Ультразвуковое влажное осадки прусских голубых нанокуб

Прусский синий или железный гексацианоферрат является наноструктурированный металлический органический каркас (MOF), который используется в производстве натрия ионных аккумуляторов, биомедицины, чернил и электроники. Ультразвуковой влажный химический синтез является эффективным, надежным и быстрым путем для производства прусских голубых нанокубов и прусских синих аналогов, таких как гексацианоферрат меди и гексацианоферрат никеля. Ультрасонически осажденные прусские синие наночастицы характеризуются узким распределением размеров частиц, монодисперсией и высокой функциональностью.

Прусский синий и гексацианоферрат Аналоги

Прусский синий или железный гексацианофераты широко используются в качестве функционального материала для проектирования электрохимических применений и производства химических датчиков, электрохромных дисплеев, чернил и покрытий, батарей (натрийо-ионных батарей), конденсаторов и суперконденсаторов, материалов для хранения катиона, таких как для H' или Cs, катализаторов, theranostics и других. Благодаря своей хорошей активности редокса и высокой электрохимической стабильности, прусский синий является металлоорганические рамки (MOF) структура, которая широко используется для модификации электродов.
Помимо различных других применений, прусский синий и его аналоги медного гексацианоферрата и гексацианоферрата никеля используются в качестве цветных чернил синего, красного и желтого цветов соответственно.
Огромным преимуществом прусских синих наночастиц является их безопасность. Прусские голубые наночастицы полностью биоразлагаемы, биосовместимы и одобрены FDA для медицинского применения.

Сонохимический синтез прусских голубых нанокуб

Синтез прусского синего / гексацианоферритных наночастиц является реакцией неоднородных влажных химических осадков. Для получения наночастиц с узким распределением размеров частиц и монодисперсией необходим надежный маршрут осадков. Ультразвуковая прецицитация хорошо известна надежным, эффективным и простым синтезом высококачественных наночастиц и пигментов, таких как магнетит, цинковый молибдат, цинковый фосфомолибдат, различные наночастицы основной оболочки и т.д.

Маршруты влажно-химического синтеза прусских голубых наночастиц

Сонохимический маршрут синтеза прусских синих наночастиц эффективен, поверхностный, быстрый и экологически чистый. Ультразвуковые осадки выпадают в высококачественных прусских голубых нанокубах, которые характеризуются однородными небольшими размерами (около 5 нм), узким распределением размеров и монодисперсностью.
Прусские голубые наночастицы могут быть синтезированы через различные маршруты осадков с полимерными стабилизаторами или без них.
Избегая использования стабилизирующего полимера, прусские голубые нанокубы могут быть осаждены просто ультрасонически смешивания FeCl₃ и K₃Фе (CN)₆в присутствии H₂О₂,
Использование сонохимии в этом виде синтеза помогло получить меньшие наночастицы (т.е. 5 нм в размерах вместо размера ≈50 нм, полученных без соника). (Дачарро и др. 2018)

Тематические исследования ультразвукового прусского синего синтеза

Как правило, прусские синие наночастицы синтезируются с помощью ультразвукового метода.
В этой технике решение K 0.05 M₄Фе (CN)₆Добавляется к 100 мл раствора соляной кислоты (0,1 мол/л). В результате K₄Фе (CN)₆- aqueous раствор хранится при температуре 40oC в течение 5 ч в то время как sonicating раствор, а затем позволил остыть при комнатной температуре. Полученный синий продукт фильтруется и промывается неоднократно дистиллированной водой и абсолютным этанолом и, наконец, сушат в вакуумной печи при температуре 25oC в течение 12 ч.

Гексацианоферрит аналог медного гексацианоферрита (CuHCF) был синтезирован по следующему маршруту:
Наночастицы CuHCF были синтезированы в соответствии со следующим уравнением:
Cu(NO₃)₃ К₄Фе (CN)₆Ку₄Фе (CN)₆КН0₃

Наночастицы CuHCF синтезируются методом, разработанным Bioni et al., 2007. Смесь 10 мл 20 ммоль л^-1 К₃Фе (CN)₆0,1 л л^-1 Раствор KCl с 10 мл 20 ммоль л^-1 CuCl₂ 0,1 л л^-1 KCl, в звуковой колбе. Смесь затем облучается с высокой интенсивностью ультразвукового излучения в течение 60 мин, используя прямое погружение титановый рог (20 кГц, 10Wcm^-1), который был окунут до глубины 1 см в раствор. Во время смеси наблюдается появление светло-коричневого отея. Эта дисперсия диализа в течение 3 дней для того, чтобы получить очень стабильный, светло-коричневого цвета дисперсии.
(cf. Jassal et al. 2015)

Wu et al. (2006) синтезированные прусские голубые наночастицы по сонохимическому маршруту из K₄Фе (CN)₆в котором Fe2 был произведен в результате разложения «FeII(CN)6»4» ультразвуковым облучением соляной кислотой; Фе^{2 евро} был окисляется Фе^{3 евро} реагировать с оставшимися «FeII(CN)₆Ионы. Исследовательская группа пришла к выводу, что равномерное распределение размеров синтезированных прусских синих нанокубов вызвано ультразвуком эффектов. Изображение FE-SEM слева показывает сонохимически синтезированные нанокубы железа гексацианоферрата исследовательской группой Ву.

Масштабный синтез: для подготовки наночастиц ПБ в больших масштабах, PVP (250 г) и K₃Фе (CN)₆(19,8 г) были добавлены в 2000 мл раствора HCl (1 M). Раствор был sonicated до ясно, а затем помещен в духовку при температуре 80 градусов по Цельсию для достижения реакции старения в течение 20-24 часов. Затем смесь была центрифугирована при 20 000 об/мин в течение 2 часов для сбора наночастиц ПБ. (Примечание безопасности: Для того, чтобы изгнать любой HCN создан, реакция должна быть проведена в дым капот).

Ультразвуковые зонды и сонохимические реакторы для прусского синего синтеза

Hielscher Ultrasonics является долгосрочным производителем высоко производительного ультразвукового оборудования, которое используется во всем мире в лабораториях и промышленном производстве. Сонохимический синтез и осадки наночастиц и пигментов является требовательным применением, которое требует высокомощных ультразвуковых зондов, которые генерируют постоянные амплитуды. Все ультразвуковые устройства Hielscher разработаны и изготовлены для 24/7 при полной загрузке. Ультразвуковые процессоры доступны от компактных лабораторных ультразвуковых систем мощностью 50 Вт до 16 000 ватт мощных стационарных ультразвуковых систем. Широкий спектр бустерных рогов, сонотродов и клеток потока позволяет индивидуально настроить сонохимическую систему в соответствии с прекурсорами, путями и конечный продукт.
Hielscher Ultrasonics производит высокую производительность ультразвуковых зондов, которые могут специально установить для доставки полного спектра очень мягкий до очень высоких амплитуд. Если ваше сонохимическое применение требует необычных спецификаций (например, очень высоких температур), доступны индивидуальные ультразвуковые сонотроды. Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет 24/ 7 эксплуатации на тяжелой службе и в сложных условиях.

Сонохимический пакет и синтез inline

Ультразвуковые зонды Hielscher могут быть использованы для пакетной и непрерывной звуковой линии. В зависимости от объема реакции и скорости реакции, мы порекомендуем вам наиболее подходящую ультразвуковую установку.

Ультразвуковые зонды и соно-реакторы для любого объема

Ассортимент продукции Hielscher Ultrasonics охватывает весь спектр ультразвуковых процессоров от компактных лабораторных ультразвуковых систем до полностью промышленных ультразвуковых процессоров с возможностью обработки грузовых автомобилей в час. Полный ассортимент продукции позволяет нам предложить Вам наиболее подходящее ультразвуковое оборудование для ваших жидких, производственных мощностей и производственных целей.

Точно управляемые амплитуды для оптимальных результатов

Все ультразвуковые процессоры Hielscher являются точно управляемыми и, таким образом, надежными рабочие лошади. Амплитуда является одним из важнейших параметров процесса, которые влияют на эффективность и эффективность сонохимически и sonomechanically индуцированных реакций. Вся ультразвуковая Хиэльшер’ процессоры позволяют точно установить амплитуду. Sonotrodes и бустер рога аксессуары, которые позволяют изменить амплитуду в еще более широком диапазоне. Промышленные ультразвуковые процессоры Hielscher могут обеспечить очень высокие амплитуды и обеспечить необходимую ультразвуковую интенсивность для требовательных приложений. Амплитуды до 200 мкм могут быть легко непрерывно запущены в 24 / 7 операции.
Точные настройки амплитуды и постоянный мониторинг параметров ультразвукового процесса с помощью интеллектуального программного обеспечения дают вам возможность синтезировать ваши прусские голубые нанокубы и аналоги гексацианоферрата в наиболее эффективных ультразвуковых условиях. Оптимальная соника для наиболее эффективного синтеза наночастиц!
Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет 24/ 7 эксплуатации на тяжелой службе и в сложных условиях. Это делает ультразвуковое оборудование Hielscher надежным инструментом работы, который отвечает вашим требованиям к сонохимическому процессу.

Наивысшее качество – Разработано и изготовлено в Германии

Как семейный и семейный бизнес, Hielscher уделяет приоритетное внимание самым высоким стандартам качества для своих ультразвуковых процессоров. Все ультразвуковые средства разработаны, изготовлены и тщательно протестированы в нашей штаб-квартире в Тельтоу недалеко от Берлина, Германия. Надежность и надежность ультразвукового оборудования Hielscher делают его рабочей лошадкой в вашем производстве. 24/7 эксплуатация при полной нагрузке и в сложных условиях является естественной характеристикой высокую производительность ультразвуковых зондов и реакторов Hielscher.

В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов: