• Metāla organiskās sistēmas ir savienojumi, kas veidojas no metāla joniem un organiskajām molekulām, lai izveidotu vienu, divus vai trīsdimensiju hibrīda materiālu. Šīs hibrīdās struktūras var būt porainas vai neporainas un piedāvā kolektora funkcijas.
• MOFs SONOCHEMICAL sintēze ir daudzsološs paņēmiens, kā metāla organisko kristāli tiek ražoti ļoti efektīvi un videi draudzīgi.
• Ultraskaņas ražošanu MOFs var lineagri samazināts no mazu paraugu sagatavošanu lab līdz pilnīgai komerciālai ražošanai.

Metālorganiskie ietvari

Kristāliskā metāla organiskās sistēmas (MOFs) ietilpst augstu potenciālo poraino materiālu kategorijā, ko var izmantot gāzes akumulācijas, adsorbcijas/atdalīšanas, katalīzes, kā adsorbentu, magnētisma, sensora dizaina un narkotiku piegādes jomā. MOFs parasti veidojas self-montāža, kur sekundāro celtniecības vienību (SBUs) Get saistīts ar organisko starpleriem (ligands), lai radītu sarežģītu tīklu. Organiskos starplikus vai metālisko SBUs var pārveidot, lai kontrolētu MOF porainību, kas ir ļoti būtiska attiecībā uz tā funkcijām un lietderību konkrētos pielietojumos.

MOFs SONOCHEMICAL sintēze

Ultraskaņas apstarošana un tādējādi radītais kavitācija ir labi pazīstami ar tās unikālo ietekmi uz ķīmiskām reakcijām, ko dēvē Sonokīmija. Vardarbīgu sabrukums Kavitāciju burbuļi rada lokalizēts karstajiem punktiem ar ārkārtīgi augstu pārejošu temperatūru (5000 K), spiedienu (1800 ATM), un dzesēšanas ātrumu (10¹⁰Ks^-1), kā arī triecienviļņi un radušos šķidrumu strūklu. Šajos KAVITĀCIJAS karstajiem punktiem, kristālisko nukleāciju un augšanu, piemēram, Ostwald nogatavināšana, tiek inducēta un veicināta. Tomēr daļiņu izmērs ir ierobežots, jo šie karstie punkti ir raksturīgs ar pārmērīgu dzesēšanas ātrumu, kas nozīmē, ka no reakcijas vides temperatūra ietilpst milisekundēs.
Ultraskaņa ir zināms, sintezēt MOFs Strauji Saskaņā ar Vieglas procesa nosacījumiem, piemēram, bez šķīdinātājiem, pēc telpas temperatūra un saskaņā ar apkārtējais spiediens. Pētījumi liecina, ka MOFs var ražot Rentabli naktsmītnē Augsta ienesīgums izmantojot SONOCHEMICAL trasi. Visbeidzot, sonochemiskais MOFs sintēze ir Zaļā, videi draudzīga metode.

Sagatavošana MOF-5

Pētījumā Wang et al (2011), Zn₄O [1,4-benzenedicarboksilāts]₃ tika sintezēta, izmantojot sonochemiskais Maršruta. 1,36 g H₂BDC un 4.84 g Zn (NO₃)₂· 6H₂O tika inilially izšķīdināti 160 ml DMF. Tad 6.43 g tēja tika pievienots maisījums ar ultraskaņas apstarošana. Pēc 2 stundām nekrāsotās nogulsnes ir savāktas filtrējot un nomazgā ar DMF. Cietvielu žāvē vakuumā 90 ° c temperatūrā un pēc tam uzglabā vakuumeksikatorā.

Sagatavošana mikroporainu MOF Cu₃BTC₂

Li et al. (2009) ziņo par efektīvu ultraskaņas sintēze trīsdimensiju (3-D) metāla – organiskā sistēma (MOF) ar 3-D kanāliem, piemēram, Cu₃BTC₂ (HKUST-1, BTC = benzols-1, 3, 5-triarboksilāts). Kupriskā acetāta un H₃BTC jauktā šķīdumā DMF/EtOH/H₂O (3:1:2, v/v) zem ultraskaņas apstarošanas pie apkārtējās vides temperatūra un atmosfēras spiediens par īsas reakcijas laiki (5 – 60 min) piešķīra Cu₃BTC₂ Collas Augsta ienesīgums (62.6 – 85.1%). Šīs Cu₃BTC₂ Nano-kristāli ir izmēri izmēru diapazons ir 10-200 nm, kas ir daudz Mazāku sintezētas, izmantojot tradicionālo solvotermālo metodi. Nebija būtisku atšķirību fizikāli ķīmiskās īpašības, piemēram, BET virsmas laukums, poru tilpums, un ūdeņraža uzglabāšanas jauda starp Cu₃BTC₂ Nano-kristāli, kas sagatavoti, izmantojot ultraskaņas metodi un mikrokristāliem, ko iegūst, izmantojot uzlabotu solvotermālo metodi. Salīdzinājumā ar tradicionālajām sintētiskajām tehnikām, tādām kā šķīdinātāju difūzijas tehnika, hidrotermālās un solvotermālās metodes, porainu MOFs būvniecības ultraskaņas metode tika konstatēta ļoti Efektīvu un videi draudzīgākas.

Viendimensionāla mg (II) MOF sagatavošana

Tahmasian et al. (2013) ziņo par Efektīvu, zemas izmaksas, un videi draudzīgs izstrādāt 3D supramolekulāro metālu organisko sistēmu (MOF), pamatojoties uz MgII, {[mg (HIDC) (H₂O₂] ⋅ 1.5 h₂O_N (H3L = 4,5-imidazola-dikarboksilskābe), izmantojot ultrasoniski atbalstīto maršrutu.
Nanostrukturēti {[mg (HIDC) (H₂O₂] ⋅ 1.5 h₂O_N tika sintezēta, izmantojot šādu sonochemiskais Maršruta. Lai sagatavotu nanodaļiņu {[mg (hidc) (H2O) 2] ⋅ 1.5 h₂O} n (1), 20 mL ligun H šķīduma₃IDC (0,05 M) un kālija hidroksīds (0,1 M) tika pozicionēts uz augsta blīvuma ultraskaņas zondi ar maksimālo izejas jaudu 305 W. šajā šķīdumā tika pievienots 20 mL magnija nitrāta ūdens šķīduma (0,05 M). Iegūtos nogulsnētos nogulsnes noskaloja ar ūdens andeanolu un žāvē ar gaisu (m.p. > 300 º C. (Atrasts: C, 24,84; H, 3,22; N, 11,67%.). IR (cm^-1) atlasītajās joslās: 3383 (w), 3190 (w), 1607 (BR), 1500 (m), 1390 (s), 1242 (m), 820 (m), 652 (m)).
Lai pētot sākotnējo reaģentu koncentrācijas ietekmi uz nanostrukturētā savienojuma izmēru un morfoloģiju, iepriekš minētie procesi veikti ar šādiem sākotnējo reaģentu koncentrācijas nosacījumiem: [HL2 −] = [Mg2 +] = 0,025 M.

Luminiscējošo mikroporaino MOFs Sono sintēze

Qiu et al. (2008) atrada sonochemiskais maršruts, lai ātri sintēze luminiscences mikroporainu MOF, Zn₃BTC₂⋅ 12H₂O (1) un organoamīnu selektīvā uzrāde, izmantojot 1 nanokrystals. Rezultāti liecina, ka ultraskaņas Sintēze ir vienkārša, efektīva, ar zemu izmaksu un videi draudzīga pieeja nanomēroga daļiņu mofs.
MOF 1 tika sintezēts, izmantojot ultraskaņas metodi ar Apkārtējā temperatūru un Atmosfēras reakcijas laiku attiecīgi 5, 10, 30 un 90 min. Tika veikts arī kontroles eksperiments, lai sintezētu 1. maisījumu, izmantojot hidrotermisko metodi, un konstrukcijas ir apstiprinājušas IR, elementārā analīze un Rietveld analīze pulvera rentgena difrakcijas (XRD) modeļos, izmantojot WinPLOTR un Fullprof¹³. Pārsteidzoši, ka cinka acetātu dihidrāta reakcija ar benzen-1, 3, 5-triarboksilskābi (H₃BTC) 20% etanola ūdenī (v/v) zem ultraskaņas apstarošanas apkārtējās vides temperatūrā un spiediens 5 min bija 1 ļoti Augsta ienesīgums (75,3%, pamatojoties uz H₃BTC). Arī raža 1 palielinājās pakāpeniski no 78,2% līdz 85,3%, palielinot reakcijas laiku no 10 līdz 90 min. Šis rezultāts liecina, ka strauja sintēze MOF var tikt realizēta ievērojami Augsta ienesīgums izmantojot ultraskaņas metodi. Salīdzinot ar tāda paša savienojuma MOF 1 hidrotermālo sintēzi, ko veic 140 ° c temperatūrā pie augsta spiediena 24 stundu laikā, 12 ultraskaņas sintēze ir ļoti efektīva metode ar augstu ražību un zemas izmaksas.
Tā kā neviens produkts netika iegūts, sajaucot cinka acetātu ar H3BTC tādā pašā reakcijas vidē apkārtējās vides temperatūrā un spiedienā, ja nav ultraskaņas, Ultraskaņu ir jāspēlē Svarīgi loma MOF 1 veidošanās laikā.

Ultraskaņas procesi: no Laboratorija lai Rūpnieciska Mēroga

Sonochemiskais aprīkojums

Hielscher Ultrasonics ilgu laiku ir pieredze spēcīgu un uzticamu ultrasonikatoru un SONOCHEMICAL reaktoru projektēšanā un ražošanā. Hielscher nosedz jūsu prasības, izmantojot plašo ultraskaņas ierīču klāstu – no maziem Lab ierīces Vairāk nekā sols-top un Pilots Ultraskaņas aparāti līdz pilnīgairūpnieciskās sistēmas SONOCHEMICAL ražošanai komerciālā mērogā. Liela dažādība sonotrodes, pastiprinātājs, reaktori, plūsmas šūnas, trokšņa slāpēšana kastes un piederumi ļauj configurate optimālu setup jūsu sonochemiskais Reakcija. Hielscher ultraskaņas ierīces ir ļoti stabila, kas būvētas Visu diennakti, 7 dienas nedēļā nepieciešama tikai ļoti neliela apkope.