Hielscher 초음파 기술

꿀과 초음파나노실버 합성

나노 실버는 의학 및 재료 과학에서 재료를 강화하기 위해 항균 특성에 사용됩니다. 초음파는 물에 구형 은 나노 입자의 신속하고 효과적이며 안전하며 환경 친화적 인 합성을 허용합니다. 초음파 나노 입자 합성은 작은 생산에서 대규모 생산으로 쉽게 확장 할 수 있습니다.

콜로이드 나노 실버의 초음파 보조 합성

초음파 조사하에서 합성 반응인 소노케미칼 합성은 은, 금, 자석, 하이드록샤파티트, 클로로퀸, 페로브스카이트, 라텍스 및 다른 많은 나노 물질.

초음파 습식 - 화학 합성

은 나노 입자의 경우, 여러 초음파 보조 합성 경로가 알려져 있습니다. 아래는 꿀을 환원 및 리간드 캡핑 제로 사용하는 초음파 합성 경로가 제시된다. 포도당과 과당과 같은 꿀 성분은 합성 과정에서 캡핑 및 환원제로서의 역할을 담당합니다.
나노 입자 합성에 대 한 가장 일반적인 방법 처럼, 초음파 나노-실버 합성 젖은 화학의 범주에 속한다, 너무. 초음파는 용액 내에서 은 나노 입자의 핵 형성을 촉진합니다. 초음파 촉진 핵 형성은 은 전구체 (은 이온 복합체), 예를 들어 질산은 (AgNO) 때 발생합니다.) 또는 은 과염소산염 (AgClO)4), 꿀과 같은 환원제가 존재할 때 콜로이드 은으로 감소된다. 용액의 은 이온 농도가 충분히 증가하는 조건에서 용해 된 금속 은 이온은 함께 결합하여 안정적인 표면을 형성합니다. 은 이온의 클러스터가 여전히 작을 때, 그것은 부정적인 에너지 균형으로 인해 정력적으로 불리한 상태입니다. 음의 에너지 균형은 용존 은 입자의 농도를 감소시킴으로써 얻은 에너지가 새로운 표면을 생성하여 소비되는 에너지보다 낮기 때문에 발생합니다.
클러스터가 임계 반경에 도달하면 정력적으로 유리한 지점이 되며, 계속 성장할 수 있을 만큼 안정적입니다. 성장 단계 동안, 더 많은 은 원자는 용액을 통해 확산하고 표면에 부착. 용존 원자 은의 농도가 특정 지점으로 감소하면 핵 형성 임계값에 도달하여 원자가 안정된 핵을 형성하기 위해 더 이상 결합 할 수 없습니다. 이 핵 형성 임계값에서 새로운 나노 입자의 성장이 멈추고, 나머지 용존 은은 용액 내의 성장하는 나노 입자로 확산에 의해 흡수됩니다.
초음파 처리는 질량 전달, 즉 클러스터의 습윤을 촉진하여 더 빠른 핵 형성을 초래합니다. 정밀하게 제어된 초음파 처리에 의해 나노 입자 구조의 성장 속도, 크기 및 형상을 결정할 수 있습니다.
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꿀을 환원 및 캡핑 제로로 사용하는 은 나노 입자의 초음파 보조 합성은 허시즘적이고 효율적이며 녹색 방법입니다.

나노 입자 합성의 종래의 방법과 녹색 합성 방법의 비교.

초음파 나노 실버 합성의 장점

  • 간단한 한 냄비 반응
  • 안전한
  • 신속한 처리
  • 저렴한 비용
  • 선형 확장 성
  • 환경 친화적 인 녹색 화학
배치 초음파 처리를 위한 UP400St 초음파 균질화400와트

UP400St – 나노 입자의 초음파 화학 합성을위한 400 와트의 강력한 초음파

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우리의 주의 개인 정보 정책.


