Hielscher Ultrasonics
მოხარული ვიქნებით განვიხილოთ თქვენი პროცესი.
დაგვირეკეთ: +49 3328 437-420
მოგვწერეთ: info@hielscher.com

მეტალო-ორგანული ჩარჩოების ულტრაბგერითი მომზადება (MOFs)

  • ლითონ-ორგანული ჩარჩოები არის ნაერთები, რომლებიც წარმოიქმნება ლითონის იონებისა და ორგანული მოლეკულებისგან ისე, რომ იქმნება ერთი, ორგანზომილებიანი ან სამგანზომილებიანი ჰიბრიდული მასალა. ეს ჰიბრიდული სტრუქტურები შეიძლება იყოს ფოროვანი ან არაფოროვანი და გვთავაზობენ მრავალმხრივ ფუნქციებს.
  • MOF-ების სონოქიმიური სინთეზი პერსპექტიული ტექნიკაა, რადგან ლითონის ორგანული კრისტალები წარმოიქმნება ძალიან ეფექტური და ეკოლოგიურად სუფთა.
  • MOF-ების ულტრაბგერითი წარმოება შეიძლება წრფივად გაფართოვდეს ლაბორატორიაში მცირე ნიმუშების მომზადებიდან სრულ კომერციულ წარმოებამდე.

ლითონის ორგანული ჩარჩოები

კრისტალური მეტალო-ორგანული ჩარჩოები (MOF) მიეკუთვნება მაღალი პოტენციალის ფოროვანი მასალების კატეგორიას, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას გაზის შესანახად, ადსორბცია/გამოყოფაში, კატალიზში, როგორც ადსორბენტები, მაგნიტიზმში, სენსორის დიზაინში და წამლების მიწოდებაში. MOF-ები, როგორც წესი, იქმნება თვითშეკრებით, სადაც მეორადი შენობის ერთეულები (SBUs) დაკავშირებულია ორგანულ სპაზერებთან (ლიგანდებთან) რთული ქსელების შესაქმნელად. ორგანული სპაზერები ან მეტალის SBU-ები შეიძლება შეიცვალოს MOF-ის ფორიანობის კონტროლის მიზნით, რაც გადამწყვეტია მის ფუნქციონალებთან და მის სარგებლობასთან დაკავშირებით კონკრეტული აპლიკაციებისთვის.

MOF-ების სონოქიმიური სინთეზი

ულტრაბგერითი დასხივება და ამით წარმოქმნილი კავიტაცია ცნობილია თავისი უნიკალური ეფექტით ქიმიურ რეაქციებზე, რომელიც ცნობილია როგორც სონოქიმია. კავიტაციის ბუშტების ძალადობრივი აფეთქება წარმოქმნის ლოკალიზებულ ცხელ წერტილებს ზედმეტად მაღალი გარდამავალი ტემპერატურებით (5000 K), წნევით (1800 ატმ) და გაგრილების სიჩქარით (10).10კს-1) ასევე დარტყმითი ტალღები და შედეგად მიღებული თხევადი ჭავლები. ამათ კავიტაციური ცხელი წერტილები, კრისტალური ნუკლეაცია და ზრდა, მაგ., ოსტვალდის მომწიფების შედეგად, ინდუცირებულია და ხელს უწყობს. თუმცა, ნაწილაკების ზომა შეზღუდულია, რადგან ამ ცხელ წერტილებს ახასიათებთ გაციების უკიდურესი სიჩქარე, რაც ნიშნავს, რომ რეაქციის საშუალო ტემპერატურა ეცემა მილიწამებში.
ცნობილია, რომ ულტრაბგერა MOF-ების სინთეზს ახდენს სწრაფად ქვეშ რბილი პროცესის პირობები, როგორიცაა გამხსნელი, ზე ოთახის ტემპერატურაზე და ქვეშ გარემოს წნევა. კვლევებმა აჩვენა, რომ MOF-ების წარმოება შესაძლებელია ეკონომიურად ზე მაღალი სარგებელი სონოქიმიური გზით. საბოლოოდ, სონოქიმიური MOF-ების სინთეზი არის ა მწვანე, ეკოლოგიურად სუფთა მეთოდი.

MOF-5-ის მომზადება

Wang et al-ის (2011) კვლევაში Zn4O[1,4-ბენზოლედიკარბოქსილატი]3 სინთეზირებული იყო მეშვეობით სონოქიმიური მარშრუტი. 1.36 გ H2BDC და 4,84გ Zn(NO3)2· 6სთ2O თავდაპირველად იხსნება 160 მლ DMF-ში. შემდეგ ნარევს დაემატა 6.43 გ ჩაი ულტრაბგერითი დასხივების ქვეშ. 2 საათის შემდეგ უფერო ნალექი შეგროვდა ფილტრაციით და გარეცხილი იყო DMF-ით. მყარი აშრობდა 90°C-ზე ვაკუუმში და შემდეგ ინახებოდა ვაკუუმ დეზიკატორში.

მიკროფოროვანი MOF Cu-ს მომზადება3(BTC)2

ლი და სხვ. (2009) მოხსენება ეფექტური ულტრაბგერითი სინთეზის სამგანზომილებიანი (3-D) მეტალ-ორგანული ჩარჩოს (MOF) 3-D არხებით, როგორიცაა Cu3(BTC)2 (HKUST-1, BTC = ბენზოლ-1,3,5-ტრიკარბოქსილატი). სპილენძის აცეტატის და ჰ3BTC DMF/EtOH/H შერეულ ხსნარში2O (3:1:2, ვ/ვ) ულტრაბგერითი დასხივების ქვეშ გარემო ტემპერატურა და ატმოსფერული წნევა ამისთვის მოკლე რეაქციის დრო (5–60 წთ) მისცა Cu3(BTC)2 In მაღალი სარგებელი (62,6–85,1%). ეს Cu3(BTC)2 ნანოკრისტალებს აქვთ ზომები 10-200 ნმ დიაპაზონში, რაც ბევრად უფრო პატარა ვიდრე ჩვეულებრივი სოლვოთერმული მეთოდით სინთეზირებული. არ იყო მნიშვნელოვანი განსხვავებები ფიზიკურ-ქიმიურ თვისებებში, მაგ., BET ზედაპირის ფართობზე, ფორების მოცულობასა და წყალბადის შენახვის შესაძლებლობებში, Cu-ს შორის.3(BTC)2 ულტრაბგერითი მეთოდით მომზადებული ნანოკრისტალები და გაუმჯობესებული სოლვოთერმული მეთოდით მიღებული მიკროკრისტალები. ტრადიციულ სინთეზურ მეთოდებთან შედარებით, როგორიცაა გამხსნელების დიფუზიის ტექნიკა, ჰიდროთერმული და ხსნართერმული მეთოდები, აღმოჩნდა, რომ ულტრაბგერითი მეთოდი ფოროვანი MOF-ების მშენებლობისთვის ძალიან მაღალი იყო. ეფექტური და უფრო ეკოლოგიურად სუფთა.

ერთგანზომილებიანი Mg(II) MOF-ის მომზადება

თაჰმასიანი და სხვ. (2013) ანგარიში ან ეფექტური, დაბალი ფასი, და ეკოლოგიურად სუფთა მარშრუტი 3D სუპრამოლეკულური მეტალ-ორგანული ჩარჩოს (MOF) წარმოებისთვის MgII, {[Mg(HIDC)(H2ო)2]⋅1,5სთ2O} (H3L = 4,5-imidazole-dicarboxylic acid) ულტრაბგერითი დახმარებით.
ნანოსტრუქტურირებული {[Mg(HIDC)(H2ო)2]⋅1,5სთ2O} სინთეზირებული იყო შემდეგი გზით სონოქიმიური მარშრუტი. ნანოზომის მოსამზადებლად {[Mg(HIDC)(H2O)2]⋅1.5H2O}n (1), 20 მლ ლიგანდის H ხსნარი3IDC (0.05M) and potassium hydroxide (0.1 M) was positioned a high-density ultrasonic probe with a maximum power output of 305 W. Into this solution 20 mL of an aqueous solution of magnesium nitrate (0.05M) was added dropwise. The obtained precipitates were filtered off, washed with water andethanol, and air-dried (m.p.> 300ºC. (Found: C, 24.84; H, 3.22; N, 11.67%.). IR (cm-1) შერჩეული ზოლები: 3383 (w), 3190 (w), 1607 (br), 1500 (m), 1390 (s), 1242 (m), 820 (m), 652 (m)).
ნანოსტრუქტურული ნაერთის ზომასა და მორფოლოგიაზე საწყისი რეაგენტების კონცენტრაციის გავლენის შესასწავლად ზემოაღნიშნული პროცესები ჩატარდა საწყისი რეაგენტების შემდეგი კონცენტრაციის პირობებში: [HL2−] = [Mg2+] = 0,025 მ.

ფლუორესცენტური მიკროფოროვანი MOF-ების სონო-სინთეზი

Qiu და სხვ. (2008) იპოვეს ა სონოქიმიური ფლუორესცენტური მიკროფოროვანი MOF, Zn-ის სწრაფი სინთეზის გზა3(BTC)2⋅12სთ2O (1) და ორგანოამინების სელექციური სენსაცია 1-ის ნანოკრისტალების გამოყენებით. შედეგები აჩვენებს, რომ ულტრაბგერითი სინთეზი არის მარტივი, ეფექტური, დაბალფასიანი და ეკოლოგიურად სუფთა მიდგომა ნანომასშტაბიანი MOF-ების მიმართ.
MOF 1 სინთეზირებული იყო ულტრაბგერითი მეთოდით გარემო ტემპერატურა და ატმოსფერული წნევა სხვადასხვა რეაქციის დროს 5, 10, 30 და 90 წთ, შესაბამისად. ასევე ჩატარდა საკონტროლო ექსპერიმენტი ნაერთი 1-ის სინთეზისთვის ჰიდროთერმული მეთოდის გამოყენებით და სტრუქტურები დადასტურდა IR, ელემენტარული ანალიზით და ფხვნილის რენტგენის დიფრაქციის (XRD) შაბლონების Rietveld ანალიზით WinPLOTR და Fullprof-ის გამოყენებით.13. გასაკვირია, თუთიის აცეტატის დიჰიდრატის რეაქცია ბენზენ-1,3,5-ტრიკარბოქსილის მჟავასთან (H3BTC) 20% ეთანოლში წყალში (v/v) ულტრაბგერითი დასხივების ქვეშ გარემოს ტემპერატურაზე და წნევაზე 5 წუთის განმავლობაში მისცა 1 საოცრად მაღალი სარგებელი (75,3%, ეფუძნება ჰ3BTC). ასევე, 1-ის გამოსავლიანობა თანდათან გაიზარდა 78.2%-დან 85.3%-მდე, რეაქციის დროის გაზრდით 10-დან 90 წთ-მდე. ეს შედეგი იმაზე მეტყველებს სწრაფი სინთეზი MOF შეიძლება განხორციელდეს მნიშვნელოვნად მაღალი სარგებელი ულტრაბგერითი მეთოდის გამოყენებით. იმავე ნაერთის MOF 1-ის ჰიდროთერმულ სინთეზთან შედარებით, რომელიც ტარდება 140°C-ზე მაღალ წნევაზე 24 საათის განმავლობაში, 12 ულტრაბგერითი სინთეზი აღმოჩენილია მაღალეფექტურ მეთოდად მაღალი მოსავლიანობით და დაბალი ფასი.
ვინაიდან არცერთი პროდუქტი არ იქნა მიღებული თუთიის აცეტატის H3BTC-თან შერევით იმავე სარეაქციო გარემოში გარემოს ტემპერატურასა და წნევაზე ულტრაბგერის არარსებობის შემთხვევაში, გაჟონვა უნდა ითამაშოს მნიშვნელოვანი როლი MOF 1-ის ფორმირებისას.

Hielscher აწვდის მძლავრ ულტრაბგერით მოწყობილობებს ლაბორატორიიდან ინდუსტრიულ მასშტაბებამდე (დააწკაპუნეთ გასადიდებლად!)

ულტრაბგერითი პროცესები: მდებარეობა ლაბორატორია რომ სამრეწველო მასშტაბი

სონოქიმიური მოწყობილობა

Hielscher Ultrasonics-ს აქვს დიდი ხნის გამოცდილება მძლავრი და საიმედო ულტრაბგერითი და სონოქიმიური რეაქტორების დიზაინსა და წარმოებაში. Hielscher მოიცავს თქვენი განაცხადის მოთხოვნებს ულტრაბგერითი მოწყობილობების ფართო სპექტრით – პატარადან ლაბორატორიული მოწყობილობები დასრულდა სკამი-ტოპი და პილოტი ულტრაბგერითი აპარატები სრულ-სამრეწველო სისტემები კომერციული მასშტაბით სონოქიმიური წარმოებისთვის. სონოტროდების, გამაძლიერებლების, რეაქტორების, ნაკადის უჯრედების, ხმაურის გაუქმების ყუთების და აქსესუარების დიდი არჩევანი საშუალებას გაძლევთ დააკონფიგურიროთ თქვენი ოპტიმალური კონფიგურაცია. სონოქიმიური რეაქცია. Hielscher-ის ულტრაბგერითი მოწყობილობები ძალიან მტკიცე, აშენებულია 24/7 ექსპლუატაცია და სჭირდება მხოლოდ ძალიან მცირე მოვლა.

ლითონის ორგანული ჩარჩოები (MOFs) შეიძლება ჩამოყალიბდეს ულტრაბგერითი დასხივების ქვეშ (დააწკაპუნეთ გასადიდებლად!)

მეტალო-ორგანული ჩარჩოები შეიძლება ეფექტურად სინთეზირდეს სონოქიმიური გზით

Ინფორმაციის მოთხოვნა




გაითვალისწინეთ ჩვენი Კონფიდენციალურობის პოლიტიკა.




UIP1000hd გამოიყენება MOF-5-ის სონოქიმიური სინთეზისთვის (დააწკაპუნეთ გასადიდებლად!)

ულტრაბგერითი UIP1000hd სონოქიმიური რეაქტორით

ლიტერატურა/ცნობარი

  • დეი, ჩანდანი; კუნდუ, ტანაი; ბისვალი, ბიშნუ პ. მალიკი, არიჯიტი; ბანერჯი, რაჰული (2014): კრისტალური მეტალო-ორგანული ჩარჩოები (MOFs): სინთეზი, სტრუქტურა და ფუნქცია. Acta Crystallographica Section B 70, 2014. 3-10.
  • ჰაშიმი, ლიდა; მორსალი, ალი; ილმაზი, ვეისელ თ. ბუიუკგუნგორი, ორჰანი; ხავასი, ჰამიდ რეზა; აშური, ფატიმე; ბაგერზადე, მოჯთაბა (2014): ორი ნანო ზომის ტყვიის(II) ლითონ-ორგანული ჩარჩოს სონოქიმიური სინთეზები; განაცხადი ტყვიის(II) ოქსიდის ნანონაწილაკების კატალიზისა და მომზადებისთვის. ჟურნალი მოლეკულური სტრუქტურის 1072, 2014. 260-266.
  • ლი, ზონგ-კუნი; კიუ, ლინგ-გუანგი; ქსუ, ტაო; ვუ, იუნ; ვანგი, ვეი; ვუ, ჟენ-იუ; Jiang, Xia (2009): მიკროფოროვანი ლითონის-ორგანული ჩარჩოს Cu3(BTC)2 ულტრაბგერითი სინთეზი გარემო ტემპერატურასა და წნევაზე: ეფექტური და ეკოლოგიურად სუფთა მეთოდი. მასალები წერილები 63/1, 2009. 78-80.
  • კიუ, ლინგ-გუანგი; ლი, ზონგ-კუნი; ვუ, იუნ; ვანგი, ვეი; ქსუ, ტაო; Jiang, Xia (2008): მიკროფოროვანი ლითონ-ორგანული ჩარჩოს ნანოკრისტალების მარტივი სინთეზი ულტრაბგერითი მეთოდით და ორგანოამინების შერჩევითი ზონდირებით. Chemical Communication 2008, 3642–3644.
  • სტოკი, ნორბერტი; ბისვასი, სიამი (2012): ლითონ-ორგანული ჩარჩოების სინთეზი (MOF): მარშრუტები MOF-ის სხვადასხვა ტოპოლოგიამდე, მორფოლოგიასა და კომპოზიტებამდე. Chemical Review 112/2, 2012. 933–969.
  • Suslick, Kenneth S. (რედ.) (1988): ულტრაბგერა: მისი ქიმიური, ფიზიკური და ბიოლოგიური ეფექტები. VCH: ვაინჰაიმი, გერმანია. 1988 წ.
  • თაჰმასიანი, არინე; მორსალი, ალი; ჯუ, სანგ ვუ (2013): ერთგანზომილებიანი Mg(II) ლითონ-ორგანული ჩარჩოს სონოქიმიური სინთეზები: ახალი წინამორბედი MgO ერთგანზომილებიანი ნანოსტრუქტურის მოსამზადებლად. ჟურნალი Nanomaterials 2013 წ.
  • ტომპსონი, ჯოშუა ა. ჩეპმენი, კარენა ვ. კოროსი, უილიამ ჯ. ჯონსი, კრისტოფერ ვ. Nair, Sankar (2012): ZIF-8 ნანონაწილაკების გახმოვანებით გამოწვეული Ostwald-ის მომწიფება და ZIF-8/პოლიმერული კომპოზიტური მემბრანების ფორმირება. Microporous and Mesoporous Materials 158, 2012. 292-299.
  • ვანგი, ლიპინგი; Xiao, Bin; Wang, GongYing; ვუ, ჯიქიანი (2011): პოლიკარბონატის დიოლის სინთეზი, რომელიც კატალიზირებულია მეტალო-ორგანული ჩარჩოთი Zn4O[CO2-C64- CO2]3. Science China Chemistry 54/9, 2011. 1468-1473.

დაგვიკავშირდით / მოითხოვეთ დამატებითი ინფორმაცია

გვესაუბრეთ თქვენი დამუშავების მოთხოვნების შესახებ. ჩვენ გირჩევთ თქვენი პროექტისთვის ყველაზე შესაფერის დაყენებისა და დამუშავების პარამეტრებს.





გთხოვთ გაითვალისწინოთ ჩვენი Კონფიდენციალურობის პოლიტიკა.




მოხარული ვიქნებით განვიხილოთ თქვენი პროცესი.

Let's get in contact.