• Проблемы в ВЭЖХ представляют собой быстрое и эффективное разделение для широкого круга образцов.
• Ультразвук позволяет модифицировать и функционировать наночастицы, например микросферы кремнезема или циркония.
• Ультразвуковая обработка является очень удачным методом для синтеза частиц диоксида кремния и оболочки, особенно для колонн ВЭЖХ.

Ультразвуковая модификация частиц кремнезема

Структура частиц и размер частиц, а также размер пор и давление насоса являются наиболее важными параметрами, влияющими на анализ ВЭЖХ.
Большинство систем ВЭЖХ работают с активной неподвижной фазой, прикрепленной к внешней стороне мелких сферических частиц двуокиси кремния. Частицы - очень маленькие бусины в микро- и нанодиапазоне. Размеры частиц шариков изменяются, но размер частиц ок. 5 мкм является наиболее распространенным. Меньшие частицы обеспечивают большую площадь поверхности и лучшее разделение, но давление, необходимое для оптимальной линейной скорости, увеличивается за счет обратного квадрата диаметра частиц. Это означает, что использование частиц с половиной размера и размером одного и того же столбца удваивает производительность, но в то же время требуемое давление увеличивается в четыре раза.
Ультразвуковое питание является хорошо известным и проверенным инструментом для модификации / функционализации и диспергирования микро- и наночастиц, таких как диоксид кремния. Из-за его однородных и высоконадежных результатов в обработке частиц обработка ультразвуком является предпочтительным способом получения функционализированных частиц (например, частиц ядра-оболочки). Ультразвук мощности создает вибрацию, кавитацию и вызывает энергию для сонохимических реакций. Таким образом, мощные ультразвуковые аппараты успешно используются для обработки частиц, включая функционализация / модификация, Измельчение & дисперсия а также для Синтез (Э.Г. золь-гель маршруты).

Преимущества ультразвуковой модификации / функционализации частиц

• легкий контроль над размером частиц и модификацией
• полный контроль над параметрами процесса
• линейная масштабируемость
• применимо от очень малых до очень больших объемов
• безопасный, & Не вредит окружающей среде

Ультразвуковая подготовка частиц силиката ядра-оболочки

Частицы двуокиси кремния (сплошной сердечник с пористой оболочкой или поверхностно пористый) все чаще используются для высокоэффективного разделения с быстрым расходом и относительно низким противодавлением. Преимущества заключаются в их твердом сердечнике и пористой оболочке: полная частица ядра-оболочки образует большую частицу и позволяет управлять ВЭЖХ при более низком противодавлении, в то время как пористая оболочка и небольшое твердое сердечник обеспечивают более высокую площадь поверхности для разделения обработать. Преимущества использования частиц ядра-оболочки в качестве упаковочного материала для колонн ВЭЖХ заключаются в том, что меньший объем пор уменьшает объем, присутствующий для расширения от продольной диффузии. Размер частиц и толщина пористой оболочки оказывают прямое влияние на параметры разделения. (см. Hayes et al., 2014)
Наиболее часто используемые упаковочные материалы для упакованных колонн ВЭЖХ представляют собой обычные микросферы с диоксидом кремния. Частицы ядра-оболочки, используемые для хроматографии, обычно изготавливаются из кремнезема, но с твердым сердечником и пористой оболочкой. Частицы диоксида кремния-оболочки, используемые для хроматографических применений, также известны как плавленый сердечник, твердый сердечник или поверхностно пористые частицы.
Силиконовые гели могут быть синтезированы с помощью сонохимического золь-гель-маршрута. Силиконовые гели являются наиболее часто используемым тонким слоем для разделения активных веществ с помощью тонкослойной хроматографии (ТСХ).
Нажмите здесь, чтобы узнать больше о сонохимическом пути золь-гель-процессов!
Ультразвуковой синтез (соно-синтез) может быть легко применен для синтеза других металлов на основе двуокиси кремния или оксидов металлов, таких как TiO₂/ SiO₂, CuO / SiO₂, Pt / SiO₂, Au / SiO₂ и многие другие, и используется не только для модификации кремнезема для хроматографических картриджей, но и для различных промышленных каталитических реакций.

Ультразвуковая Дисперсия

Для получения полной производительности материала особенно важна мелкодисперсная дисперсия и деагломерация частиц. Таким образом, для высокоэффективного разделения в качестве упаковочных частиц используются частицы монодисперсного диоксида кремния с меньшим диаметром. Было доказано, что ультразвуковое исследование является более эффективным при диспергировании диоксида кремния, чем другие методы смешивания с высоким сдвигом.
В приведенном ниже графике показан результат ультразвукового диспергирования коллоидального диоксида кремния в воде. Измерения были получены с использованием Malvern Mastersizer 2000.

До и после обработки ультразвуком: Зеленая кривая показывает размер частиц до обработки ультразвуком, красная кривая представляет собой распределение частиц по размерам ультразвуковым кремнезема.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковой дисперсии кремнезема (SiO₂)!