Ultrazvočni piling zdravila Xenes

Xenes so 2D monoelementni nanomateriali z izrednimi lastnostmi, kot so zelo visoka površina, anizotropne fizikalne / kemijske lastnosti, vključno z vrhunsko električno prevodnost ali natezno trdnost. Ultrazvočno piling ali delaminacija je učinkovita in zanesljiva tehnika za izdelavo enoslojnih 2D nanosheetov iz plastnih predhodnih materialov. Ultrazvočni piling je že vzpostavljen za proizvodnjo visokokakovostnih xenes nanosheetov v industrijskem obsegu.

Xenes – Monoplastne nanostrukture

Ultrazvočno piling boropheneXenes so monolayer (2D), monoelementni nanomateriali, ki imajo grafen podobno strukturo, znotrajplastno kovalentno vez, in šibke van der Waals sile med plastmi. Primeri za materiale, ki so del razreda ksenov, so borofen, silicen, germanen, stanen, fosforen (črni fosfor), arsen, bizmuten ter telluren in antimone. Zaradi svoje enoslojna 2D struktura, xenes nanomateriali so charcterized z zelo veliko površino, kot tudi izboljšane kemične in fizične reaktivnosti. Te strukturne lastnosti dajejo xenes nanomaterialom impresivne fotonske, katalitične, magnetne in elektronske lastnosti ter naredijo te nanostrukture zelo zanimive za številne industrijske aplikacije. Slika levo prikazuje SEM slike ultrazvočno piling borophene.

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrazvočni reaktor za industrijsko piling 2D nanosheetov, kot so ksene (npr. borophene, silicene, germanen, stanene, fosforen (črni fosfor), arzen, bizmuten in telluren in antimonene).

Reaktor z 2000 w ultrasonicator UIP2000hdT za obsežno piling xenes nanosheetov.

Proizvodnja Xenes nanomaterialov z ultrazvočno delaminacijo

Tekoče piling plastenih nanomaterialov: Enoslojni 2D nanosheeti so izdelani iz anorganskih materialov z plastenimi strukturami (npr. grafit), ki so sestavljeni iz lahko naloženih gostiteljskih plasti, ki prikazujejo raztegovanje galerije plasti v plast ali otekanje ob interakciji določenih ionov in/ali topil. Piling, pri katerem se plastna faza razčleni v nanosheete, običajno spremlja oteklino zaradi hitro oslabljenih elektrostatskih privlačnosti med plastmi, ki proizvajajo koloidne disperzije posameznih 2D plasti ali listov. (prim. Geng et al, 2013) Na splošno je znano, da oteklina olajša piling z ultrasonication in rezultati negativno napolnjene nanosheets. Kemična predpodela omogoča tudi piling s pomočjo sonikacije v topilih. Funkcionalnost na primer omogoča piling plastenih dvojnih hidroksidov (LDH) v alkoholih. (prim. Nicolosi et al., 2013)
Za ultrazvočno piling / delaminacijo je plasten material izpostavljen močnim ultrazvočnim valovom v topilu. Ko se energijsko gosto ultrazvočni valovi spojijo v tekočino ali slurry, se pojavi akustična alias ultrazvočna kavitacija. Za ultrazvočno kavitacijo je značilen kolaps vakumskih mehurčkov. Ultrazvočni valovi potujejo skozi tekočino in ustvarjajo izmenično nizek tlak / visokotlačne cikle. Minutni vakumski mehurčki nastanejo med nizkotlačno (redkofakcijo) cikla in rastejo nad različnimi nizkotlačni / visokotlačni cikli. Ko kavitacijni mehurček doseže točko, kjer ne more absorbirati nobene nadaljnje energije, mehurček močno implodira in ustvarja lokalno zelo energijsko goste razmere. Kavitacialno vroče mesto je določeno z zelo visokimi tlaki in temperaturo, ustreznimi pritiski in temperaturnimi razliko, hitrimi tekočimi mlaži in silami smika. Te sonomehanske in sonokemične sile potiskajo topilo med naloženimi plastmi ter razčlenjenimi plastmi delcev in kristalnimi strukturami, s čimer proizvajajo pilirane nanosheete. Spodnja slika prikazuje proces pilinga z ultrazvočno kavitacijo.

Ultrazvočni grafenska piling v vodi

Hitro zaporedje (od a do f) okvirjev, ki prikazujejo sono-mehansko piling grafitnega kosmiča v vodi z uporabo UP200S, ultrasonicator 200W 3-mm sonotrodo. Puščice prikazujejo mesto razcepa (pilinga) s kavitacijo mehurčki, ki se penetracijo razcepi.
© Tyurnina et al. 2020 (CC BY-NC-ND 4.0)

Modeliranje je pokazalo, da bo, če je površinska energija topila podobna energiji plastnega materiala, energijska razlika med piliranimi in ponovno združenimi državami zelo majhna, s tem pa se odstrani gonilna sila za ponovno združevanje. V primerjavi z alternativnimi metodami mešanja in strižanja so ultrazvočni agitatorji zagotovili učinkovitejši vir energije za piling, kar je privedlo do demonstracije ionska interkalation-asisted piling tas2, NbS2, in MoS2, kot tudi plasti oksidov. (prim. Nicolosi et al., 2013)

Ultrasonication je zelo učinkovito in zanesljivo orodje za tekoče piling nanosheetov, kot so grafen in xenes.

TEM slike ultrazvočno tekoče piling nanosheet: (A) Grafen nanosheet piling s sonication v topilo N-metil-pirolidon. (B) Nano list h-BN, ki se z sonikacijo v izopropanolu topila. (C) Nano list MoS2, ki se z sonikacijo raztopina za površinsko aktivna sredstva raztopina raztopine raztopine za površinsko aktivna sredstva.
(Študija in slike: ©Nicolosi et al., 2013)

Ultrazvočni protokoli za piling tekočin

Ultrazvočno piling in delaminacija ksena in drugih monoplastnih nanomaterialov je bila obsežno raziskana v raziskavah in je bila uspešno prenesena na stopnjo industrijske proizvodnje. Spodaj vam predstavljamo izbrane piling protokole z uporabo sonication.

Ultrazvočno piling fosforena nanoflakes

Fosforen (znan tudi kot črni fosfor, BP) je 2D plasten, monoelementalni material, ki je tvoren iz fosforjevih atomov.
V raziskavah Passaglia et al. (2018) se dokaže priprava stabilnih suspenzija fosforena − metil metakrilata s sonication-assisted tekočinsko fazno pilingom (LPE) bP v prisotnosti MMA, ki mu sledi radikalna polimerizacija. Metil metakrilat (MMA) je tekoči monomer.

Protokol za ultrazvočno tekoče piling fosforena

MMA_bPn, NVP_bPn in Sty_bPn suspenzije je LPE pridobila v prisotnosti izd. V tipičnem postopku so ∼5 mg bP, skrbno zdrobljene v malti, dali v epruveto in nato dodali tehtano količino MMA, Sty ali NVP. Vzmetenje monomernega bP je bilo sonicirano 90 min z uporabo hielscher ultrazvočnega homogenizerja UP200St (200W, 26kHz), opremljen s sonotrodo S26d2 (premer konice: 2 mm). Ultrazvočna amplituda je bila ohranjana konstantna pri 50% s P = 7 W. V vseh primerih je bila ledena kopel uporabljena za izboljšano toplotno disipacijo. Končna MMA_bPn, NVP_bPn in Sty_bPn vzmetenja so bila nato 15 min insufliran z N2. Vse vzmetenja je analiziral DLS, ki je pokazal vrednosti RH res blizu vrednosti DMSO_bPn. Za suspenzijo MMA_bPn (z približno 1% vsebnostjo bP) je bilo na primer značilno rH = 512 ± 58 nm.
Medtem ko druge znanstvene študije o fosforenu poročajo o času sonikacije več ur z uporabo ultrazvočnega čistila, visokih topil vrelišča in nizke učinkovitosti, raziskovalna skupina Passaglia pokaže zelo učinkovit ultrazvočni piling protokol z uporabo ultrazvočnega tipa sonde (npr. UP200St).

Ultrazvočni borophene piling

Za protokole sonikacije in rezultate ultrazvočnega pilinga borophena kliknite tukaj!

Ultrazvočno piling malo-plasti Silica Nanosheets

SEM slika ultrazvočno piling silicijevih nanosheetov.Iz naravnega vermikulita (Verm) so z ultrazvočnim pilingom pripravili malo plastne piling silicijevih nanosheetov (E-SN). Za sintezo piling silicijevih nanosheetov je bila uporabljena naslednja tekoča-fazna metoda pilinga: 40 mg silicijevih nanosheetov (SN) so razpršili v 40 ml absolutnega etanola. Nato je bila zmes ultrazvočna za 2 h z uporabo zdravila Hielscher Ultrazvočni procesor UP200St, opremljena s 7 mm sonotrode. Amplituda ultrazvočnega vala je bila konstantna pri 70%. Nanesena je bila ledena kopel, da se izognemo se gretju. Neeksfoliirani SN so odstranili s centrifugacijo pri 1000 vrt/min 10 min. Na koncu je bil izdelek dekodran in posušen pri sobni temperaturi pod sesajo čez noč. (prim. Guo et al., 2022)

Ultrazvočno piling 2D monolayer nanosheets, kot so xenes (npr. fosforen, borophene itd.) se učinkovito doseže s sondo tipa sonication.

Ultrazvočno piling monoplastnih nanosheetov z ultrasonicator UP400St.


Ultrazvočno tekoče piling enoslojnih nanosheetov.

Ultrazvočno tekoče piling je zelo učinkovit za proizvodnjo xenes nanosheetov. Slika prikazuje 1000 vatov močan UIP1000hdT.

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrazvočne sonde visoke moči in reaktorji za piling Xenes nanosheetov

Hielscher Ultrasonics modeli, izdelave, in distribuira robustne in zanesljive ultrazvočnikov v kateri koli velikosti. Od kompaktnih laboratorijskih ultrazvočnih naprav do industrijskih ultrazvočnih sond in reaktorjev, Hielscher ima idealen ultrazvočni sistem za vaš proces. Z dolgotrajnimi izkušnjami v aplikacijah, kot sta nanomaterijska sinteza in disperzija, vam bo naše dobro usposobljeno osebje priporočilo najbolj primerno namestitev za vaše zahteve. Hielscher industrijski ultrazvočni predelovalci so znani kot zanesljivi delovni konji v industrijskih objektih. Zmožen zagotoviti zelo visoke amplitude, Hielscher ultrasonicatorji so idealni za visokozmogljive aplikacije, kot so sinteza ksena in drugih 2D monoplastnih nanomaterialov, kot so borophen, fosforen ali grafen, kot tudi zanesljivo disperzijo teh nanostruktur.
Izredno močan ultrazvok: Hielscher Ultrazvočna’ industrijski ultrazvočni predelovalci lahko dostavijo zelo visoke amplitude. Amplitude do 200μm je mogoče enostavno neprekinjeno izvajati v 24/7 operaciji. Za še višje amplitude so na voljo prilagojeni ultrazvočni sonotrodi.
Najvišja kakovost – Izdelano in izdelano v Nemčiji: Vsa oprema je zasnovana in izdelana v našem sedežu v Nemčiji. Pred dostavo kupcu se vsaka ultrazvočna naprava skrbno testira pod polno obremenitvijo. Prizadevamo si za zadovoljstvo strank, naša proizvodnja pa je strukturirana tako, da izpolnjuje najvišje zagotavljanje kakovosti (npr. iso certificiranje).

V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators:

serija Volume Pretok Priporočena naprave
1 do 500ml 10 do 200 ml / min UP100H
10 do 2000 ml 20 do 400ml / min UP200Ht, UP400St
00,1 do 20L 00,2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10L / min UIP4000hdT
ni podatkov 10 do 100L / min UIP16000
ni podatkov večja gruča UIP16000

Kontaktiraj nas! / Vprašajte nas!

Vprašajte za več informacij

Prosimo, uporabite spodnji obrazec, da zahteva dodatne informacije o ultrazvočni procesorji, aplikacije in ceno. Mi bo z veseljem razpravljali vaš proces z vami in vam ponudimo ultrazvočni sistem, ki izpolnjuje vaše zahteve!









Prosimo, upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrazvočni visoko striže homogenizatorji se uporabljajo v laboratorij, klop-top, pilot in industrijske predelave.

Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljivost ultrazvočnih homogenizatorjev za mešanje aplikacij, disperzijo, emulgiranje in ekstrakcijo na lab, pilot in industrijske lestvice.



Literatura/reference

Dejstva je treba vedeti

Fosforen

Fosforen (tudi črni fosforni nanosheeti / nanoflakes) ima visoko mobilnost 1000 cm2 V–1 s–1 za vzorec debeline 5 nm z visokim razmerjem toka ON/OFF 105. Kot polprevodnik tipa p ima fosforen neposredno pasovno vrzel 0,3 eV. Poleg tega ima fosforen neposredno pasovno vrzel, ki se poveča do približno 2 eV za monoplast. Zaradi teh značilnosti materialov so črni fosforni nanosheeti obetaven material za industrijske aplikacije v nanoelektronskih in nanofotonih napravah, ki pokrivajo celotno območje vidnega spektra. (prim. Passaglia et al., 2018) Druga možna uporaba je v aplikacijah za biomedicino, saj je razmeroma nizka toksičnost zelo privlačna uporaba črnega fosforja.
V razredu dvodimenzionalnih materialov je fosforen pogosto pozicioniran poleg grafena, ker ima fosforen v nasprotju z grafenom nezero temeljno pasovno vrzel, ki jo lahko dodatno modulirata sev in število plasti v kupu.

Borophene

Borophene je kristalni atomski monolayer borona, to je dvodimenzionalni alotrop borona (imenovan tudi boron nanosheet). Njegove edinstvene fizikalne in kemijske lastnosti spremenijo borofen v dragocen material za številne industrijske aplikacije.
Borophenine izjemne fizikalne in kemične lastnosti vključujejo edinstvene mehanske, toplotne, elektronske, optične in superprevodne facete.
To odpira možnosti uporabe borofena za uporabo v alkalnih kovinskih ionskih baterijah, Li-S baterijah, shranjevanju vodika, superkapacitorju, zmanjšanju kisika in evoluciji ter reakciji co2 elektroredukcije. Še posebej veliko zanimanje gre v borophene kot anodnega materiala za baterije in kot material za shranjevanje vodika. Zaradi visokih teoretičnih specifičnih zmogljivosti, elektronskih prevodnosti in ionsko transportnih lastnosti, borophene kvalificira kot velik anodni material za baterije. Zaradi visoke adsorbcije vodika do borofena ponuja velik potencial za shranjevanje vodika – s stroažno zmogljivostjo nad 15% njegove teže.
Preberite več o ultrazvočni sintezi in disperzijo borophena!


Ultrazvočne visoke zmogljivosti! Hielscherjeva paleta izdelkov zajema celoten spekter od kompaktnega laboratorijskega ultrazvočnikatorja nad enotami na vrhu klopi do polnoindustrijskih ultrazvočnih sistemov.

Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljivost ultrazvočnih homogenizatorjev iz laboratorij do industrijske velikosti.