초음파 나노 실버 합성의 사례 연구

자료: 질산은 (AgNO)은전구체로서; 캡핑 / 환원제로 꿀; 물
초음파 장치 : UP400St

초음파 합성 프로토콜

콜로이드 은 나노 입자를 합성하는 가장 좋은 조건은 다음과 같은 것으로 나타났습니다 : 천연 꿀에 의해 매개 된 초음파 하에서 질산은 감소. 간단히, 꿀을 함유한 질산은 용액 20 ml(0.3M) (20 wt%) 30 분 동안 주변 조건하에서 고강도 초음파 조사에 노출되었습니다. UP400S (400W, 24 kHz) 반응 용액에 직접 담그고 있습니다.

은 나노 입자 (Ag-NPs)의 초음파 합성 크기 분포

최적의 조건에서 합성된 Ag-NPs의 입자 크기 분포; 은 농도 (0.3 M), 꿀 농도 (20 wt %), 초음파 조사 시간 (30 분)
사진 출처: Oskuee et al. 2016

식품 등급의 꿀은 캡핑 / 안정화 및 환원제로 사용되며, 이는 수성 핵 형성 용액과 침전 된 나노 입자를 매니 폴드 응용 제품에 대해 깨끗하고 안전합니다.
초음파 처리 시간이 증가함에 따라 은 나노 입자가 작아지고 농도가 향상됩니다.
수성 꿀 용액에서 초음파는 은 나노 입자의 형성에 영향을 미치는 핵심 요소입니다. 진폭, 시간 및 연속 대 맥동 초음파와 같은 초음파 처리 매개 변수는 은 나노 입자의 크기와 양을 제어 할 수있는 주요 요인입니다.

은 나노 입자의 초음파 합성 결과

초음파 적으로 촉진, 꿀 매개 합성 UP400St 구형 은 나노 입자 (Ag-NPs)의 평균 입자 크기는 약 11.8nm입니다. 은 나노 입자의 초음파 합성은 간단하고 빠른 원 팟 방법입니다. 물과 꿀을 재료로 사용하면 반응비용이 비용 효율적이고 매우 환경 친화적입니다.
꿀을 환원 및 캡핑 제로 사용하는 초음파 합성 기술은 금, 팔라듐 및 구리와 같은 다른 귀금속으로 확장 될 수 있으며 의학에서 산업으로 다양한 추가 응용 프로그램을 제공합니다.

초음파 합성 은 나노 입자는 구형이며 균일 한 입자 크기를 나타낸다.

TEM 이미지(A) 및 Ag-NPs의 입자 크기 분포(B)는 최적의 조건에서 합성된다.

초음파 처리에 의한 핵 형성 및 입자 크기에 영향을 미치는

초음파는 요구 사항에 맞는 실버 나노 입자와 같은 나노 입자의 생산을 가능하게합니다. 초음파 처리의 세 가지 일반적인 옵션은 출력에 중요한 영향을 미칩니다 :
초기 초음파 처리 : 과포화 용액에 초음파를 짧은 응용 프로그램은 핵의 파종 및 형성을 시작할 수 있습니다. 초음파 처리는 초기 단계에서만 적용됨에 따라 후속 결정 성장이 방해받지 않고 진행되어 더 큰 결정이 발생합니다.
연속 초음파 처리 : 과포화 용액의 지속적인 조사는 사용되지 않는 초음파가 많은 핵을 생성하여 많은 작은 결정의 성장을 초래하기 때문에 작은 결정을 초래합니다.
펄스 초음파 처리 : 펄스 초음파는 결정된 간격으로 초음파를 적용한다는 것을 의미합니다. 초음파 에너지의 정밀하게 제어 된 입력은 맞춤형 결정 크기를 얻기 위해 결정 성장에 영향을 미칠 수 있습니다.

