Ultraschall Nass Nidderschlag vu preisesche Blo Nanocubes
Preisesch Blo oder Eisenhexacyanoferrat ass en nanostrukturéierten metalleschen organesche Kader (MOF), deen an der Fabrikatioun vun Natrium-Ionbatterien, Biomedizin, Tënten an Elektronik benotzt gëtt. Ultraschall naass-chemesch Synthese ass effizient, zouverlässeg a séier Wee fir preisesch Blo Nanocubes a preisesch blo Analoga wéi Kupferhexacyanoferrat an Nickelhexacyanoferrat ze produzéieren. Ultraschall ausgefällt preisesch Blo Nanopartikel sinn duerch eng schmuel Partikelgréisst Verdeelung, Mono-Dispersioun an héich Funktionalitéit charakteriséiert.
Preisesch Blo an Hexacyanoferrat Analogen
Preisesch Blo oder Eisenhexacyanoferraten gi wäit benotzt als funktionell Material fir elektrochemesch Uwendungen ze designen a fir chemesch Sensoren, elektrochromesch Affichage, Tënten a Beschichtungen, Batterien (Natrium-Ionbatterien), Kondensatoren a Superkondensatoren, Kationlagermaterialien wéi fir H+ oder Cs +, Katalysatoren, Theranostics an anerer. Wéinst senger gudder Redoxaktivitéit an héijer elektrochemescher Stabilitéit ass Prussian Blue eng metall-organesch Kader (MOF) Struktur déi wäit fir Elektrodenmodifikatioun benotzt gëtt.
Nieft verschiddenen aneren Uwendungen, preisesch Blo a seng Analoga Kupferhexacyanoferrat an Nickelhexacyanoferrat ginn als Faarftënten vu blo, rout a giel Faarf respektiv benotzt.
E grousse Virdeel vu preisesche Blo Nanopartikel ass hir Sécherheet. Preisesch Blo Nanopartikel si voll biodegradéierbar, biokompatibel, a vun der FDA fir medizinesch Uwendungen guttgeheescht.
Sonochemesch Synthese vu preisesche Blue Nanocubes
D'Synthese vu preisesche Blo / Hexacyanoferrit Nanopartikel ass Reaktioun vun heterogenen naass-chemesche Nidderschlag. Fir Nanopartikele mat enger schmueler Partikelgréisstverdeelung a Monodispersitéit ze kréien, ass eng zouverlässeg Nidderschlagsroute erfuerderlech. Ultrasonic Nidderschlag ass bekannt fir déi zouverlässeg, effizient an einfach Synthese vu qualitativ héichwäerteg Nanopartikelen a Pigmenter wéi Magnetit, Zinkmolybdat, Zinkphosphomolybdat, verschidde Kär-Shell Nanopartikelen etc.
Den Ultraschall UIP2000hdT ass e mächtege sonochemeschen Apparat fir d'Synthese an d'Ausfällung vun Nanopartikelen
Nasschemesch Synthese routes fir preisesch blo Nanopartikel
De sonochemesche Wee vun der preisescher Blo Nanopartikel Synthese ass effizient, liicht, séier an ëmweltfrëndlech. Ultraschall Nidderschlag gëtt an héichwäerteg preisesch Blue Nanocubes, déi sech duerch eenheetlech kleng Gréisst (ongeféier 5nm), schmuel Gréisst Verdeelung a Monodispersitéit charakteriséiert.
Preisesch Blo Nanopartikel kënnen iwwer verschidde Nidderschlagsweeër mat oder ouni polymere Stabilisatoren synthetiséiert ginn.
Vermeit d'Benotzung vun engem stabiliséierende Polymer, preisesch Blo Nanocubes kënnen einfach duerch Ultraschallmëschung FeCl ausgeschloss ginn3 an K3[Fe(CN)6] a Presenz vum H2O2.
D'Benotzung vun der Sonochemie an dëser Aart vu Synthese huet gehollef méi kleng Nanopartikelen ze kréien (dh 5 nm an der Gréisst anstatt enger Gréisst vun ≈50 nm ouni Sonikatioun). (Dacarro et al. 2018)
Fallstudien vun der Ultraschallpreisescher Blo Synthese
Allgemeng gi preisesch blo Nanopartikele synthetiséiert andeems d'Ultraschallmethod benotzt.
An dëser Technik, 0,05 M Léisung vun K4[Fe(CN)6] gëtt zu 100 ml Salzsäureléisung vun (0,1 mol/L) hinzugefügt. Déi resultéierend K4[Fe(CN)6] wässerlech Léisung gëtt bei 40ºC fir 5 h gehal wärend d'Léisung sonicéiert an duerno bei Raumtemperatur ofkille léisst. De kritt bloe Produkt gëtt gefiltert a widderholl mat destilléiertem Waasser an absoluten Ethanol gewäsch a schliisslech an engem Vakuumofen bei 25ºC fir 12 Stonnen gedréchent.
Den Hexacyanoferrit Analog Kupferhexacyanoferrit (CuHCF) gouf iwwer folgend Wee synthetiséiert:
D'CuHCF Nanopartikele goufen no der folgender Equatioun synthetiséiert:
Cu (NO3)3 +K4[Fe(CN)6] —> Cu4[Fe(CN)6] + KN03
CuHCF Nanopartikele ginn synthetiséiert duerch d'Method entwéckelt vu Bioni et al., 2007 [1]. D'Mëschung vun 10 mL vun 20 mmol L-1 K3[Fe(CN)6] + 0,1 mol L-1 KCl Léisung mat 10 mL vun 20 mmol L-1 CuCl2 + 0,1 mol L-1 KCl, an enger Sonikatiounskolbe. D'Mëschung gëtt dann mat héijer Intensitéit Ultraschallstrahlung fir 60 min bestrahlt, mat engem direkten Taucher Titanhorn (20 kHz, 10Wcm)-1) déi bis eng Tiefe vun 1 cm an d'Léisung getippt gouf. Wärend der Mëschung gëtt d'Erscheinung vun engem hellbrong Depot beobachtet. Dës Dispersioun gëtt iwwer 3 Deeg dialyséiert fir eng ganz stabil, hellbrong faarweg Dispersioun ze kréien.
(cf. Jassal et al. 2015)
Wu et al. (2006) synthetiséiert preisesch blo Nanopartikel iwwer sonochemesch Streck vu K4[Fe(CN)6], an deem Fe2+ duerch d’Zersetzung vu [FeII(CN)6]4− duerch Ultraschallbestralung an Salzsäure produzéiert gouf; den Fe2+ gouf zu Fe oxidéiert3+ reagéieren mam Rescht [FeII(CN)6]4- Ionen. D'Fuerschungsgrupp huet ofgeschloss datt d'uniform Gréisst Verdeelung vu synthetiséierte preisesche bloe Nanocubes duerch d'Effekter Ultraschall verursaacht gëtt. D'FE-SEM Bild op der lénker Säit weist sonochemesch synthetiséiert Eisenhexacyanoferrat Nanocubes vum Wu senger Fuerschungsgrupp.
Grouss-Skala Synthese: PB Nanopartikelen op enger grousser Skala virzebereeden, PVP (250 g) a K3[Fe(CN)6] (19,8 g) goufen an 2.000 ml HCl Léisung (1 M) bäigefüügt. D'Léisung gouf sonicated bis kloer an dann an engem Ofen bei 80 ° C gesat fir eng Alterungsreaktioun fir 20-24 Stonnen z'erreechen. D'Mëschung gouf duerno bei 20.000 rpm fir 2 Stonnen fir d'Sammlung vu PB Nanopartikelen centrifugéiert. (Sécherheetsnotiz: Fir all erstallt HCN ze verdreiwen, sollt d'Reaktioun an engem Dampkapp gemaach ginn).
TEM Mikrograph vu preisesche Blue Nanocubes stabiliséiert mat Citrat
Etude a Bild: Dacarro et al. 2018
Ultrasonic Probes a Sonochemical Reactors fir preisesch Blue Synthese
Hielscher Ultrasonics ass laangfristeg Erfahrungen Hiersteller vun héich performant Ultraschallausrüstung déi weltwäit an Laboratoiren an Industrieproduktioun benotzt gëtt. Déi sonochemesch Synthese an Nidderschlag vun Nanopartikelen a Pigmenter ass eng usprochsvoll Applikatioun déi héichkraaft Ultraschallsonden erfuerdert déi konstant Amplituden generéieren. All Hielscher Ultraschall-Geräter sinn entwéckelt a fabrizéiert fir 24/7 ënner voller Laascht ze bedreiwen. Ultrasonic Prozessoren si verfügbar vu kompakten 50 Watt Labor Ultrasonicatoren bis 16.000 Watt mächteg Inline Ultraschallsystemer. Eng breet Varietéit vu Boosterhorn, Sonotroden a Flowzellen erméiglechen den individuellen Opbau vun engem sonochemesche System am Korrespondenz zu de Virgänger, de Wee an d'Endprodukt.
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert High-Performance Ultrasonic Sonden, déi speziell setzen fir de ganze Spektrum vu ganz mëll bis ganz héich Amplituden ze liwweren. Wann Är sonochemesch Applikatioun ongewéinlech Spezifikatioune erfuerdert (zB ganz héich Temperaturen), sinn personaliséiert Ultraschall-Sonotroden verfügbar. D'Robustitéit vun der Hielscher Ultraschallausrüstung erlaabt 24/7 Operatioun bei schwéierer Pflicht an an usprochsvollen Ëmfeld.
Sonochemical Batch an Inline Synthese
Hielscher Ultraschallsonde kënne fir Batch a kontinuéierlech Inline Sonikatioun benotzt ginn. Ofhängeg vum Reaktiounsvolumen a Reaktiounsgeschwindegkeet wäerte mir Iech déi gëeegent Ultraschall-Setup recommandéieren.
Ultraschallproben a Sono-Reaktoren fir all Volumen
Hielscher Ultrasonics Produktpalette befaasst de ganze Spektrum vun Ultraschallprozessoren vu kompakten Labo-Ultraschaller iwwer Bench-Top- a Pilotsystemer bis voll industriell Ultraschallprozessoren mat der Kapazitéit fir Camionloads pro Stonn ze veraarbecht. Déi ganz Produktpalette erlaabt eis Iech déi gëeegent Ultraschallausrüstung fir Är Flëssegkeet, Prozesskapazitéit a Produktiounsziler ze bidden.
Genau kontrolléierbar Amplituden fir optimal Resultater
All Hielscher Ultraschall-Prozessoren sinn präzis kontrolléierbar an doduerch zouverlässeg Aarbechtspäerd. D'Amplitude ass ee vun de entscheedende Prozessparameter déi d'Effizienz an d'Effizienz vu sonochemesch a sonomechanesch induzéierte Reaktiounen beaflossen. All Hielscher Ultrasonics’ Prozessoren erlaben déi präzis Astellung vun der Amplitude. Sonotroden a Boosterhorn sinn Accessoiren déi et erlaben d'Amplitude an enger nach méi breet Palette z'änneren. Hielscher's industrielle Ultraschallprozessoren kënnen ganz héich Amplituden liwweren an déi erfuerderlech Ultraschallintensitéit fir erfuerderlech Uwendungen liwweren. Amplituden vu bis zu 200µm kënne ganz einfach kontinuéierlech a 24/7 Operatioun lafen.
Präzis Amplitude-Astellungen an d'permanent Iwwerwaachung vun den Ultraschallprozessparameter iwwer Smart Software ginn Iech d'Méiglechkeet Är preisesch Blo Nanocubes an Hexacyanoferrat Analoga ënner den effektivsten Ultraschallbedéngungen ze synthetiséieren. Optimal Sonikatioun fir déi effizientste Nanopartikel Synthese!
D'Robustitéit vun der Hielscher Ultraschallausrüstung erlaabt 24/7 Operatioun bei schwéierer Pflicht an an usprochsvollen Ëmfeld. Dëst mécht Hielscher's Ultraschallausrüstung zu engem zouverléissege Aarbechtsinstrument dat Är sonochemesch Prozessfuerderunge erfëllt.
Héchste Qualitéit – Entworf a fabrizéiert an Däitschland
Als Familljebesëtz a Familljebetrib, Hielscher prioritär héchst Qualitéitsnormen fir seng Ultraschallprozessoren. All Ultraschaller ginn entworf, fabrizéiert a grëndlech getest an eisem Sëtz zu Teltow bei Berlin, Däitschland. Robustheet an Zouverlässegkeet vun der Hielscher Ultraschallausrüstung maachen et zu engem Aarbechtspäerd an Ärer Produktioun. 24/7 Operatioun ënner voller Belaaschtung an an usprochsvollen Ëmfeld ass eng natierlech Charakteristik vun den Hielscher High-Performance Ultraschallsonden a Reaktoren.
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschaller:
| Batch Volume | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 1 bis 500 ml | 10 bis 200 ml/min | UP100H |
| 10 bis 2000 ml | 20 bis 400 ml/min | UP200Ht, UP 400 St |
| 0.1 bis 20L | 02 bis 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100 l | 2 bis 10 l/min | UIP4000hdT |
| na | 10 bis 100 l/min | UIP16000 |
| na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Héich-Muecht ultrasonic homogenizers aus Labo zu pilot an industriell Skala.
Literatur / Referenzen
- Xinglong Wu, Minhua Cao, Changwen Hu, Xiaoyan He (2006): Sonochemical Synthesis of Prussian Blue Nanocubes from a Single-Source Precursor. Crystal Growth & Design 2006, 6, 1, 26–28.
- Vidhisha Jassal, Uma Shanker, Shiv Shanka (2015): Synthesis, Characterization and Applications of Nano-structured Metal Hexacyanoferrates: A Review. Journal of Environmental Analytical Chemistry 2015.
- Giacomo Dacarro, Angelo Taglietti, Piersandro Pallavicini (2018): Prussian Blue Nanoparticles as a Versatile Photothermal Tool. Molecules 2018, 23, 1414.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
Fakten Worth Wëssen
Preisesch blo
Preisesch Blo gëtt chemesch korrekt als Eisenhexacyanoferrat bezeechent (Eisen(II,III)hexacyanoferrat(II,III)), awer am allgemengen ass et och bekannt als Berlinblo, Ferric Ferrocyanid, Ferric Hexacyanoferrat, Eisen(III) Ferrocyanid, Eisen(III) Hexacyanoferrat (II), a Paräisser Blo.
Preisesch Blo gëtt als déifblo Pigment beschriwwen, dat produzéiert gëtt wann d'Oxidatioun vu Ferro-Ferrocyanidsalze geschitt. Et enthält Ferrihexacyanoferrat(II) an enger kubescher Gitterkristallstruktur. Et ass onléislech a Waasser awer tendéiert och e Kolloid ze bilden also kann et an entweder kolloidaler oder Waasserlöslecher Form existéieren, an enger onléislecher Form. Et gëtt mëndlech fir klinesch Zwecker verwalt fir als Antidot fir verschidden Aarte vu Schwéiermetallvergëftung benotzt ze ginn, sou wéi Thallium a radioaktiv Isotopen vu Cäsium.
Analoge vum Eisenhexacyanoferrat (preisesch Blo) sinn Kupferhexacyanoferrat, Kobalthexacyanoferrat, Zinkhexacyanoferrat, an Nickelhexacyanoferrat.
Natrium-Ion Batterien
D'Natrium-Ion Batterie (NIB) ass eng Zort nofëllbar Batterie. Am Géigesaz zu der Lithium-Ion-Batterie benotzt d'Natrium-Ion-Batterie Natriumionen (Na+) anstatt Lithium als Ladungsdréier. Soss sinn d'Zesummesetzung, de Fonctionnementsprinzip an d'Zellkonstruktioun wäit identesch mat deem vun den allgemengen a wäit benotzte Lithium-Ionbatterien. Den Haaptunterschied tëscht deenen zwou Batterientypen ass datt a Li-Ion Kondensatoren Lithiumverbindunge benotzt ginn, wärend an Na-Ion Batterien Natriummetaller applizéiert ginn. Dëst bedeit datt d'Kathode vun enger Natrium-Ion-Batterie Natrium- oder Natriumkompositen an eng Anode enthält (net onbedéngt e Natrium-baséiert Material) souwéi e flëssege Elektrolyt deen dissoziéiert Natriumsalze a polare protesch oder aprotesch Léisungsmëttel enthält. Wärend der Opluedstatioun ginn Na+ aus der Kathode extrahéiert an an d'Anode agebaut, während d'Elektronen duerch den externe Circuit reesen; während der Entladung geschitt de ëmgedréint Prozess wou d'Na + aus der Anode extrahéiert ginn an an d'Kathode erëm agebaut ginn mat den Elektronen, déi duerch den externe Circuit reesen, déi nëtzlech Aarbecht maachen. Idealerweis sollten d'Anode- an d'Kathodematerialien widderholl Zyklen vun der Natriumlagerung ouni Degradatioun widderstoen fir e laange Liewenszyklus ze garantéieren.
Sonochemesch Synthese ass eng zouverlässeg an effizient Technik fir qualitativ héichwäerteg Bulk Natriummetallsalze ze produzéieren, déi fir d'Fabrikatioun vun Natrium-Ionkondensatoren benotzt kënne ginn. D'Synthese vum Natriumpulver gëtt duerch Ultraschalldispersioun vu geschmollte Natriummetall am Mineralöl erreecht. Wann Dir interesséiert sidd fir d'Ultraschallsynthese vu Natriummetallsalze, frot eis fir méi Informatioun andeems Dir entweder de Kontaktformular ausfëllt, eis eng E-Mail schéckt (op info@hielscher.com) oder rufft eis un!
Metal-organesch Framework Strukturen
Metall-organesch Kaderen (MOFs) sinn eng Klass vu Verbindungen, déi aus Metallionen oder Stärekéip besteet, koordinéiert mat organesche Liganden, déi een-, zwee- oder dräidimensional Strukture bilden. Si sinn eng Ënnerklass vu Koordinatiounspolymere. Koordinatiounspolymere ginn duerch Metalle geformt, déi duerch Liganden (sougenannte Linkermoleküle) verbonne sinn, sou datt widderhuelend Koordinatiounsmotiver geformt ginn. Hir Haaptmerkmale enthalen d'Kristallinitéit a si sinn dacks porös.
Liest méi iwwer d'Ultraschallsynthese vu Metall-organesche Kader (MOF) Strukturen!