Prodhimi i favorshëm i Hydrogel përmes Ultrasonication

Sonifikimi është një teknikë mjaft efikase, e besueshme dhe e thjeshtë për përgatitjen e hidrogeleve me performancë të lartë. Këto hidrogela ofrojnë veti të shkëlqyera materiale siç janë kapacitetet thithëse, viskoelastikësia, forca mekanike, moduli i shtypjes dhe funksionalitetet e vetëshërimit.

Polimerizimi tejzanor dhe shpërndarja për prodhimin e hidrogelit

Hidrogelet janë rrjete polimerike hidrofile, tre-dimensionale, të cilat janë në gjendje të thithin sasi të mëdha uji ose lëngje. Hidrogelet shfaqin një kapacitet të jashtëzakonshëm ënjtjeje. Blloqet e zakonshme të ndërtimit të hidrgeleve përfshijnë alkool polivinil, glikol polietileni, poliakrilat natriumi, polimere akrilate, karbomere, polisaharide ose polipeptide me një numër të lartë të grupeve hidrofile dhe proteina natyrore si kolagjen, xhelatinë dhe fibrinë.
Të ashtuquajturat hidrogele hibride përbëhen nga materiale të ndryshme kimikisht, funksionalisht dhe morfologjikisht të dallueshme, të tilla si proteina, peptide ose mikro-struktura nano /.
Shpërndarja tejzanor përdoret gjerësisht si një teknikë shumë efikase dhe e besueshme për të homogjenizuar nano-materiale të tilla si nanotubat e karbonit (CNT, MWCNTs, SWCNTs), nano-kristalet e celulozës, nanofibrat e chitin, dioksidit të titanit, nanopjesëzat e argjendit, proteinat dhe mikronet ose nanostrukturat e tjera në matricën polimerike të hidrogeleve. Kjo e bën sonifikimin një mjet kryesor për të prodhuar hidrogela me performancë të lartë me cilësi të jashtëzakonshme.

Çfarë tregon Hulumtimi – Përgatitja tejzanor e hidrogelit

Së pari, ultrasonikimi promovon polimerizimin dhe reaksionet e ndërlidhjes gjatë formimit të hidrogelit.
Së dyti, ultrasonikimi është provuar si teknikë e besueshme dhe efektive e shpërndarjes për prodhimin e hidrogeleve dhe hidrogeleve nanokompozitë.

Kryqëzimi tejzanor dhe polimerizimi i hidrogeleve

Ultrasonikimi ndihmon formimin e rrjeteve polimerike gjatë sintezës së hidrogelit përmes gjenerimit të radikalëve të lirë. Valët me ultratinguj intensivë gjenerojnë kavitim akustik, i cili shkakton forca me prerje të lartë, prerje molekulare dhe formim të radikalëve të lirë.

Cass etj. (2010) përgatitën disa “hidrogela akrilike u përgatitën përmes polimerizimit tejzanor të monomereve dhe makromonomereve të tretshëm në ujë. Ultratingulli u përdor për të krijuar radikale iniciuese në tretje solucione ujore të monomerit duke përdorur aditivët glicerinë, sorbitol ose glukozë në një sistem të hapur në 37 ° C. Aditivët e tretshëm në ujë ishin thelbësore për prodhimin e hidrogjelit, glicerina ishte më efektive. Hidrogelet u përgatitën nga monomeret 2-hidroksietil metakrilat, polik (etilen glikol) dimetakrilat, metakrilat dekstran, acid akrilik / dimehakrilat akrilik glikol dhe akrilamid / bis-akrilamid. " [Cass etj. 2010] Zbatimi i ultrazërit duke përdorur një ultrasonicator të sondës u gjet të ishte një metodë efektive për polimerizimin e monomeve të tretshme në ujë të vinilit dhe përgatitjen pasuese të hidrogeleve. Polimerizimi i inicuar në mënyrë ultrasonike ndodh shpejt në mungesë të një iniciuesi kimik.