합성을 위한 고성능 초음파

Hielscher 초음파는 소노 합성 및 소노 촉매를 포함한 초음파 화학 응용 프로그램에 강력하고 신뢰할 수있는 초음파 프로세서를 공급합니다. 초음파 혼합 및 분산은 질량 전달을 증가시키고 나노 입자를 침전시키기 위해 원자 클러스터의 습윤 및 후속 핵 형성을 촉진합니다. 나노 입자의 초음파 합성은 간단하고 비용 효율적이며 생체 적합성, 재현 가능, 신속하고 안전한 방법입니다.
Hielscher 초음파는 나노 물질의 핵 형성 및 침전을위한 강력하고 정밀하게 제어 가능한 초음파 프로세서를 공급합니다. 모든 디지털 장치에는 지능형 소프트웨어, 컬러 터치 디스플레이, 내장 된 SD 카드에 자동 데이터 기록이 장착되어 있으며 사용자 친화적이고 안전한 작동을위한 직관적 인 메뉴를 갖추고 있습니다.
최대 16,000와트의 강력한 산업용 초음파 시스템을 위한 50와트의 휴대용 초음파 소속기에서 부터 Hielscher는 응용 분야에 이상적인 초음파 설정을 제공합니다. Hielscher의 초음파 장비의 견고성은 중장비 및 까다로운 환경에서 24/7 작동을 허용합니다.
아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.

일괄 볼륨 유량 권장 장치
1 ~ 500mL 10 ~ 200mL / min UP100H
10 ~ 2000mL 20 ~ 400 mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 ~ 20L 0.2 ~ 4L / min UIP2000hdT
10 ~ 100L 2 ~ 10L / min UIP4000hdT
N.A. 10 ~ 100L / min UIP16000
N.A. 더 큰 의 클러스터 UIP16000

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Hielscher 초음파는 분산, 유화 및 세포 추출을위한 고성능 초음파 균질화제를 제조합니다.

고출력 초음파 균질화제 조종사산업 규모.



알만한 가치가있는 사실

실버 나노 입자

은 나노 입자는 1nm와 100nm 사이의 크기의 은 입자입니다. 은 나노 입자는 매우 큰 표면적을 가지며, 이는 방대한 수의 리간드의 조정을 허용한다.
은 나노 입자는 독특한 광학, 전기 및 열 특성을 제공하여 광전지, 전자 제품, 전도성 잉크, 생물학적 / 화학 센서와 같은 재료 과학 및 제품 개발에 매우 유용합니다.
이미 널리 설립 된 또 다른 응용 프로그램은 항균 코팅용 은 나노 입자의 사용이며, 많은 섬유, 키보드, 상처 드레싱 및 생체 의학 장치는 박테리아에 대한 보호를 제공하기 위해 낮은 수준의 은 이온을 지속적으로 방출하는 은 나노 입자를 포함하고 있습니다.

섬유의 나노 실버
실버 나노 입자는 Ag-NPs가 튜닝 가능한 색상, 항균 기능 및 자가 치유 초소수성 특성을 가진 면 직물을 제조하는 데 사용되는 섬유 제조에 적용됩니다. 은 나노 입자의 항균 특성은 박테리아 유래 냄새 (예 : 땀 냄새)를 저하시키는 직물을 제조 할 수 있습니다.

의학 및 의료 공급을 위한 항균 코팅
실버 나노 입자는 항균, 항진균 및 항산화 특성을 보여 주며, 이는 치과 작업, 외과 적 응용 프로그램, 상처 치유 치료 및 생물 의학 장치와 같은 phamaceutical 및 의료 응용 분야에 흥미를 줍니다. 연구에 따르면 은 나노 입자(Ag-nPs)는 바실러스 세레우스, 황색포도상구균, 시트로박터 코세리, 살모넬라 티파이, 슈도모나스 애루기노사, 에슈리치아 콜리, 클레브시아 성균, 비브리오 폐렴 과 같은 다양한 박테리아 균주의 성장과 증식을 억제하는 것으로 나타났습니다. 항균 /항진균 효과는 은 나노 입자가 세포로 확산되어 미생물 세포의 생체 분자에 Ag / Ag + 이온을 결합하여 기능이 중단되도록합니다.