Hielscher ultralydteknologi

Syntetisere Nano-Sølv med honning og ultralyd

Nano-sølv er bruk for sine anti-bakterielle egenskaper for å forsterke materialer i medisin og materialvitenskap. Ultralydbehandling gir en rask, effektiv, sikker og miljøvennlig syntese av sfærisksølvnanopartikler i vann. Ultralyd nanopartikkelsyntese kan lett skaleres fra liten til stor produksjon.

Ultrasonisk assistert syntese av kolloidal nano-sølv

Sonokjemisk syntese, som er syntetiske reaksjoner under ultralydbestråling, er mye brukt til å produsere nanopartikler som sølv, gull, magnetitt, hydroksyapatitt, Klorokin, Perovskite, Latex og mange andre nanomaterialer.

Ultralyd våt-kjemisk syntese

For sølv nanopartikler er flere ultrasonisk assisterte synteseruter kjent. Nedenfor presenteres en ultralydsynteserute ved hjelp av honning som reduksjon og ligandcappingagenter. Honningkomponenter som glukose og fruktose er ansvarlige for sin rolle som både capping og reduksjon av midler i synteseprosessen.
Som de vanligste metodene for nanopartikkelsyntese faller ultralydnanosølvsyntesen også under kategorien våt kjemi. Ultralydbehandling fremmer kjernen av sølv nanopartikler i en løsning. Den ultrasonisk fremmede kjernen oppstår når en sølvforløper (sølvionkompleks), f.eks sølvnitrat (AgNO3) eller sølvperklorat (AgClO4), reduseres til kolloidalt sølv i nærvær av et reduksjonsmiddel, for eksempel honning. Under forutsetning av at konsentrasjonen av sølvioner i løsningen øker nok, binder oppløste metalliske sølvioner sammen og danner en stabil overflate. Når klyngen av sølvioner fortsatt er liten, er det en energisk ugunstig tilstand på grunn av en negativ energibalanse. Den negative energibalansen oppstår siden energien som oppnås ved å redusere konsentrasjonen av oppløste sølvpartikler er lavere enn energien som brukes ved å skape en ny overflate.
Når klyngen når den kritiske radiusen, som er punktet når den blir energisk gunstig, er den stabil nok til å fortsette å vokse. I vekstfasen sprer flere sølvatomer seg gjennom løsningen og festes til overflaten. Når konsentrasjonen av oppløst atomsølv reduseres til et visst punkt, er kjerneterskelen nådd slik at atomene ikke kan binde lenger sammen for å danne en stabil kjerne. Ved denne kjerneterskelen opphører veksten av nye nanopartikler, og gjenværende oppløst sølv absorberes av diffusjon i de voksende nanopartiklene i løsningen.
Sonikering fremmer masseoverføringen, det vil si fukting av klyngene, noe som resulterer i en raskere kjernedannelse. Ved nøyaktig kontrollert sonikering kan vekstrate, størrelse og form av nano-partikkelstrukturer bestemmes.
Klikk her for å lese mer om en annen grønn metode for å ultrasonisk syntetisere nano-sølv ved hjelp av karragenan!

Den ultrasonisk assisterte syntesen av sølv nanopartikler ved hjelp av honning som reduksjon ser ut til å være en facile, effektiv og grønn metode.

Sammenligning av konvensjonelle metoder og grønne syntesemetoder av nanopartikkelsyntese.

Fordeler med ultralyd nano-sølv syntese

  • enkel en-pot reaksjon
  • sikker
  • rask prosess
  • lav pris
  • lineær skalerbarhet
  • miljøvennlig, grønn kjemi
UP400St ultralyd Homogenisator 400 watt for batch sonikering

UP400St – en 400 watt kraftig ultrasonicator for sonokemisk syntese av nanopartikler

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


Case Studie av ultralyd Nano-sølv syntese

Materialer: sølvnitrat (AgNO3) som sølv forløper; honning som capping / redusere middel; Vann
Ultralyd enhet: UP400St

Ultralyd syntese protokoll

Beste forhold for å syntetisere kolloidale sølv nanopartikler ble funnet å være følgende: Redusere sølvnitrat under ultralydbehandling mediert av naturlig honning. Kort, 20 ml sølvnitratoppløsning (0,3 M) som inneholder honning (20 wt%) ble utsatt for ultralydbestråling med høy intensitet under omgivelsesforhold i 30 min. Ultralydbehandling ble utført med en probe-type ultrasonicator UP400S (400W, 24 kHz) direkte ned i reaksjonsoppløsningen.

Størrelse distribusjon av ultrasonisk syntetisert av sølv nano-partikler (Ag-NPs)

Partikkelstørrelsesfordeling av Ag-NPs syntetisert under optimale forhold; sølvkonsentrasjoner (0,3 M), honningkonsentrasjoner (20 wt%), og ultralydbestrålingstid (30 min)
bildekilde: Oskuee et al. 2016

Mat-grade honning brukes som capping / stabiliserende og redusere nde middel, noe som gjør den vandige kjernen løsning og de utfelte nanopartikler rene og trygge for mangfoldige applikasjoner.
Etter hvert som ultralydtiden øker, blir sølvnanopartiklene mindre og konsentrasjonen forbedres.
I den vandige honningløsningen er ultralydbehandling en nøkkelfaktor som påvirker dannelsen av sølvnanopartikler. Sonikeringsparametere som amplitude, tid og kontinuerlig vs pulserende ultralyd er viktige faktorer som tillater kontroll av størrelse og mengde sølv nanopartikler.

Resultat av ultralydsyntese av sølv nanopartikler

Den ultrasonisk fremmede, honningmedierte syntesen med UP400St resulterte i sfærisksølv nanopartikler (Ag-NPs) med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på ca. 11,8 nm. Ultralydsyntesen av sølv nanopartiklene er en enkel og rask en-pot metode. Bruken av vann og honning som materialer, gjør reaksjonen kostnadseffektiv og eksepsjonelt miljøvennlig.
Den presenterte teknikken for ultralydsyntese ved hjelp av honning som reduksjon og capping agent kan utvides til andre edle metaller, for eksempel gull, palladium og kobber, som tilbyr ulike ekstra anvendelse fra medisin til industri.

Ultrasonisk syntetisert sølv nano-partikler er sfærisk formet og viser en jevn partikkelstørrelse.

TEM bilde (A) og dens partikkel størrelse distribusjon (B) av Ag-NPs syntetisert i optimale forhold.

Påvirke kjerne- og partikkelstørrelse ved sonikering

Ultralyd gjør det mulig for produksjon av nanopartikler som sølv nanopartikler skreddersydd til krav. Tre generelle alternativer for sonikering har viktige effekter på utgangen:
Initial Sonikering: Den korte anvendelsen av ultralydbølger til en overmettet løsning kan initiere seeding og dannelse av kjerner. Som sonikering bare brukes i første fase, fortsetter den påfølgende krystallveksten uhindret, noe som resulterer i større krystaller.
Kontinuerlig Sonikering: Den kontinuerlige bestrålingen av den overmettede løsningen resulterer i små krystaller siden den upausede ultralydbehandlingen skaper mange kjerner som resulterer i veksten av mange små krystaller.
Pulserende sonikering: Pulserende ultralyd betyr bruk av ultralyd i bestemte intervaller. En nøyaktig kontrollert inngang av ultralydenergi gjør det mulig å påvirke krystallveksten for å oppnå en skreddersydd krystallstørrelse.

Ultralydatore med høy ytelse for syntese

Hielscher Ultrasonics leverer kraftige og pålitelige ultralydprosessorer for sonokekjemiske applikasjoner, inkludert sonosyntese og sonokatalyse. Ultralydblanding og dispergering øker masseoverføringen og fremmer fukting og påfølgende kjernedannelse av atomklynger for å utløse nanopartikler. Ultralydsyntese av nanopartikler er en enkel, kostnadseffektiv, biokompatibel, reproduserbar, rask og sikker metode.
Hielscher Ultrasonics leverer kraftige og nøyaktig kontrollerbare ultralydprosessorer for kjerner og nedbør av nano-materialer. Alle digitale enheter er utstyrt med intelligent programvare, farget berøringsskjerm, automatisk dataopptak på et innebygd SD-kort og har en intuitiv meny for brukervennlig og sikker drift.
Dekker hele strømområdet fra 50 watt håndholdte ultrasonicatorer for laboratoriet opp til 16.000 watt kraftige industrielle ultralydsystemer, har Hielscher det ideelle ultralydoppsettet for søknaden din. Robustheten til Hielschers ultralydutstyr gir mulighet for 24/7-drift på tung og i krevende miljøer.
Tabellen under gir deg en indikasjon på den omtrentlige prosesseringskapasiteten til våre ultralydapparater:

Batchvolum Strømningshastighet Anbefalte enheter
1 til 500 ml 10 til 200 ml / min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4l / min UIP2000hdT
10 til 100 liter 2 til 10 l / min UIP4000hdT
na 10 til 100 l / min UIP16000
na større klynge av UIP16000

Kontakt oss! / Spør oss!

Be om mer informasjon

Vennligst bruk skjemaet nedenfor for å be om ytterligere informasjon om ultralydprosessorer, applikasjoner og pris. Vi vil gjerne diskutere prosessen med deg og å tilby deg et ultralydsystem som oppfyller dine krav!









Vær oppmerksom på at Personvernregler.


Hielscher Ultrasonics produserer ultralyd homogenisatorer med høy ytelse for dispersjon, emulgering og celle utvinning.

Høyeffekts ultralyd homogenisatorer fra Lab til Pilot og Industriell skala.



Fakta Verdt å vite

Sølv Nano-Partikler

Sølv nanopartikler er partikler av sølv med størrelsen mellom 1nm og 100nm. Sølv nanopartikler har et ekstremt stort overflateareal, noe som tillater koordinering av et stort antall ligander.
Sølvnanopartikler tilbyr unike optiske, elektriske og termiske egenskaper som gjør dem svært verdifulle for materialvitenskap og produktutvikling, for eksempel fotovoltaics, elektronikk, ledende blekk, biologiske / kjemiske sensorer.
Et annet program, som allerede har blitt mye etablert, er bruken av sølvnanopartikler for antimikrobielle belegg, og mange tekstiler, tastaturer, sårdressinger og biomedisinske enheter inneholder nå sølvnanopartikler som kontinuerlig frigjør et lavt nivå av sølvioner for å gi beskyttelse mot bakterier.

Nano-sølv i tekstiler
Sølv nanopartikler påføres tekstilproduksjon, hvor Ag-NPs brukes til å produsere bomullsstoffer med justerbare farger, antibakterielle evner og selvhelbredende superhydrofobe egenskaper. Den antibakterielle egenskapen til sølv nanopartikler gjør det mulig å produsere stoffer, som forringer bakterier-avledet lukt (f.eks. svettelukt).

Anti-bakteriell belegg for medisin og medisinsk forsyning
Sølv nanopartikler viser anti-bakterielle, anti-sopp og antioksidative egenskaper, noe som gjør dem interessante for phamaceutical og medisinske applikasjoner, for eksempel tannarbeid, kirurgiske applikasjoner, sårhelingsbehandling og biomedisinsk utstyr. Forskning har vist at sølv nano-partikler (Ag-nPs) hemme vekst og multiplikasjon av ulike bakterier stammer som Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Citrobacter koseri, Salmonella typhii, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella lungebetennelse, Vibrio parahaemolyticus og sopp Candidgusa albicans. Den anti-bakterielle / anti-soppeffekten oppnås ved sølv nanopartikler som sprer seg til celler og binder Ag / Ag + ioner til biomolekylene i mikrobielle celler slik at deres funksjon forstyrres.