Ultrasonikimi është i pajtueshëm me të gjitha llojet e polimerëve dhe biopolimerëve dhe lejon përforcimin e hidrogeleve hibride me materiale të strukturuara nano si nanopjesëza, nanokristale ose nanofibra. Përforcimi i hidrogeleve me nanomateriale të ndryshme lejon modifikimin dhe kontrollimin e vetive fiziko-kimike dhe reo-mekanike të hidrogeleve nanokompozitë, meqenëse mikrostrukturat janë faktori kryesor për vetitë e materialit të marrë.

Fabrikimi i poli (acidit akrilamid-bashkë-itakonik) – MWCNT Hydrogel duke përdorur Sonication

Mohammadinezhada etj. (2018) prodhoi me sukses një përbërje hidrogeli superabsorbues që përmban nanotubë karboni poli (akrilamid-bashkë-itakonik) dhe me shumë mure (MWCNT). Ultrasonication u krye me pajisjen tejzanor Hielscher UP200S. Stabiliteti i hidrogelit u rrit me rritjen e raporteve të MWCNT, të cilat mund t'i atribuohen natyrës hidrofobike të MWCNTs, si dhe rritjes së densitetit të ndërlidhësit. Kapaciteti i mbajtjes së ujit (WRC) i hidrogelit P (AAm-bashkë-IA) u rrit gjithashtu në prani të MWCNT (10% wt%). Në këtë studim, efektet e ultrasonikacionit u vlerësuan superiorë në lidhje me shpërndarjen uniforme të nanotubave të karbonit në sipërfaqen e polimerit. MWCNTs ishin të paprekura pa ndonjë ndërprerje në strukturën polimerike. Për më tepër, forca e nanokompozitës së fituar dhe aftësia e tij për mbajtjen e ujit dhe thithja e materialeve të tjerë të tretshëm si Pb (II) u rritën. Sonifikimi theu iniciatorin dhe shpërndau MWCNT si një mbushës të shkëlqyeshëm në zinxhirët e polimerit nën rritjen e temperaturës.
Studiuesit arrijnë në përfundimin se këto “kushte reagimi nuk mund të arrihen përmes metodave konvencionale dhe homogjeniteti dhe shpërndarja e mirë e grimcave në host nuk mund të arrihet. Për më tepër, procesi i sonikimit ndan nanopjesëzat në grimca të vetme, ndërsa nxitja nuk mund ta bëjë këtë. Një mekanizëm tjetër për zvogëlimin e madhësisë është efekti i valëve të fuqishme akustike në lidhjet dytësore si lidhja e hidrogjenit e cila kjo rrezatim thyen lidhjen H të grimcave, dhe më pas, veçon grimcat e grumbulluara dhe rrit numrin e grupeve të lira adsorptive si -OH dhe aksesueshmëria Kështu, kjo ngjarje e rëndësishme e bën procesin e sonifikimit si një metodë superiore mbi të tjerët si nxitje magnetike e aplikuar në letërsi. " [Mohammadinezhada et al., 2018]

Ultrasonicators me performancë të lartë për sintezën e hidrogelit

Hielscher Ultrasonics prodhon pajisje tejzanor me performancë të lartë për sintezën e hidrogeleve. Nga madhësia e vogël dhe e mesme R&Ultrasonicatorët D dhe pilotë në sistemet industriale për prodhimin komercial të hidrogjelit në mënyrë të vazhdueshme, Hielscher Ultrasonics i ka të mbuluara kërkesat tuaja të procesit.
Ultrasonicatorët e shkallës industriale mund të japin amplituda shumë të larta, të cilat lejojnë reagime të besueshme të ndërlidhjes dhe polimerizimit dhe shpërndarjen uniforme të grimcave nano. Amplituda deri në 200 μm mund të drejtohet lehtësisht vazhdimisht në funksionimin 24/7/365. Për amplituda edhe më të larta, janë në dispozicion sonotroda të personalizuara tejzanor.

Na pyesni sot për informacione shtesë teknike, çmime dhe një vlerësim jokomisional. Stafi ynë me përvojë me kohë të gjatë është i gatshëm t'ju këshillojë!
Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonicators tonë: