Technologia ultradźwiękowa firmy Hielscher

Ultradźwiękowa Wet-Precypitacja Niebieskiego Nanokuba Pruskiego

Heksacyjanożelazny błękit pruski lub heksacyjanożelazny jest nanostrukturalnym metalicznym szkieletem organicznym (MOF), który jest stosowany w produkcji baterii sodowo-jonowych, biomedycynie, atramentów i elektronice. Ultradźwiękowa synteza mokro-chemiczna jest skuteczną, niezawodną i szybką drogą do produkcji nanorurek błękitu pruskiego i analogów błękitu pruskiego, takich jak heksacyjanożelazian miedzi i heksacyjanożelazian niklu. Ultradźwiękowo wytrącane nanocząsteczki błękitu pruskiego charakteryzują się wąskim rozkładem wielkości cząstek, monodyspersyjnością i wysoką funkcjonalnością.

Niebieski Pruski i Hexacyanoferrate Analogi

Heksacyjanożelazny błękit pruski lub heksacyjanożelazny są szeroko stosowane jako funkcjonalny materiał do projektowania zastosowań elektrochemicznych oraz do produkcji czujników chemicznych, wyświetlaczy elektrochromowych, farb i powłok, baterii (baterie sodowo-jonowe), kondensatorów i superkondensatorów, materiałów do magazynowania kationów, takich jak H+ lub Cs+, katalizatorów, terenostyków i innych. Ze względu na dobrą aktywność redoks i wysoką stabilność elektrochemiczną, błękit pruski jest strukturą metaloorganiczną (MOF), która jest szeroko stosowana do modyfikacji elektrod.
Oprócz różnych innych zastosowań, niebieski pruski i jego analogi, heksacyjanożelazian miedzi i heksacyjanożelazian niklu są używane jako barwne tusze odpowiednio niebieskiego, czerwonego i żółtego koloru.
Ogromną zaletą nanocząsteczek pruskiego błękitu jest ich bezpieczeństwo. Nanocząsteczki błękitu pruskiego są w pełni biodegradowalne, biokompatybilne i zatwierdzone przez FDA do zastosowań medycznych.

Sonochemiczna synteza niebieskich nanokubków pruskich

Synteza nanocząsteczek błękitu pruskiego / heksacyjanoferytu pruskiego jest reakcją niejednorodnego wytrącania się mokrych chemikaliów. W celu uzyskania nanocząstek o wąskim rozkładzie wielkości cząstek i monodyspersyjności, wymagana jest niezawodna droga opadu. Precydystynacja ultradźwiękowa jest dobrze znana z niezawodnej, skutecznej i prostej syntezy wysokiej jakości nanocząstek i pigmentów, takich jak magnetyt, molibdenian cynku, fosfomolibdenian cynku, różne nanocząstki rdzenia i powłoki itp.

Sonochemical setup with ultrasonic probe UIP2000hdT and ultrasonic reactor for chemical synthesis

Ultradźwiękowiec UIP2000hdT to potężne urządzenie sonochemiczne do syntezy i wytrącania nanocząstek.

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Drogi syntezy mokrej chemicznej dla nanocząsteczek błękitu pruskiego

Sonochemiczny szlak syntezy nanocząsteczek błękitu pruskiego jest wydajny, delikatny, szybki i przyjazny dla środowiska. Ultradźwiękowe opady atmosferyczne dają w wysokiej jakości nanokubeczkach błękitu pruskiego, które charakteryzują się jednolitą małą wielkością (ok. 5nm), wąskim rozkładem wielkości i monodyspersyjnością.
Nanocząsteczki błękitu pruskiego mogą być syntezowane różnymi drogami opadowymi ze stabilizatorami polimerowymi lub bez nich.
Unikając stosowania polimeru stabilizującego, nanorurki błękitu pruskiego mogą być wytrącane po prostu przez ultradźwiękowe mieszanie FeCl3 i K3[Fe(CN)6[ ] w obecności H2O2.
Zastosowanie sonochemii w tego typu syntezie pozwoliło na uzyskanie mniejszych nanocząstek (tj. o wielkości 5 nm zamiast wielkości ≈50 nm uzyskanych bez sonizacji). (Dacarro i in. 2018)

Studia przypadków Ultradźwiękowej Syntezy Błękitów Pruskich

Prussian blue nanoparticles (also known as iron hexacyanoferrate) can be efficiently synthesized via sonochemical route.Generalnie, błękit pruski Nanocząsteczki są syntezowane metodą ultradźwiękową.
W tej technice, 0,05 M roztwór K4[Fe(CN)6] dodaje się do 100 ml roztworu kwasu solnego o stężeniu (0,1 mol/l). Otrzymany roztwór K4[Fe(CN)6] roztwór wodny jest utrzymywany w temperaturze 40ºC przez 5 godzin podczas sonicznego podgrzewania roztworu, a następnie pozostawiony do ochłodzenia w temperaturze pokojowej. Otrzymany niebieski produkt jest filtrowany i wielokrotnie płukany wodą destylowaną i absolutnym alkoholem etylowym, a następnie suszony w piecu próżniowym w temperaturze 25ºC przez 12 godzin.

Analogowy heksacyjanożelazian miedzi (CuHCF) został zsyntetyzowany następną drogą:
Nanocząstki CuHCF zostały zsyntetyzowane zgodnie z poniższym równaniem:
Cu(NO3)3 + K4[Fe(CN)6[ ] -> Cu4[Fe(CN)6] + KN03

Nanocząstki CuHCF są syntezowane metodą opracowaną przez Bioni i in., 2007 [1]. Mieszanina 10 mL z 20 mmol L-1 K3[Fe(CN)6] + 0,1 mol L-1 Roztwór KCl o zawartości 10 mL 20 mmol L-1 CuCl2 + 0,1 mol L-1 KCl, w kolbie sonacyjnej. Następnie mieszanina jest napromieniowywana ultradźwiękami o wysokiej intensywności przez 60 min, przy użyciu tytanowego rogu bezpośrednio zanurzeniowego (20 kHz, 10Wcm).-1), który został zanurzony do głębokości 1 cm w roztworze. Podczas mieszania obserwuje się pojawienie się jasnobrązowego osadu. Dyspersja ta jest dializowana przez 3 dni w celu uzyskania bardzo stabilnej, jasnobrązowej dyspersji.
(por. Jassal i in. 2015)

Ultrasonically synthesized Prussian Blue (iron hexacyanoferrate) nanocubes.Wu i wsp. (2006) zsyntetyzowali nanocząstki błękitu pruskiego drogą sonochemiczną z K4[Fe(CN)6], w którym Fe2+ został wytworzony w wyniku rozkładu [FeII(CN)6]4- przez napromieniowanie ultradźwiękowe w kwasie solnym; Fe2+ został utleniony do Fe3+ do reakcji z pozostałymi [FeII(CN)6[4 jony] Grupa badawcza stwierdziła, że równomierny rozkład wielkości zsyntetyzowanych nanokubeczek błękitu pruskiego jest spowodowany efektami ultradźwiękowymi. Obraz FE-SEM po lewej stronie przedstawia sonochemicznie zsyntetyzowane nanokubeczki heksacyjanożelazianu żelaza z grupy badawczej Wu.

Synteza na dużą skalę: przygotowanie nanocząstek PB na dużą skalę, PVP (250 g) i K3[Fe(CN)6] (19.8 g) were added into 2,000 mL of HCl solution (1 M). The solution was sonicated until clear and then placed in an oven at 80°C to achieve an ageing reaction for 20–24 hours. The mixture was then centrifuged at 20,000 rpm for 2 hours for the collection of PB nanoparticles. (Safety note: In order to expel any HCN created, the reaction should be carried out in a fume hood).

TEM of Prussian Blue nanocubes

Mikrograf TEM nanokubków błękitu pruskiego stabilizowanych cytrynianem
studium i obraz: Dacarro et al. 2018

Sondy ultradźwiękowe i reaktory sonochemiczne do syntezy błękitu pruskiego

Firma Hielscher Ultrasonics jest producentem z wieloletnim doświadczeniem w produkcji wysokowydajnych urządzeń ultradźwiękowych, które są stosowane na całym świecie w laboratoriach i produkcji przemysłowej. Synteza sonochemiczna i wytrącanie nanocząstek i pigmentów jest wymagającą aplikacją, która wymaga zastosowania sond ultradźwiękowych o dużej mocy, generujących stałe amplitudy. Wszystkie urządzenia ultradźwiękowe firmy Hielscher są projektowane i produkowane z myślą o pracy w trybie 24/7 przy pełnym obciążeniu. Procesory ultradźwiękowe są dostępne w wersjach od kompaktowych laboratoryjnych ultrasonografów o mocy 50 W do ultrasonografów o mocy 16.000 W pracujących w linii produkcyjnej. Szeroka gama rogów wzmacniających, sonotrod i komórek przepływowych pozwala na indywidualną konfigurację systemu sonochemicznego w zależności od prekursorów, ścieżki i produktu końcowego.
Firma Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne sondy ultradźwiękowe, które mogą być specjalnie ustawiane tak, aby zapewnić pełne spektrum od bardzo łagodnych do bardzo wysokich amplitud. Jeśli Państwa aplikacja sonochemiczna wymaga nietypowych specyfikacji (np. bardzo wysokich temperatur), dostępne są sondy ultradźwiękowe dostosowane do Państwa potrzeb. Wytrzymałość urządzeń ultradźwiękowych firmy Hielscher pozwala na pracę w trybie 24/7 w ciężkich warunkach i w wymagających środowiskach.

Synteza wsadowa i liniowa sonochemiczna

Sondy ultradźwiękowe firmy Hielscher mogą być używane do sondyzacji wsadowej i ciągłej w linii produkcyjnej. W zależności od objętości reakcji i szybkości reakcji polecimy Państwu najbardziej odpowiednią konfigurację ultradźwiękową.

Sondy ultradźwiękowe i reaktory soniczne dla każdej objętości

Asortyment produktów firmy Hielscher Ultrasonics obejmuje pełne spektrum procesorów ultradźwiękowych, od kompaktowych laboratoryjnych ultrasonografów, poprzez systemy stacjonarne i pilotażowe, aż po w pełni przemysłowe procesory ultradźwiękowe o wydajności umożliwiającej przetwarzanie ciężarówek na godzinę. Pełna gama produktów pozwala nam zaoferować Państwu najbardziej odpowiednie urządzenia ultradźwiękowe dla Państwa płynów, wydajności procesu i celów produkcyjnych.

Precyzyjnie regulowane amplitudy dla uzyskania optymalnych wyników

Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Wszystkie procesory ultradźwiękowe Hielscher są precyzyjnie sterowane, a tym samym niezawodne konie robocze. Amplituda jest jednym z kluczowych parametrów procesu, który wpływa na efektywność i skuteczność reakcji wywołanych sonochemicznie i sonomechanicznie. Wszystkie ultradźwięki Hielscher Ultrasonics’ Procesory pozwalają na precyzyjne ustawienie amplitudy. Sonotrody i klaksony wzmacniające są akcesoriami pozwalającymi na modyfikację amplitudy w jeszcze szerszym zakresie. Przemysłowe procesory ultradźwiękowe firmy Hielscher mogą dostarczać bardzo duże amplitudy i zapewnić wymaganą intensywność ultradźwiękową dla wymagających zastosowań. Amplitudy do 200µm można z łatwością pracować w trybie ciągłym w trybie 24/7.
Precyzyjne ustawienia amplitudy i stałe monitorowanie parametrów procesu ultradźwiękowego za pomocą inteligentnego oprogramowania dają możliwość syntezy nanorurek pruskiego błękitu i analogów heksacyjanożelazianu w najbardziej efektywnych warunkach ultradźwiękowych. Optymalna sonizacja dla najbardziej efektywnej syntezy nanocząsteczek!
Wytrzymałość sprzętu ultradźwiękowego firmy Hielscher pozwala na pracę w trybie 24/7 w trudnych warunkach pracy i w wymagającym otoczeniu. Dzięki temu urządzenia ultradźwiękowe firmy Hielscher są niezawodnym narzędziem pracy, które spełnia wymagania procesów sonochemicznych.

Najwyższa jakość – Zaprojektowane i wyprodukowane w Niemczech

Jako firma rodzinna i prowadzona przez rodzinę, Hielscher stawia na najwyższą jakość swoich procesorów ultradźwiękowych. Wszystkie ultradźwięki są projektowane, produkowane i dokładnie testowane w naszej siedzibie w Teltow koło Berlina w Niemczech. Solidność i niezawodność urządzeń ultradźwiękowych firmy Hielscher czyni z nich konia roboczego w Państwa produkcji. Praca 24/7 przy pełnym obciążeniu i w wymagających środowiskach jest naturalną cechą charakterystyczną wysokowydajnych sond ultradźwiękowych i reaktorów firmy Hielscher.

Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators:

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
1 do 500mL 10-200mL/min UP100H
10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10-100L 2 do 10L/min UIP4000hdT
b.d. 10-100L/min UIP16000
b.d. większe klaster UIP16000

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Prosimy o skorzystanie z poniższego formularza w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat procesorów ultradźwiękowych, zastosowań i ceny. Chętnie omówimy z Państwem proces i zaproponujemy Państwu system ultradźwiękowy spełniający Państwa wymagania!









