,1 mol L-1 KCl, dalam termos sonikasi. Campuran kemudian diradiasi dengan radiasi ultrasound intensitas tinggi selama 60 menit, menggunakan tanduk titanium perendaman langsung (20 kHz, 10Wcm-1) yang dicelupkan sampai kedalaman 1 cm ke dalam larutan. Selama campuran, munculnya deposit coklat muda diamati. Dispersi ini dialisis selama 3 hari untuk mendapatkan dispersi berwarna coklat muda yang sangat stabil.
(cf. Jassal et al. 2015)

Ultrasonically synthesized Prussian Blue (iron hexacyanoferrate) nanocubes.Wu et al. (2006) disintesis Prussian Blue nanopartikel melalui rute sonochemical dari K4[Fe (CN)6], di mana Fe2 + diproduksi oleh dekomposisi [FeII(CN)6]4− oleh iradiasi ultrasonik dalam asam klorida; yang Fe2 + dioksidasi ke Fe3 untuk bereaksi dengan sisa [FeII(CN)6Ion ]4−. Kelompok penelitian menyimpulkan bahwa distribusi ukuran seragam nanocubes biru Prusia yang disintesis disebabkan oleh efek ultrasonikasi. Gambar FE-SEM di sebelah kiri menunjukkan nanocubes hexacyanoferrate besi sonochemically disintesis oleh kelompok penelitian Wu.

Sintesis skala besar: untuk menyiapkan nanopartikel PB dalam skala besar, PVP (250 g) dan K3[Fe (CN)6] (19.8 g) were added into 2,000 mL of HCl solution (1 M). The solution was sonicated until clear and then placed in an oven at 80°C to achieve an ageing reaction for 20–24 hours. The mixture was then centrifuged at 20,000 rpm for 2 hours for the collection of PB nanoparticles. (Safety note: In order to expel any HCN created, the reaction should be carried out in a fume hood).

TEM of Prussian Blue nanocubes

Mikrograf TEM nanocubes Biru Prusia distabilkan dengan sitrat
studi dan gambar: Dacarro et al. 2018

Probe Ultrasonik dan Reaktor Sonochemical untuk Sintesis Biru Prusia

Hielscher Ultrasonics adalah produsen pengalaman jangka panjang peralatan ultrasonik kinerja tinggi yang digunakan di seluruh dunia di laboratorium dan produksi industri. Sintesis sonokimia dan presipitasi nanopartikel dan pigmen adalah aplikasi yang menuntut yang membutuhkan probe ultrasonik berdaya tinggi yang menghasilkan amplitudo konstan. Semua perangkat ultrasonik Hielscher dirancang dan diproduksi untuk dioperasikan untuk 24/7 di bawah beban penuh. Prosesor ultrasonik tersedia dari ultrasonicators laboratorium 50 watt kompak untuk 16.000watt sistem ultrasonik inline yang kuat. Berbagai macam tanduk penguat, sonotrodes dan sel aliran memungkinkan untuk setup individu dari sistem sonochemical dalam korespondensi dengan prekursor, jalur dan produk akhir.
Hielscher Ultrasonics memproduksi probe ultrasonik kinerja tinggi yang secara khusus dapat diatur untuk memberikan spektrum penuh amplitudo yang sangat ringan hingga sangat tinggi. Jika aplikasi sonochemical Anda membutuhkan spesifikasi yang tidak biasa (misalnya, suhu yang sangat tinggi), sonotrodes ultrasonik disesuaikan tersedia. Kekokohan peralatan ultrasonik Hielscher memungkinkan untuk operasi 24/7 pada tugas berat dan di lingkungan yang menuntut.

Batch Sonochemical dan Sintesis Inline

Hielscher ultrasonik probe dapat digunakan untuk batch dan terus-menerus inline sonikasi. Tergantung pada volume reaksi dan kecepatan reaksi, kami akan merekomendasikan Anda pengaturan ultrasonik yang paling cocok.

Ultrasonic Probe dan Sono-Reaktor untuk Setiap Volume

Jajaran produk Hielscher Ultrasonics mencakup spektrum penuh prosesor ultrasonik dari ultrasonicators laboratorium kompak di atas bench-top dan sistem percontohan untuk prosesor ultrasonik sepenuhnya industri dengan kapasitas untuk memproses muatan truk per jam. Berbagai produk lengkap memungkinkan kami untuk menawarkan peralatan ultrasonik yang paling cocok untuk cairan Anda, kapasitas proses dan target produksi.

Amplitudo yang Dapat Dikendalikan secara Tepat untuk Hasil Optimal

Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Semua prosesor ultrasonik Hielscher justru dapat dikendalikan dan dengan demikian kuda kerja yang dapat diandalkan. Amplitudo adalah salah satu parameter proses penting yang mempengaruhi efisiensi dan efektivitas reaksi sonochemically dan sonomechanically diinduksi. Semua Hielscher Ultrasonics’ prosesor memungkinkan pengaturan amplitudo yang tepat. Sonotrodes dan booster horns adalah aksesori yang memungkinkan untuk memodifikasi amplitudo dalam kisaran yang lebih luas. Prosesor ultrasonik industri Hielscher dapat memberikan amplitudo yang sangat tinggi dan memberikan intensitas ultrasonik yang diperlukan untuk aplikasi yang menuntut. Amplitudo hingga 200μm dapat dengan mudah terus berjalan dalam operasi 24/7.
Pengaturan amplitudo yang tepat dan pemantauan permanen parameter proses ultrasonik melalui perangkat lunak pintar memberi Anda kemungkinan untuk mensintesis nanocubes Prussian Blue dan analog hexacyanoferrate Anda di bawah kondisi ultrasonik yang paling efektif. Sonikasi optimal untuk sintesis nanopartikel yang paling efisien!
Kekokohan peralatan ultrasonik Hielscher memungkinkan untuk operasi 24/7 pada tugas berat dan di lingkungan yang menuntut. Hal ini membuat peralatan ultrasonik Hielscher alat kerja yang dapat diandalkan yang memenuhi persyaratan proses sonochemical Anda.

Kualitas Tertinggi – Dirancang dan Diproduksi di Jerman

Sebagai bisnis milik keluarga dan dikelola keluarga, Hielscher memprioritaskan standar kualitas tertinggi untuk prosesor ultrasoniknya. Semua ultrasonicators dirancang, diproduksi dan benar-benar diuji di kantor pusat kami di Teltow dekat Berlin, Jerman. Ketahanan dan keandalan peralatan ultrasonik Hielscher membuatnya menjadi kuda kerja dalam produksi Anda. Operasi 24/7 di bawah beban penuh dan di lingkungan yang menuntut adalah karakteristik alami dari probe ultrasonik kinerja tinggi Hielscher dan reaktor.

Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:

Batch Volume Flow Rate Direkomendasikan perangkat
1 hingga 500mL 10-200mL/min UP100H
10-2000mL 20 hingga 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 hingga 20L 0.2 sampai 4L/min UIP2000hdT
10 sampai 100L 2-10L/min UIP4000hdT
n.a. 10 sampai 100L/menit UIP16000
n.a. kristal yang lebbig cluster UIP16000

Hubungi Kami! / Tanya Kami!

Meminta informasi lebih lanjut

Silakan gunakan formulir di bawah ini untuk meminta informasi tambahan tentang prosesor ultrasonik, aplikasi dan harga. Kami akan senang untuk mendiskusikan proses Anda dengan Anda dan menawarkan sistem ultrasonik yang memenuhi kebutuhan Anda!









Harap dicatat bahwa Kebijakan pribadi.


Hielscher Ultrasonics memproduksi kinerja tinggi homogenizers ultrasonik untuk dispersi, emulsifikasi dan ekstraksi sel.

Homogenizers ultrasonik berdaya tinggi dari laboratorium hingga pilot dan Industri .

Literatur/referensi



Fakta-fakta yang Patut Diketahui

Biru Prusia

Prussian Blue secara kimiawi benar disebut sebagai hexacyanoferrate besi (Besi (II, III) hexacyanoferrate (II, III)), tetapi sehari-hari ist juga dikenal sebagai Berlin biru, Ferric ferrocyanide, Ferric hexacyanoferrate, Iron(III) ferrocyanide, Iron(III) hexacyanoferrate(II), dan Paris biru.
Biru prusia digambarkan sebagai pigmen biru tua yang dihasilkan ketika oksidasi garam ferrous ferrocyanide terjadi. Ini berisi ferric hexacyanoferrate (II) dalam struktur kristal kisi kubik. Hal ini tidak larut dalam air tetapi juga cenderung membentuk koloid sehingga dapat ada dalam bentuk koloid atau larut dalam air, dan bentuk yang tidak larut. Hal ini secara lisan diberikan untuk tujuan klinis untuk digunakan sebagai penangkal untuk beberapa jenis keracunan logam berat, seperti thallium dan isotop radioaktif caesium.
Analog hexacyanoferrate besi (Prussian Blue) adalah hexacyanoferrate tembaga, hexacyanoferrate kobalt, hexacyanoferrate seng, dan hexacyanoferrate nikel.

Baterai Natrium-Ion

Baterai natrium-ion (NIB) adalah jenis baterai isi ulang. Berbeda dengan baterai lithium-ion, baterai natrium ion menggunakan ion natrium (Na+) alih-alih lithium sebagai pembawa pengisian daya. Jika tidak, komposisi, prinsip fungsi dan konstruksi sel secara luas identik dengan baterai lithium-ion umum dan banyak digunakan. Perbedaan utama antara kedua jenis baterai adalah bahwa dalam kapasitor Li-ion senyawa lithium digunakan, sementara dalam baterai Na-ion logam natrium diterapkan. Ini berarti bahwa katoda baterai natrium-ion mengandung natrium atau natrium komposit dan anoda (tidak harus bahan berbasis natrium) serta elektrolit cair yang mengandung garam natrium disosiasi dalam pelarut protik kutub atau aprotik. Selama pengisian daya, Na+ diekstraksi dari katoda dan dimasukkan ke dalam anoda saat elektron melewati sirkuit eksternal; selama pemakaian, proses sebaliknya terjadi di mana Na+ diekstraksi dari anoda dan dimasukkan kembali ke dalam katoda dengan elektron yang melewati sirkuit eksternal melakukan pekerjaan yang berguna. Idealnya, bahan anoda dan katoda harus mampu menahan siklus penyimpanan natrium berulang tanpa degradasi untuk memastikan siklus hidup yang panjang.
Sintesis sonochemical adalah teknik yang andal dan efisien untuk menghasilkan garam logam natrium massal berkualitas tinggi, yang dapat digunakan untuk pembuatan kapasitor natrium-ion. Sintesis bubuk natrium dicapai melalui dispersi ultrasonik logam natrium cair dalam minyak mineral. Jika Anda tertarik untuk sintesis garam logam natrium secara ultrasonik, mintalah informasi lebih lanjut dengan mengisi formulir kontak, mengirimi kami email (ke info@hielscher.com) atau hubungi kami!

Struktur Kerangka Logam-Organik

Kerangka kerja logam-organik (MOFs) adalah kelas senyawa yang terdiri dari ion logam atau gugus yang dikoordinasikan ke ligand organik, yang dapat membentuk struktur satu, dua, atau tiga dimensi. Mereka adalah subkelas polimer koordinasi. Polimer koordinasi dibentuk oleh logam, yang dihubungkan oleh ligands (yang disebut molekul linker) sehingga motif koordinasi berulang terbentuk. Fitur utama mereka termasuk kristalitas dan sering berpori.
Baca lebih lanjut tentang sintesis ultrasonik struktur kerangka logam-organik (MOF)!