• Metal-Organic Okviri so spojine, nastale iz kovinskih ionov in organskih molekul, tako da se ustvari eno-, dva ali tridimenzionalni hibridni materiala. Te hibridne strukture lahko porozen ali neporozen in ponujajo mnogovrstne funkcije.
• Sonokemijska Sinteza MOFs je obetavno tehniko, kot so kovine, organska kristali proizvaja zelo učinkovit in okolju prijazna.
• Ultrazvočni proizvodnja MOFs lahko linearno zmanjšati-up s pripravo majhnih vzorcev v laboratoriju za popolno komercialno proizvodnjo.

Metal-Organic Ogrodja

Kristalne metal-organsko okviri (MOFs) sodijo v kategorijo visokih potencialnih poroznih materialov, ki se lahko uporabljajo v skladiščih plina, adsorpcije / ločitve, katalize, kot adsorbentov, v magnetizma, senzor, in dovajanje zdravila. MOFs so običajno tvori samomontaži kjer se sekundarni gradbeni elementi (SBus) povezan z organskimi distančniki (ligandi) za ustvarjanje kompleksnih mrež. Organske distančniki ali kovinsko SBus lahko modificiramo, da bi nadzorovali poroznost MOF, kar je bistvenega pomena glede na njegove funkcionalnosti in njegovo uporabnost za določene aplikacije.

Sonokemijska Sinteza MOFs

Ultrazvočnega valovanja in s tem ustvari kavitacija so dobro znani po svojih edinstvenih učinkov kemičnih reakcij, znanih kot Ultrazvočna kemija. Nasilno implozije kavitacije mehurčkov ustvarja lokalizirane žarišča z izredno visokim prehodnih temperaturah (5000 K), pritiskov (1800 atm) in ohlajevanja več (10¹⁰ks^-1) Kot tudi udarne valove in nastalo tekočinskim curkom. na teh kavitacijski žarišča, kristalno nukleacije in rasti, npr s Ostwald zorenja, ki je povzročil in spodbujati. Vendar pa je velikost delcev omejena, saj so ti žarišča označen s skrajne stopnje hlajenja kar pomeni, da je temperatura reagentnega medija sodi milisekund.
Ultrazvok je znano, da sintetizira MOFs hitro Spodaj blagi procesni pogoji, kot so topilob sobna temperatura in v skladu s okolice tlak. Študije so pokazale, da se MOFs lahko proizvaja stroškovno učinkovito ob visoki donosi preko sonokemijska poti. Končno je Sonokemijska Sinteza MOFs je zelena, Okolju prijazen način.

Priprava MOF-5

V študiji Wang et al (2011), Zn₄O [1,4-benzenedicarboxylate]₃ smo sintetizirali s pomočjo Sonokemijska pot. 1.36g H₂BDC in 4.84g Zn (NI₃)₂· 6H₂O smo inilially raztopimo v 160 ml DMF. Potem smo 6.43g TEA dodamo k zmesi pod ultrazvočnega valovanja. Po 2 h smo brezbarvno oborino zberemo s fi ltration in sprali z DMF. Trdno snov sušimo pri 90 ° C v vakuumu in nato shrani v vakuumskem sušilniku.

Priprava mikroporoznega MOF Cu₃BTC₂

Li et al. (2009) navajajo učinkovit ultrazvočni sintezo tridimenzionalni (3-D) s kovinsko organske okvira (MOF) s 3-D kanalov, kot so Cu₃BTC₂ (HKUST-1 BTC = benzen-1,3,5-tricarboxylate). Reakcija bakrovega acetata in H₃BTC v mešani raztopini DMF / EtOH / H₂O (3: 1: 2 v / v) pod ultrazvočnega valovanja pri sobna temperatura in zračni tlak za Kratki reakcijski časi (5-60 min) z dali₃BTC₂ leta visoki donosi (62,6-85,1%). To Cu₃BTC₂ nano-kristali imajo dimenzije velikostnem razredu 10-200 nm, ki so precej manjša tistih sintetiziramo z uporabo običajne metode solvothermal. Ni bilo bistvenih razlik v fizikalno-kemijskih lastnosti, npr BET površino, volumen por, zmogljivost shranjevanja vodika, med Cu₃BTC₂ nano-kristali, pripravljene z uporabo ultrazvočne metode in mikrokristali dobljeni z izboljšano metodo solvothermal. V primerjavi s tradicionalnimi sintetičnih tehnik, kot so topila difuzijo tehnike in hidrotermalno in solvothermal metod, je bilo ugotovljeno, da je zelo ultrasonični Postopek za gradnjo poroznega MOFs učinkovite in okolju bolj prijazna.

Priprava enodimenzionalnega Mg (II) MOF

Tahmasian sod. (2013), poročilo o učinkovite, poceniin okolju prijazna Pot za izdelavo 3D supramolekularni kovinsko-organski okvir (MOF) na osnovi MgII {[Mg (HIDC) (H₂O₂] ⋅1.5H₂}_N (H3L = 4,5-imidazol-dikarboksilna kislina) s pomočjo poti za ultrazvočno podprto.
Nanostrukturirani {[Mg (HIDC) (H₂O₂] ⋅1.5H₂}_N smo sintetizirali s pomočjo naslednjih Sonokemijska pot. Za pripravo nanostrukturnih {[Mg (HIDC) (H2O) 2] ⋅1.5H₂O} n (1), 20 ml raztopine liganda H₃IDC (0,05 M) in kalijevega hidroksida (0,1 M) smo postavljenih visoke gostote ultrazvočno sondo z največjo močjo 305 W. A v tej raztopini 20 ml vodne raztopine magnezijevega nitrata (0,05 M) dodamo po kapljicah. Dobljene oborine smo odfiltrirali, sprali z vodo andethanol in zračno sušili (tal> 300ºC (ugot... C, 24,84; H, 3,22; N, 11,67%) IR (cm^-1) izbrane pasovi: 3383 (w), 3190 (w), 1607 (br), 1500 (m), 1390 (s), 1242 (m), 820 (m), 652 (m)).
Za preučevanje učinka koncentracije začetnih reagentov v velikosti in morfologije nanostrukturiranih spojine so bili zgoraj navedeni postopki potekati pod naslednjimi koncentracije pogojem začetnih reagentov: [HL2-] = [Mg2 +] = 0,025 M.

Sono-Sinteza fluorescentnih mikropore MOFs

Qiu sod. (2008) ugotovi, da je Sonokemijska Pot za hitro sintezo fluorescenčne mikroporoznega MOF, Zn₃BTC₂⋅ 12H₂O (1) in selektivno zaznavanje organoamines uporabljajo nanocrystals od 1. Rezultati kažejo, da ultrazvočna sinteza je preprosta, učinkovita, poceni in okolju prijazen pristop k nanomerila MOFs.
MOF 1 smo sintetizirali z uporabo ultrazvočne metode na okolice temperatura in atmosferska Tlak za različne reakcijskih časih 5, 10, 30 in 90 min. Kontrolni poskus smo izvedli tudi za sintetiziranje spojine s formulo 1 po metodi hidrotermalno, in strukture smo potrdili z IR, elementno analizo in analizo Rietveld s praškovno rentgensko difrakcijo (XRD), ki uporabljajo WinPLOTR in Fullprof¹³. Presenetljivo je, da reakcija cinkovega acetata dihidrata s benzen-1,3,5-trikarboksilne kisline (H₃BTC) v 20% etanola v vodi (v / v) pod ultrazvočnega valovanja pri sobni temperaturi in tlaku 5 minut dobimo 1, izredno visoki donosi (75,3% glede na H₃BTC). Tudi dobitek 1. postopoma povečuje od 78,2% do 85,3%, s povečanjem reakcijski čas od 10 do 90 minut. Ta rezultat kaže, da hitra sinteza z ministrstvom za finance je mogoče uresničiti v bistveno visoki donosi uporabo ultrazvočne metode. V primerjavi s hidrotermalno sintezo isti spojini MOF 1, ki se izvaja pri 140 ° C pod visokim pritiskom 24 ur, je ugotovljeno, da je visoko učinkovita metoda z visokim dobitkom 12 ultrazvočno sinteza in poceni.
Ker ni bil produkt, dobljen z mešanjem cinkovega acetata z H3BTC v istem reakcijskem mediju pri sobni temperaturi in tlaku v odsotnosti ultrazvoka, ultrazvočno razbijanje mora igrajo pomembno Vloga med tvorbo MF 1.

Ultrazvočni procesi: Od laboratorij do Industrijski Lestvica

Sonokemijska oprema

Hielscher Ultrazvočna je dolgoletni izkušnje pri oblikovanju in proizvodnji močnih in zanesljivih ultrasonicators in Sonokemijske reaktorjev. Hielscher pokriva svoje potrebe aplikacij s svojo široko paleto ultrazvočne naprave – od majhnih laboratorijske naprave več namizni in Pilot ultrasonicators do ALSindustrijski sistemi za sonokemijska proizvodnje na komercialni ravni. Veliko različnih sonotrodes, booster, reaktorjev, pretoka celic, odpovedi škatle hrupa in dodatki omogočajo configurate optimalne nastavitve za vašo Sonokemijska Reakcijsko. ultrazvočne naprave Hielscher so zelo robustna, Zgrajena za 24/7 Delovanje in potrebujejo le zelo malo vzdrževanja.