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do dyspersji, emulsyfikacji i ekstrakcji komórkowej.

Wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do pilotażowy i Przemysł skala.

Literatura / materiały źródłowe



Fakty Warto wiedzieć

Niebieski Pruski

Niebieski pruski jest chemicznie poprawny nazywany heksacyjanożelazianem (heksacyjanożelazianem żelaza(II,III)), ale potocznie nazywany jest również błękitem berlińskim, żelazocyjankiem, heksacyjanożelazianem, żelazo(III), heksacyjanożelazianem(II) żelaza(III) i błękitem paryskim.
Błękit pruski jest opisany jako głęboki niebieski pigment, który powstaje podczas utleniania soli żelazocyjanków. Zawiera on heksacyjanożelazian(II) żelaza w sześciennej strukturze krystalicznej kraty. Jest nierozpuszczalny w wodzie, ale ma również tendencję do tworzenia się koloidu, a zatem może występować w postaci koloidalnej lub rozpuszczalnej w wodzie, a także w postaci nierozpuszczalnej. Podaje się go doustnie do celów klinicznych, aby mógł być stosowany jako antidotum na niektóre rodzaje zatruć metalami ciężkimi, takie jak tal i radioaktywne izotopy cezu.
Analogami heksacyjanożelazianu żelaza (błękit pruski) są: heksacyjanożelazian miedzi, heksacyjanożelazian kobaltu, heksacyjanożelazian cynku i heksacyjanożelazian niklu.

Baterie sodowo-jonowe

Akumulator sodowo-jonowy (NIB) jest rodzajem akumulatora, który można ładować. W przeciwieństwie do akumulatorów litowo-jonowych, akumulatory sodowo-jonowe wykorzystują jako nośniki ładunku jony sodowe (Na+) zamiast litu. W przeciwnym razie skład, zasada działania i konstrukcja ogniw są zasadniczo identyczne z powszechnie stosowanymi i szeroko stosowanymi bateriami litowo-jonowymi. Główna różnica między tymi dwoma typami baterii polega na tym, że w kondensatorach litowo-jonowych stosuje się związki litu, podczas gdy w bateriach Na+ stosuje się metale sodowe. Oznacza to, że katoda baterii sodowo-jonowych zawiera kompozyty i anodę sodową lub sodową (niekoniecznie materiał na bazie sodu), jak również ciekły elektrolit zawierający zdysocjowane sole sodowe w polarnych rozpuszczalnikach protonowych lub aprotycznych. Podczas ładowania Na+ są ekstrahowane z katody i wprowadzane do anody, podczas gdy elektrony przemieszczają się przez obwód zewnętrzny; podczas rozładowywania zachodzi proces odwrotny, gdy Na+ są ekstrahowane z anody i ponownie wprowadzane do katody, podczas gdy elektrony przemieszczają się przez obwód zewnętrzny wykonując użyteczną pracę. Idealnie byłoby, gdyby materiały anodowe i katodowe wytrzymywały wielokrotne cykle przechowywania sodu bez jego degradacji, aby zapewnić długi cykl życia.
Synteza sonochemiczna jest niezawodną i wydajną techniką produkcji wysokiej jakości soli sodowo-metalowych luzem, która może być wykorzystana do produkcji kondensatorów sodowo-jonowych. Synteza proszku sodowego odbywa się poprzez ultradźwiękową dyspersję stopionego metalu sodowego w oleju mineralnym. Jeśli są Państwo zainteresowani syntezą ultradźwiękową soli sodowo-metalowych, prosimy o wypełnienie formularza kontaktowego, przesłanie wiadomości e-mail (na adres info@hielscher.com) lub wzywanie nas!

Metalowo-organiczne konstrukcje ramowe

Ramy metaloorganiczne (MOF) to klasa związków składających się z jonów metali lub skupisk skoordynowanych z ligandami organicznymi, które mogą tworzyć struktury jedno-, dwu- lub trójwymiarowe. Stanowią one podklasę polimerów koordynacyjnych. Polimery koordynacyjne są tworzone przez metale, które są łączone przez ligandy (tzw. cząsteczki linkera) w taki sposób, że powstają powtarzające się motywy koordynacyjne. Ich główne cechy to krystaliczność i często porowatość.
Przeczytaj więcej o ultradźwiękowej syntezie struktur metaloorganicznych (MOF)!