• Ūdenī šķīstošs polihidroksilēts C60 fullerene, ko sauc par fullerenol vai fullerol, ir spēcīga brīvo radikāļu attīrītājs un tāpēc tiek izmantots kā antioksidants bagātinātāji un farmācijas.
• Ultraskaņas hidroksilācija ir ātra un vienkārša viena soļa reakcija, ko izmanto, lai ražotu ūdenī šķīstošu polihidroksilētu C60.
• Ultrasoniski sintezēts ūdenī šķīstošs C60 ir augstākā kvalitāte, un to izmanto Pharma un augstas veiktspējas lietojumprogrammas.

Ultraskaņas viena soļa sintēze no Polihidrolxylated C60

Ultraskaņas Kavitācija ir augstākā tehnika, lai ražotu augstas kvalitātes polihidroksilēti C60 fullerenes, kas ir ūdenī šķīstošas un tāpēc to var izmantot dažādos pielietojumos farmācijā, medicīnā un rūpniecībā. Afreen et al (2017) ir izstrādājis ātru un vienkāršu no inficēšanās brīvu polihidroksilētu C60 (pazīstams arī kā fullerenol jeb fullerol) ultraskaņas sintēzi. Ultraskaņas viena soļa reakcija izmanto H₂O₂ un nesatur papildu hidroksilējošu reaģentu izmantošanu, t. i., NaOH, H₂So₄un fāzes pārneses katalizatori (PTC), kas izraisa piemaisījumus sintezētajā fullerenol. Tas padara ultraskaņas fullerenol sintēze ir tīrāka pieeja, lai ražotu fullerenol; tajā pašā laikā tas ir vieglāks un ātrāks veids, kā ražot augstas kvalitātes ūdenī šķīstošas C60.

Iespējamiem reakcijas ceļiem fullerenol ultraskaņas sintēzē diL klātbūtnē. H2O2 (30%).
avots: Afreen et al. 2017

Ultraskaņas sintēze ūdenī šķīstošs C60 – Soli pa solim

Ātrai, vienkāršai un zaļajai polihidroksilēta C60 sagatavošanai, kas ir ūdenī šķīstošs, 200 mg tīra C60 pievieno 20 ml 30% H₂O₂ un sonicated ar ultraskaņas procesoru, piemēram, UP200Ht vai UP200St. Ultraskaņas parametri bija 30% amplitūda, 200 W pulsētā režīmā 1 h istabas temperatūrā. Reakcijas trauku ievieto atdzesētā cirkulācijas ūdens vannā, lai uzturētu temperatūru kuģa iekšpusē apkārtējās vides temperatūrā. Pirms ultraskaņas apstrāde, C60 ir nesaskanīgs ūdens H₂O₂ un tas ir bezkrāsains neviendabīgs maisījums, kas pēc 30 minūšu ultrasonikācijas pārvēršas gaiši brūnā krāsā. Pēc tam, nākamajā 30 minūšu ultrasonikācijas tas pārvēršas pilnīgi tumši brūnā dispersija.
Hidroksildonors: intensīvi ultrasoniski ģenerēts (= akustiskā) Kavitācija rada radikāļus, piemēram, cOH, cOOH un cH no H₂O un H₂O₂ Molekulas. Lietojot H₂O₂ ūdens vidē ir efektīvāka pieeja, lai ieviestu-OH grupām uz C60 Cage nevis tikai izmantojot H₂O fullerenol sintēzei. H₂O₂ ir svarīga loma ultraskaņas hidroksilācijas intensifikācijas jomā.

C60 ultraskaņas hidroksilācija, izmantojot diL. H₂O₂ 30 ir facile un ātra viena soļa reakcija, lai sagatavotu fullerenol. Ja ir nepieciešams tikai īss reakcijas laiks, ultraskaņas reakcija piedāvā zaļu un tīru pieeju ar zemu enerģijas patēriņu, izvairoties no jebkādu toksisku vai kodīgu reaģentu izmantošanas sintēzes laikā, un samazinot šķīdinātāju skaitu, kas nepieciešams atdalīšana un attīrīšana no C60 (OH)₈∙ 2H₂O.

Ultraskaņas Polihidroksilācijas ceļš

Kad intensīvi ultraskaņas viļņi ir savienoti šķidrumā, pārmaiņus zema spiediena/augsta spiediena cikli rada vakuuma burbuļus šķidrumā. Vakuuma burbuļi aug vairākos ciklos, līdz tie nespēj absorbēt vairāk enerģijas, lai tie spēcīgi kolcētu. Laikā burbulis sabrukumu ārkārtējas fiziskās sekas, piemēram, augstas temperatūras un spiediena diferenciāļiem, triecienviļņi, microjets, turbulences, bīdes spēki, utt. Šī parādība ir pazīstama kā ultraskaņas vai akustiskā kavitācija. Šie intensīvās ultraskaņas KAVITĀCIJAS spēki sadala molekulas cOH un cOOH55 radikāļiem. Afreen et al (2017) pieņemsim, ka reakcija var progresēt vienlaicīgi divos veidos. coh radikāļi kā reaktīvā skābekļa sugas (Ros) pievienot uz C60 Cage dot fullerenol (ceļš I), un/vai-Oh un COOH radikāļi uzbrukums elektronu deficītu C60 dubultā obligācijas ar nucleophilic reakciju, un tas noved pie veidošanos fulerēna epoksīda [C60On] kā starpposma pirmajā posmā (ceļš II), kas ir līdzīgs mehānismu, Bingel reakcija. Turklāt, atkārtota coh (vai COOH) lēkme uz C60O, izmantojot SN2 reakciju, izraisa polihidroksilētu fulerēna vai fullerenol.
Var notikt atkārtota epoksidācija, kas rada secīgas epoksīda grupas, piemēram, C60O2 un C60O3. Šīs epoksīda grupas varētu būt iespējamas kandidātiem, kas var radīt citus starplīdzekļus, piemēram, hidroksilētu fulerēna epoksīdu sonolīzes laikā (= sonoķīmiskā sadalīšanās). Turklāt turpmākā gredzena atvēršana C60 (OH) xOy ar cOH var izraisīt fullerenol veidošanos. Šo starpposmu veidošanās sonolīzes laikā H₂O₂ vai H₂O klātbūtnē C60 ir neizbēgama, un to klātbūtne galīgajā fullerenol (lai gan nelielā daudzumā) nevar iet neatzīmēts. Tomēr, tā kā fullerenol tie ir tikai nelielā daudzumā, nav sagaidāms, ka tie radīs būtisku ietekmi. [Afreen et al 2017:31936]

Augstas veiktspējas Ultrasonicators

Hielscher Ultrasonics piegādā ultraskaņas procesorus jūsu īpašajām prasībām: vai jūs vēlaties veikt nelielus apjomus laboratorijas skalā vai ražot liela apjoma straumi rūpnieciskā mērogā, Hielscher plašo Portfolio augstas veiktspējas ultraskaņas procesori piedāvā perfektu risinājumu jūsu pieteikumu. Lieljaudas jauda, precīza pielāgojamība un mūsu ultrasonicatoru uzticamība nodrošina jūsu procesa prasību izpildi. Digital touch ekrāni un automātiska datu ierakstīšana par ultraskaņas parametriem integrētā SD kartē padara mūsu ultraskaņas ierīču darbību un kontroli ļoti lietotājam draudzīgāku.
Hielscheras ultraskaņas iekārtu robustums nodrošina 24 stundas diennaktī ātru un smagu darbu.
Zemāk redzamā tabula sniedz norādes par mūsu ultraskaņas aparātu aptuveno apstrādes jaudu: