Hielscher Ultrazvočna tehnologija

Ultrazvočne mok-padavine pruske modre nanokube

Prusian Blue ali železo heksacianoferrat je nanostrukturirano kovinsko ekološki okvir (MOF), ki se uporablja v proizvodnji natrijevih baterij, biomedicini, inkovi in elektroniki. Ultrazvočna mokro-kemična sinteza je učinkovita, zanesljiva in hitra pot za proizvodnjo pruskih modrih nanokob in pruskih modrih analogov, kot sta baker heksacianoferrat in niklov heksacianoferrat. Za ultrazvočno padavinske nanodelce Prussian Blue je značilna ozka porazdelitev velikosti delcev, monodiperzičnost in visoka funkcionalnost.

Pruski modri in heksacianoferatni analogi

Prusian Blue ali železo heksacianoferati se pogosto uporabljajo kot funkcionalni material za oblikovanje elektrokemičnih aplikacij in za proizvodnjo kemičnih senzorjev, Elektrohromski prikazi, tante i premazi, baterije (natrij-ionska baterija), kondenzatori i superkapacitori, katorski skladišni materiali, na primer za H+ ali Cs+, katalizatori, teranostici i drugi. Zaradi dobre redoks dejavnosti in visoke elektrokemične stabilnosti je Prussian Blue struktura kovinsko-organskega okvira (MOF), ki se široko uporablja za spreminjanje elektrod.
Poleg različnih drugih aplikacij se pruski blue in njegovi analogi bakreni heksacianoferrat in niklov heksakanoferat uporabljajo kot barvna barvila modre, rdeče oziroma rumene barve.
Velika prednost pruskih modrih nanodelcev je njihova varnost. Prussian Blue nanodelci so popolnoma biološko razgradljivi, biokompatibilni in odobreni s strani FDA za medicinske aplikacije.

Sonokemična sinteza pruskih modrih nanokob

Sinteza pruskih modrih / heksacianoferitičnih nanodelcev je reakcija heterogenih mokro-kemičnih padavin. Za pridobitev nanodelcev z ozko porazdelitvijo velikosti delcev in monodisperziteto je potrebna zanesljiva padavinska pot. Ultrazvočne padavine so znane po zanesljivi, učinkoviti in enostavni sintezi visokokakovostnih nanodelcev in pigmentov, kot so magnetit, cinkov molobdat, cinkov fosfomolibdat, različni jedrni nanodelci itd.

Sonochemical setup with ultrasonic probe UIP2000hdT and ultrasonic reactor for chemical synthesis

Ultrasonicator UIP2000hdT je močna sonokemična naprava za sintezo in padavine nanodelcev

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Mokro-kemijske sintezne poti za pruske modre nanodelce

Sonokemična pot sinteze nanodelcev Prussian Blue je učinkovita, facilna, hitra in okolju prijazna. Ultrazvočne padavine prinašajo visokokakovostne pruske modre nanokobe, za katere je značilna enotna majhnost (približno 5nm), ozka porazdelitev velikosti in monodisperziteta.
Prusian Blue nanodelci se lahko sintetizirajo po različnih padavinskih poteh s polimernimi stabilizatorji ali brez njih.
Izogibanje uporabi stabiliziranega polimera, prusian Blue nanokube je mogoče oboriti preprosto z ultrazvočno mešanje FeCl3 in K3[Fe(CN)6] v prisotnosti H2O2.
Uporaba sonokemije pri tej vrsti sinteze je pomagala pri pridobivanju manjših nanodelcev (torej velikosti 5 nm namesto velikosti 50 nm, pridobljenih brez sonikacije). (Dacarro et al. 2018)

Študije primerov ultrazvočne pruske modre sinteze

Prussian blue nanoparticles (also known as iron hexacyanoferrate) can be efficiently synthesized via sonochemical route.Na splošno se pruski modri nanodelci sintetizirajo z uporabo ultrazvočne metode.
V tej tehniki je 0,05 M raztopina K4[Fe(CN)6] se doda 100 ml raztopine klorovodikove kisline (0,1 mol/L). Rezultat K4[Fe(CN)6] vodena raztopina se hrani pri temperaturi 40ºC 5 h, medtem ko raztopino raztopino raztopino raztopino raztopino raztopine raztopino raztopine raztopine omehča in se nato ohladi pri sobni temperaturi. Pridobljeni modri izdelek se filtrira in večkrat izplava z destilirano vodo in absolutnim etanolom ter se na koncu posuši v sesalni pečici pri 25ºC za 12 h.

Heksacianoferitanoferitanog bakra heksacianoferrit (CuHCF) je bil sintetiiziran po naslednji poti:
Nanodelci CuHCF so bili sintetiizirani v skladu z naslednjo enačbo:
Cu(NE)3)3 + K4[Fe(CN)6] —> Cu4[Fe(CN)6] + KN03

CuHCF nanodelci se sintetizirajo z metodo, ki jo je razvil Bioni et al., 2007 [1]. Mešanica 10 ml 20 mmol L-1 K3[Fe(CN)6] + 0,1 mol L-1 KCl raztopina z 10 ml 20 mmol L-1 CuCl2 + 0,1 mol L-1 KCl, v sonication bučko. Zmes se nato obseva z ultrazvočnim sevanjem visoke intenzivnosti 60 min, z uporabo neposrednega potopnega titanovega roga (20 kHz, 10Wcm-1) ki je bila v raztopino vmočna do globine 1 cm. Med zmesjo opazimo pojav svetlo-rjavega depozita. Ta disperzija je dialysed več kot 3 dni, da bi dobili zelo stabilno, svetlo rjavo barvno disperzijo.
(prim. Jassal et al. 2015)

Ultrasonically synthesized Prussian Blue (iron hexacyanoferrate) nanocubes.Wu et al. (2006) sintetiizirani pruski modri nanodelci po sonokemični poti iz K4[Fe(CN)6], v katerem je fe2+ proizveden z razgradnja [FeII(CN)6]4− z ultrazvočnim obsevanje v klorovodikovi kislini; 2007/ 20082 + oksidizirali na fe3 + + za odzivanje s preostalimi [FeII(CN)6]4− ioni. Raziskovalna skupina je zaključila, da je enotna porazdelitev velikosti sintetiiziranih pruskih modrih nanokob posledica ultrasonikacije učinkov. Slika FE-SEM na levi strani prikazuje sonokemično sintetiizirane železne heksacianoferate nanokobe Wujevih raziskovalnih skupin.

Obsežna sinteza: za pripravo nanodelcev PB v velikem obsegu, PVP (250 g) in K3[Fe(CN)6] (19.8 g) were added into 2,000 mL of HCl solution (1 M). The solution was sonicated until clear and then placed in an oven at 80°C to achieve an ageing reaction for 20–24 hours. The mixture was then centrifuged at 20,000 rpm for 2 hours for the collection of PB nanoparticles. (Safety note: In order to expel any HCN created, the reaction should be carried out in a fume hood).

TEM of Prussian Blue nanocubes

TEM mikrograf pruskih modrih nanokob, stabiliziran s citratom
študija in slika: Dacarro et al. 2018

Ultrazvočne sonde in sonokemični reaktorji za prusko modro sintezo

Hielscher Ultrasonics je dolgoročno izkušnje proizvajalec visoko zmognjene ultrazvočne opreme, ki se uporablja po vsem svetu v laboratorijih in industrijski proizvodnji. Sonokemična sinteza in padavine nanodelcev in pigmentov je zahtevna aplikacija, ki zahteva ultrazvočne sonde visoke moči, ki ustvarjajo stalne amplitude. Vse Hielscher ultrazvočne naprave so zasnovane in izdelane za delovanje za 24/7 pod polno obremenitev. Ultrazvočni procesorji so na voljo od kompaktnih 50 vatov laboratorijskih ultrasonicatorjev do 16.000wattov močnih inline ultrazvočnih sistemov. Široka paleta ojačevalnih rogov, sonotrodov in pretočnih celic omogoča individualno nastavitev sonokemičnega sistema v korespondenci s prekursorji, potjo in končnim izdelkom.
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne sonde, ki lahko posebej nastavite za dostavo polnega spektra zelo blagih do zelo visokih amplitud. Če vaša sonokemična aplikacija zahteva nenavadne specifikacije (npr. zelo visoke temperature), so na voljo prilagojeni ultrazvočni sonotrodi. Robustnost Hielscherove ultrazvočne opreme omogoča 24/7 delovanje na težkih dolžnostih in v zahtevnih okoljih.

Sonokemična serija in inline sinteza

Hielscher ultrazvočne sonde se lahko uporabljajo za serije in neprekinjeno inline sonication. Glede na volumen reakcije in hitrost reakcije vam bomo priporočili najbolj primerno ultrazvočno nastavitev.

Ultrazvočne sonde in sono-reaktorji za vsako prostornino

Hielscher Ultrasonics paleta izdelkov zajema celoten spekter ultrazvočnih procesorjev od kompaktnih laboratorijskih ultrasonicatorjev nad bench-top in pilotnimi sistemi do popolnoma industrijskih ultrazvočnih procesorjev z zmogljivostjo obdelave tovorov tovornjakov na uro. Celoten nabor izdelkov nam omogoča, da vam ponudimo najbolj primerno ultrazvočno opremo za vaše tekoče, procesne zmogljivosti in proizvodne cilje.

Natančno nadzorovati Amplitudes za optimalne rezultate

Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Vsi Hielscher ultrazvočni procesorji so natančno pod nadzorom in s tem zanesljivi delovni konji. Amplitude je eden od ključnih procesnih parametrov, ki vplivajo na učinkovitost in učinkovitost sonokemično in sonomehansko inducirana reakcija. Vse Hielscher Ultrasonics’ procesorji omogočajo natančno nastavitev amplitude. Sonotrodes in booster rogovi so dodatki, ki omogočajo, da spremenite amplitudo v še širšem območju. Hielscher je industrijski ultrazvočni procesorji lahko poda zelo visoke amplitude in poda potrebno ultrazvočno intenzivnost za zahtevne aplikacije. Amplitude do 200 μm lahko enostavno neprekinjeno izvajamo v 24/7 delovanju.
Natančne nastavitve amplitude in stalno spremljanje ultrazvočnih procesnih parametrov preko pametne programske opreme vam dajejo možnost sinteze nanokob Prussian Blue in heksacianoferata pod najučinkovitejšimi ultrazvočnimi pogoji. Optimalno sonication za najučinkovitejšo sintezo nanodelcev!
Robustnost Hielscherove ultrazvočne opreme omogoča 24/7 delovanje na težkih dolžnostih in v zahtevnih okoljih. Zaradi tega je Hielscherjeva ultrazvočna oprema zanesljivo delovno orodje, ki izpolnjuje vaše sonokemične zahteve procesa.

Najvišja kakovost – Izdelano in izdelano v Nemčiji

Kot družinsko in družinsko podjetje Hielscher prednostno določa najvišje standarde kakovosti za svoje ultrazvočne procesorje. Vsi ultrazvočniktorji so zasnovani, izdelani in temeljito testirani v našem sedežu v Teltowu pri Berlinu v Nemčiji. Robustnost in zanesljivost Hielscherje ultrazvočne opreme, da je delovni konj v vaši proizvodnji. Delovanje 24/7 pod polno obremenitvijo in v zahtevnih okoljih je naravna značilnost Hielscherjevih ultrazvočnih sond in reaktorjev visoke zmogljivosti.

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.


Hielscher Ultrazvočna izdeluje visoko zmogljivih ultrazvočnih homogenizers za disperzijo, emulgiranje in ekstrakcijo celic.

Visoke moči ultrazvočni homogenizers iz laboratorij do Pilot in Industrijski lestvica.

Literatura/reference



Dejstva je treba vedeti

Pruska modra

Prusian Blue je kemijsko pravilno imenovan kot železov heksacianoferrat (Železo(II,III) heksacianoferrat(II,III)), vendar je kolokvialno ist znan tudi kot berlinski modri, Ferric ferrocyanide, Ferric hexacyanoferrate, Iron(III) ferrocyanide, Iron(III) hexacyanoferrate(II) in pariško modro.
Pruska modra barva je opisana kot globok modri pigment, ki nastane, ko pride do oksidacije ferocianidnih soli. Vsebuje ferric hexacyanoferrate(II) v kubični mrežni kristalni strukturi. Topen je v vodi, vendar je tudi nagnjen k oblikovanju koloid tako lahko obstaja v koloidni ali vodotopni obliki, in netopna oblika. Peroranalno se daje v klinične namene, ki se uporablja kot protistrup za nekatere vrste zastrupljanja s težkimi kovinami, kot so talij in radioaktivni izotopi caesiuma.
Analogi železovega heksacianoferata (pruski modri) so bakrov heksacianoferrat, kobalt heksacianoferrat, cinkov heksacianoferrat in niklov heksacianoferrat.

Natrij-ione baterije

Natrij-iona baterija (NIB) je vrsta polnilne baterije. V nasprotju z litij-iono baterijo natrijev ionov uporablja natrijeve ione (Na+) namesto litija kot nosilce polnjenja. V nasprotnem primeru so sestava, načelo delovanja in konstrukcija celic široko identični s sestavo skupnih in široko uporabljanih litij-ionih baterij. Glavna razlika med obema tipoma baterij je v tem, da se v Li-ionskih kondenzatorih uporabljajo litijeve spojine, medtem ko se v Na-ionskih baterijah uporabljajo natrijeve kovine. To pomeni, da katoda natrij-ione baterije vsebuje natrijeve ali natrijeve komposite in anodo (ni nujno natrijev material) ter tekoči elektrolit, ki vsebuje disociirane natrijeve soli v polarnem protiku ali aprotičnih topilih. Med polnjenjem se Na+ izvleče iz katode in vstavi v anodo, medtem ko elektroni potujejo skozi zunanje vezje; med praznjenjem pride do obratnega postopka, kadar se Na+ izvleče iz anode in se ponovno vstavi v katodo z elektroni, ki potujejo skozi zunanje vezje, ki delajo koristno delo. V idealnem primeru bi morali biti anoda in katodni materiali sposobni prenesti ponavljajoče se cikle shranjevanja natrija brez razgradnje, da bi zagotovili dolg življenjski cikel.
Sonokemična sinteza je zanesljiva in učinkovita tehnika za proizvodnjo visokokakovostnih razsutih natrijevih kovinskih soli, ki se lahko uporabljajo za proizvodnjo kondenzatorjev natrij-iona. Sinteza natrijevega prahu se doseže z ultrazvočno disperzijo staljene natrijeve kovine v mineralnem olju. Če vas zanima ultrazvočno sinteza soli natrijeve kovine, nas prosite za več informacij tako, da izpolnite kontaktni obrazec, nam pošljete e-pošto (na info@hielscher.com) ali nas kličejo!

Kovinsko-organske okvirne strukture

Kovinsko-organski okvirji (MOF) so razred spojin, sestavljenih iz kovinskih ionov ali grozdov, usklajenih z organskimi ligandi, ki lahko tvorijo eno, dvo-ali tridimenzionalne strukture. So podrazred koordinacijskih polimerov. Koordinacijski polimeri tvorijo kovine, ki jih povezujejo ligandi (tako imenovane molekule linkerja), tako da se oblikujejo ponavljajoči koordinacijski motivi. Njihove glavne značilnosti vključujejo kristalnost in pogosto porozno.
Preberite več o ultrazvočni sintezi kovinsko-organskih struktur (MOF) struktur!