Hielscher Ultrazvukové technológie

Ultrasonicky Polyhydroxylovaný C60 (Fullerenol)

  • Vo vode rozpustný polyhydroxylovaný C60 fullerén, nazvaný fullerenol alebo fullerol, je silný Voľný radikálny Scavenger a preto sa používa ako antioxidant v doplnkoch a farmaceutík.
  • Ultrazvuková hydroxylácia je rýchla a jednoduchá reakcia v jednom kroku, ktorá sa používa na produkciu polyhydroxylovaného C60 vo vode rozpustného.
  • Ultrasonically syntetizovaný vo vode rozpustný C60 má vynikajúcu kvalitu a používa sa pre farmaceutické a vysoko výkonné aplikácie.

Ultrazvukové jednostupňové syntéza Polyhydrolxylovaného C60

Ultrazvukový kavitácie je vynikajúca technika na výrobu vysoko kvalitných polyhydroxylovaných C60 fullerenes, ktoré sú rozpustné vo vode a môžu byť preto použité v rôznych aplikáciách v Pharma, medicíny a priemyslu. Afreen et al (2017) vyvinuli rýchlu a jednoduchú ultrazvukovú syntézu polyhydroxylovaného C60 bez kontaminácie (tiež známy ako fullerenol alebo fullerol). Ultrazvukový One-Step reakcie používa H2O2 a je bez použitia dodatočných hydroxylujúcich reagencií, t. j. NaOH, H2Takže4, a fáza transfer katalyzátory (PTC), ktoré spôsobujú nečistoty v syntetizované fullerenol. To robí Ultrazvukový fullerenol syntéza je čistejšie prístup k produkcii fullerenol; zároveň je to jednoduchší a rýchlejší spôsob, ako vyrobiť vysoko kvalitný, vo vode rozpustný C60.

Ultrazvukový hydroxylácia C60 produkovať vo vode rozpustný C60 (fullerenol)

Možné reakčné dráhy v ultrazvukovej-asistovanej syntéze fullerenolu v prítomnosti DIL. H2O2 (30%).
Zdroj: Afreen et al. 2017

Ultrazvukový syntéza vo vode rozpustný C60 – Podrobné

UP200St-200W Výkonný Ultrazvukový procesorPre rýchlu, jednoduchú a zelenú prípravu polyhydroxylovaného C60, ktorý je rozpustný vo vode, je 200 mg čistého C60 pridaný do 20mL 30% H2O2 a sonicated s ultrazvukovým procesorom, ako je UP200Ht alebo UP200St. Sonikácia parametre boli 30% amplitúda, 200 W v pulzného režimu pre 1 h pri izbovej teplote. Reakčná nádoba sa umiestni do chladiacej Cirkulátora vodného kúpeľa, aby sa zachovala teplota vo vnútri nádoby pri okolitej teplote. Pred ultrazvukom je C60 nemiešateľných vo vodnom H2O2 a je bezfarebná heterogénna zmes, ktorá sa zmení na svetlohnedú farbu po 30 min ultrazvukom. Následne, v najbližších 30 min ultrazvukom sa premení v úplne tmavo hnedé disperzie.
Hydroxyl darcu: intenzívne rozpúšťadle generované (= akustická) Kavitácia vytvára radikály, ako je CoH, COOH a cH z H2O a H2O2 Molekuly. Použitie H2O2 vo vodnom médiu je efektívnejší prístup k zavedeniu-OH skupín do klietky C60 skôr než len pomocou H2O pre syntézu fullerenolu. H2O2 zohráva dôležitú úlohu v ultrazvukovom hydroxylácii intenzifikáciu.

Ultrazvukový hydroxylácia C60 pomocou DIL. H2O2 30 je facile a rýchle One-Step reakcie na prípravu fullerenol. Ak sa vyžaduje len krátky čas reakcie, ultrazvuková reakcia ponúka zelený a čistý prístup s nízkou energetickou požiadavkou, pričom sa zabráni použitiu akýchkoľvek toxických alebo korozívnych reagencií na syntézu a zníži sa počet rozpúšťadiel potrebných na Separácia a čistenie C60 (OH)8∙ 2H2O.

Ultrazvukový procesor UP400St (400W) pre homogenizáciu, disperzné, emulgačné a sonochemical aplikácie.

UP400St (400W, 24kHz) je silný Ultrazvukový rozprašovačom

Žiadosť o informácie





Ultrazvukový Polyhydroxylácia dráhy

Keď intenzívne ultrazvukové vlny sú spojené do kvapaliny, striedavé nízkotlakové/vysokotlakové cykly vytvárajú vákuové bubliny v kvapaline. Vákuové bubliny rastú v priebehu niekoľkých cyklov, kým nemôžu absorbovať viac energie, takže zrútenie násilne. Počas bubliny kolaps extrémne fyzikálne účinky, ako sú vysoké teploty a tlakové diferenciály, nárazové vlny, mikrotrysky, turbulencie, šmykovej sily, atď. Tento jav je známy ako ultrazvukové alebo Akustické kavitácie. Tieto intenzívne sily ultrazvukovej kavitácie rozkladajú molekuly na cOH a cOOH55 radikály. Afreen et al (2017) predpokladať, že reakcia môže postupovať v dvoch dráh súčasne. CoH radikály ako reaktívne kyslíkové druhy (Ros) pripevnite do klietky C60, aby fullerenol (cesta I), a/alebo – Oh a COOH radikály útok elektrón deficitný C60 dvojité väzby v nukleophilic reakcie, a to vedie k tvorbe fullerénom epoxidu [C60On] ako medziprodukt v prvej fáze (cesta II), ktorý je podobný mechanizmu reakcie Bingel. Ďalej, opakovaný útok CoH (alebo COOH) na C60O cez SN2 reakcie výsledky v polyhydroxylated fullerénom alebo fullerenol.
Opakované epoxidation sa môžu uskutočniť, ktoré produkuje následné epoxidové skupiny napr., C60O2 a C60O3. Tieto epoxidové skupiny by mohli byť možnými kandidátmi na generovanie iných medziproduktov, napr. hydroxylovaný fullerén epoxid počas sonolýzy (= sonochemický rozklad). Okrem toho, následné otvorenie kruhu C60 (OH) xOy s cOH môže viesť k tvorbe fullerenolu. Tvorba týchto medziproduktov počas sonolýzy H2O2 alebo H2O v prítomnosti C60 je neodvratný, a ich prítomnosť v konečnom fullerenol (aj keď v stopové množstvo) nemôže ísť nepoznamenal. Avšak, pretože sú prítomné len v stopových množstvách v fullerenol, že sa neočakáva, že spôsobia žiadny významný vplyv. [Afreen et al 2017:31936]

Vysokovýkonné ultrasonicators

Hielscher Ultrasonics dodáva ultrazvukové procesory pre vaše špecifické požiadavky: či už chcete sonikovať malé objemy na laboratórnom meradle alebo produkovať veľký objem prúdu na priemyselnej škále, Hielscher široké portfólio High-Performance ultrazvukové procesory ponúkajú dokonalé riešenie pre vašu aplikáciu. Vysokovýkonný výkon, presná nastaviteľnosť a spoľahlivosť našich ultrazvukovačov sa uistite, že sú splnené požiadavky procesu. Digitálne dotykové obrazovky a automatické zaznamenávanie údajov o ultrazvukových parametroch na integrovanej SD karte robia prevádzku a kontrolu našich ultrazvukových zariadení veľmi užívateľsky prívetivé.
Robustnosť ultrazvukových zariadení spoločnosti Hielscher umožňuje prevádzku 24 hodín denne 7 dní v týždni v náročných a náročných prostrediach.
Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:

Objem šarže prietok Odporúčané Devices
1 až 500mL 10 až 200mL/min UP100H
10 až 2000mL 20 až 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 až 20L 02 až 4 l / min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10 l / min UIP4000hdT
neuv 10 až 100 l / min UIP16000
neuv väčšia strapec UIP16000

Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!

Požiadajte o ďalšie informácie

Ak chcete požiadať o dodatočné informácie o homogenizácii ultrazvukom, použite nižšie uvedený formulár. Radi Vám ponúkame ultrazvukový systém spĺňajúci Vaše požiadavky.









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


Hielscher ultrazvukom vyrába high-výkon ultrasonicators pre sonochemical aplikácie.

Vysoko výkonové ultrazvukové procesory z laboratória do pilotného a priemyselného rozsahu.

Literatúra / Referencie

  • Sadia Afreen, Kasturi Muthoosamy, Sivakumar Manickam (2018): sono-nano chémia: nová éra syntetizujúcich polyhydroxylovaných uhlíkových nanomateriálov s hydroxylových skupín a ich priemyselných aspektov. Ultrasonics sonochemistry 2018.
  • Sadia Afreen, Kasturi Muthoosamy, Sivakumar Manickam (2017): hydratačná alebo hydroxylácia: priama syntéza fullerenolu z nedotknutej fullerénu [C60] cez akustickú kavitáciu v prítomnosti peroxidu vodíka. RSC adv., 2017, 7, 31930 – 31939.
  • Grigory v. andrievsky, Vadim I. bruskov, Artem a. tykhomyrov, Sergey v. gudkov (2009): zvláštnosti antioxidačných a rádioprotektívnych účinkov hydratovaného C60 fullerénom nanostuctures in vitro a in vivo. Voľný Radikálna biológia & Lekárstvo 47, 2009. 786 – 793.
  • Mihajlo Gigov, Borivoj Adnađević, Borivoj Adnađević, Jelena D. Jovanovic (2016): účinok ultrazvukového poľa na izotermické kinetika fullerénu polyhydroxylácie. Veda Sintering 2016, 48 (2): 259-272.
  • Hirotaka Yoshioka, naoko YUI, Kanaka Yatabe, Hiroto Fujiya, Haruki Musha, Hisateru Niki, rie Karasawa, Kazuo Yudoh (2016): Polyhydroxylovaný C60 Fullerenes zabrániť Chondrocyte katabolické aktivity pri nanomolárnych koncentráciách v osteoartritíde. Časopis osteoartrózy 2016, 1:115.


Fakty stojí za to vedieť

C60 Fullerenes

C60 fullerénom (tiež známy ako buckyball alebo Buckminster fullerénom) je molekula, ktorá je postavená z 60 atómov uhlíka, usporiadané ako 12 päťuholníka a 20 šesťuholníky. Tvar molekuly C60 sa podobá futbalovej gule. C60 fullerens je netoxický antioxidant zobrazujúci potenciu 100 – 1000 vyššiu ako vitamín E. Hoci samotný C60 nie je rozpustný vo vode, množstvo vysoko rozpustných derivátov fullerénu, ako je fullenerol, bolo syntetizované.
C60 fullerens sa používa ako antioxidant a ako biopharmaceutical. Medzi ďalšie aplikácie patrí materiálová veda, organické fotovoltaika (OPV), katalyzátory, Čistenie vody a ochrana proti Biohazard, prenosný výkon, vozidlá a zdravotnícke pomôcky.

Rozpustnosť čistého C60:

  • vo vode: nie je rozpustný
  • v dimetylsulfoxidu (DMSO): nie je rozpustný
  • v toluéne: rozpustný
  • v benzéne: rozpustný
Povrchová štruktúra C60 fullerény (Buckminster fullerény, buckyballs)

Povrchová štruktúra C60 fullerény
Zdroj: Yoshioka et al. 2016

Polyhydroxylovaný C60/Fullenerols

Fullernerol alebo fulleroly sú polyhydroxylované molekuly C60 (hydratovaná C60 fullerén: C60HyFn). Hydrolácia reakcie zavádza hydroxylové skupiny (-OH) na molekulu C60. Molekuly C60 s viac ako 40 hydroxylových skupín majú vyššiu rozpustnosť vo vode (> 50 mg/mL). Tieto existujú ako obalové nanočastice vo vode, a majú Valiant leštenie efekt. Vykazujú vynikajúce antioxidačné a protizápalové vlastnosti. Polyhydroxylované fullerény (fullerenoly; C60 (OH) n) môže byť rozpustený v niektorých alkoholy a potom sa zrazí v elektrochemickom procese, vytvára nanouhlíkový film na anode. Fullerenol filmy sa používajú ako biologicky kompatibilný povlak, inertný k biologickým objektom a môže uľahčiť integráciu nebiologických objektov do telesných tkanív.
Rozpustnosť Fullenerolu:

  • vo vode: rozpustný, môže dosiahnuť > 50 mg/mL
  • v dimetylsulfoxidu (DMSO): rozpustný
  • v metanole: slabo rozpustný
  • v toluéne: nie je rozpustný
  • v benzéne: nie je rozpustný

Farba: Fullerenol nesúci viac ako 10-OH skupiny vykazujú tmavo hnedú farbu. S rastúcim počtom-OH skupín, farba sa postupne presúva z tmavohnedej až žltej.

Vo vode rozpustný, polyhydroxylovaný C60 možno syntetizovať pomocou ultrazvukom

Rozpustnosť rozpustnosti C60 (OH) 8.2 H2O v porovnaní s C60 v rôznych rozpúšťadlách. Zdroj: Afreen et al. 2017

Aplikácie a používanie Fullerenolov:

  1. Farmaceutické: diagnostické reagencie, Super drogy, kozmetika, nukleárna magnetická rezonancia (NMR) s developerom. DNA afinita, anti-HIV drogy, anti-rakovina drogy, chemoterapeutickej drogy, kozmetické prísady a vedecký výskum. V porovnaní s nedotknutou formou majú polyhydroxylované fullerény viac potenciálnych aplikácií vzhľadom na ich zvýšenú rozpustnosť vo vode. Zistilo sa, že fulleroly môžu znížiť kardiotoxicitu niektorých liekov a inhibovať HIV-proteázu, vírus hepatitídy C a abnormálne rast buniek. Okrem toho, oni vystavovali vynikajúce voľné-radikálnej vykosenie schopnosti proti reaktívnym kyslíkom druhov a radikálov za fyziologických podmienok.
  2. Energia: solárne batérie, palivové články, sekundárne batérie.
  3. Priemysel: nosiť odolný materiál, spomaľovače horenia, mazivá, polymérne prísady, vysokovýkonná membrána, katalyzátor, umelý diamant, tvrdá zliatina, elektrická viskózna tekutina, atramentové filtre, vysoko výkonné nátery, nátery spomaľujúce požiar, výroba bioaktívnych materiálov, pamäťových materiálov, vložených molekulových a iných charakteristík, kompozitných materiálov atď.
  4. Informačný priemysel: polovodičové rekordné médium, magnetické materiály, Tlačiarenský atrament, toner, atrament, papierové špeciálne účely.
  5. Elektronické súčiastky: Supervedenie polovodičových, diód, tranzistorov, induktor.
  6. Optické materiály, elektronická kamera, fluorescenčná zobrazová trubica, nelineárne optické materiály.
  7. Životné prostredie: adsorpcia plynu, skladovanie plynu.