Teknologjia e ultrazërit Hielscher

Përgatitja tejzanor e kornizave metalike-organike (MOFs)

  • Kornizat metalike-organike janë komponimet e formuara nga jonet metalikë dhe molekulat organike në mënyrë që të krijohet një material hibrid, një, dy ose tre-dimensional. Këto struktura hibride mund të jenë poroze ose jo-poroze dhe ofrojnë funksionalitete të shumta.
  • Sinteza sonochemical e MOFs është një teknik premtues si kristale metalike-organike janë prodhuar shumë efikas dhe miqësore për mjedisin.
  • Prodhimi tejzanor i MOF-ve mund të rritet linearisht nga përgatitja e mostrave të vogla në laborator deri në prodhimin e plotë komercial.

Kornizat metalike-organike

Korniza kristalore metalike-organike (MOFs) bien në kategorinë e materialeve poroze potenciale të larta, të cilat mund të përdoren në ruajtjen e gazit, adsorption / ndarje, katalizator, si adsorbents, në magnetizëm, dizajn sensor dhe shpërndarjen e drogës. MF-të zakonisht formohen nga vetë-grumbullimi ku njësitë e ndërtimit sekondar (SBU) lidhen me spacers organikë (ligands) për të krijuar rrjete komplekse. Spacers organike ose SBUs metalike mund të modifikohen në mënyrë që të kontrollojë porozitetin e MOF, e cila është e rëndësishme në lidhje me funksionalitetin e saj dhe dobinë e saj për aplikime të veçanta.

Sinteza Sonochemical e MOFs

Rrezatim tejzanor dhe gjeneruar në këtë mënyrë cavitation janë të njohur për efektet e saj unike në reaksionet kimike, të njohura si sonochemistry. Implikimi i dhunshëm i flluskave të kavitacionit gjeneron pika të nxehta të lokalizuara me temperatura jashtëzakonisht të larta transiente (5000 K), presione (1800 atm) dhe norma ftohëse (1010Ks-1), si dhe valët e goditjeve dhe avionët e lëngshëm rezultues. Në këto cavitational pika të nxehta, nucleation kristal dhe rritja, p.sh. nga pjekje Ostwald, është nxitur dhe promovuar. Megjithatë, madhësia e grimcave është e kufizuar pasi që ato pika të nxehta karakterizohen nga frekuenca ekstreme të ftohjes që do të thotë se temperatura e mesme e reagimit bie brenda milisekondave.
Ultratinguj është i njohur për të sintetizuar MOFs shpejt nën i butë kushtet e procesit, të tilla si pa tretes, në temperatura e dhomës dhe nën presionit të ambientit. Studimet kanë treguar se MOF mund të prodhohen kosto-efektivetë jepnin të lartë nëpërmjet rrugës sonokhemike. Së fundi, sonochemical sinteza e MOF-ve është një e gjelbër, metoda miqësore me mjedisin.

Përgatitja e MOF-5

Në studimin e Wang et al (2011), Zn4O [1,4-benzenedicarboxylate]3 u sintetizua nëpërmjet sonochemical rrugë. 1.36g H2BDC dhe Zn 4.84g (NO3)2· 6H2O u tretën inilially në DMF 160mL. Pastaj 6.43g TEA u shtua në përzierje nën rrezatim tejzanor. Pas 2 h, precipitati i pangjyrë u mblodh me fi ltration dhe u la me DMF. E ngurtë u tharë në 90 ° C në vakum dhe pastaj ruhej në një tharjeje vakumi.

Përgatitja e mikroporozës MOF Cu3(BTC)2

Li et al. (2009) raportojnë sintezën efikase ultrasonike të kuadrit metalik-organik 3-D (MOF) me kanale 3-D, të tilla si Cu3(BTC)2 (HKUST-1, BTC = benzen-1,3,5-trikarboksilate). Reagimi i acetatit të rafinit dhe H3BTC në një zgjidhje të përzier të DMF / EtOH / H2O (3: 1: 2, v / v) nën rrezatim tejzanor në temperatura e ambientit dhe presion atmosferik për herë të shkurtra reagimi (5-60 min) i dha Cu3(BTC)2të jepnin të lartë (62,6-85,1%). Këto Cu3(BTC)2 Nano-kristalet kanë dimensione të një madhësie prej 10-200 nm, të cilat janë shumë më të vogla sesa ato të sintetizuara duke përdorur metodën konvencionale solvotermale. Nuk kishte dallime të konsiderueshme në vetitë fiziko-kimike, p.sh. sipërfaqja e BET, volumi i poreve dhe kapaciteti i ruajtjes së hidrogjenit, ndërmjet Cu3(BTC)2 nano-kristale të përgatitura duke përdorur metodën tejzanor dhe mikrokristalet e marra duke përdorur metodën e përmirësuar solvotermale. Krahasuar me teknikat tradicionale sintetike, të tilla si teknikat e difuzionit të tretës, metodat hidrotermale dhe solvotermale, metoda ultrasonike për ndërtimin e MOF poroze u gjet të jetë shumë efikas dhe më miqësore me mjedisin.

Përgatitja e një MF njëdimensional (II) MOF

Tahmasian et al. (2013) raportojnë një efikas, çmim i ulët, dhe mjedisit të favorshëm rruga për të prodhuar një kornizë metalike-organike 3D supramolekulare (MOF) bazuar në MgII, {[Mg (HIDC) (H2O)2] ⋅1.5H2O}n (H3L = 4,5-imidazol-dicarboxylic acid) duke përdorur një rrugë ultrasonically-assisted.
Nanostrukturuar {[Mg (HIDC) (H2O)2] ⋅1.5H2O}n u sintetizua me anë të mëposhtme sonochemical rrugë. Përgatitja e nanosized {[Mg (HIDC) (H2O) 2] ∙ 1.5H2O} n (1), 20 mL një solucion të ligandit H3IDC (0.05M) dhe hidroksid kaliumi (0.1M) u pozicionua një sondë tejzanor me densitet të lartë me një fuqi maksimale të fuqisë prej 305 W. Në këtë solucion u shtuan 20 ml një solucion ujor të nitratit të magnezit (0.05M). Precipitat e fituara u filtruan, u lanë me ujë dhe etanol, dhe tharë në ajër (mp> 300 ° C (Gjetur: C, 24.84; H, 3.22; N, 11.67%.) IR (cm-1) të përzgjedhur: 3383 (w), 3190 (w), 1607 (br), 1500 (m), 1390 (s), 1242 (m), 820 (m), 652 (m)).
Për studimin e efektit të përqendrimit të reagentëve fillestarë në madhësinë dhe morfologjinë e përbërjes nanostrukturore, proceset e mësipërme janë bërë në kushtet e mëposhtme të përqendrimit të reagentëve fillestarë: [HL2-] = [Mg2 +] = 0.025 M.

Sono-Sinteza e MOF mikroporozë fluoreshente

Qiu et al. (2008) gjeti një sonochemical rruga për sintezën e shpejtë të mikroporozës fluoreshente MOF, Zn3(BTC)2⋅12H2O (1) dhe ndjeshmëria selektive e organoaminës duke përdorur nanokristale të 1. Rezultatet tregojnë se tejzanor sintezë është një qasje e thjeshtë, efiçente, me kosto të ulët dhe miqësore me mjedisin për MOF-të në nanoscale.
MOF 1 u sintetizua duke përdorur metodën tejzanor në një i ambientit temperatura dhe atmosferik presion për herë të ndryshme të reagimit prej 5, 10, 30 dhe 90 min, respektivisht. Një eksperiment i kontrollit është kryer gjithashtu për të sintetizuar përbërësin 1 duke përdorur metodën hidrotermale dhe strukturat janë konfirmuar me IR, analizat elementale dhe analizën Rietveld të modeleve të difraksionit me rreze X të pluhurit (XRD) duke përdorur WinPLOTR dhe Fullprof13. Çuditërisht, reaksioni i dihidratit të acetonit të zinkut me benzen-1,3,5-trikarboksilik (H3BTC) në 20% të etanolit në ujë (v / v) nën rrezatim tejzanor në temperaturën e ambientit dhe presioni për 5 min dha 1 në një mënyrë të mrekullueshme të jepnin të lartë (75.3%, bazuar në H3BTC). Gjithashtu, rendimenti 1 u rrit gradualisht nga 78.2% në 85.3% me rritjen e kohës së reagimit nga 10 në 90 min. Ky rezultat sugjeron që sintezë e shpejtë e MOF mund të realizohet në mënyrë të konsiderueshme të jepnin të lartë duke përdorur metodën tejzanor. Krahasuar me sintezën hidrotermale të së njëjtës përbërje MOF 1, e cila kryhet në 140 ° C me presion të lartë për 24 orë, sinteza ultrasonike është gjetur të jetë një metodë shumë efikase me rendiment të lartë dhe çmim i ulët.
Meqenëse asnjë produkt nuk është marrë duke përzierur acetat e zinkut me H3BTC në të njëjtën mjedis reagimi në temperaturën e ambientit dhe presionin në mungesë të ultrazërit, Sonication duhet të luajë një i rëndësishëm gjatë formimit të MF-së 1.

Hielscher furnizon pajisje të fuqishme tejzanore nga laboratori në shkallë industriale (Kliko për ta zmadhuar!)

Proceset tejzanor: Nga laboratorindustrial shkallë

Pajisjet Sonochemical

Hielscher Ultrasonics ka përvojë të gjatë në projektimin dhe prodhimin e ultrasonicators të fuqishëm dhe të besueshëm dhe reaktorë sonochemical. Hielscher mbulon kërkesat tuaja të aplikimit me gamën e gjerë të pajisjeve tejzanor – nga të vogla pajisje laboratorike mbi bench-top dhe pilot ultrasonicators deri në full-sistemeve industriale për prodhimin sonochemical në shkallë komerciale. Një shumëllojshmëri e gjerë e sonotrodes, booster, reaktorët, qelizat e rrjedhjes, kutitë e anulimit të zhurmës dhe aksesorët lejojnë konfigurimin e konfigurimit optimal për sonochemical reagim. Pajisjet tejzanore të Hielscher janë shumë i fuqishëm, ndërtuar për të 24/7 dhe kanë nevojë vetëm për mirëmbajtje shumë pak.

Kornizat Metal-Organike (MOFs) mund të formohen nën rrezatim tejzanor (Kliko për ta zmadhuar!)

Metal-Organic Framworks mund të sintetizohet në mënyrë efektive nëpërmjet rrugës sonokhemike

Kërkesë informacioni





UIP1000hd përdoret për sintezën sonochemical të MOF-5 (Kliko për ta zmadhuar!)

ultrasonicator UIP1000hd me reaktorin sonochemical

Letërsi / Referencat

  • Dey, Chandan; Kundu, Tanay; Biswal, Bishnu P .; Mallick, Arijit; Banerjee, Rahul (2014): Korniza kristaline metalike-organike (MOF): sinteza, struktura dhe funksioni. Acta Crystallographica Seksioni B 70, 2014. 3-10.
  • Hashemi, Lida; Morsali, Ali; Yilmaz, Veysel T .; Büyükgüngor, Orhan; Khavasi, Hamid Reza; Ashuri, Fatemeh; Bagherzadeh, Mojtaba (2014): Sinteza sonochemike të dy kornizave metalike-organike të plumbit (II) të nano-mesme; aplikimi për katalizën dhe përgatitja e nanopartikullit të oksidit të plumbit (II). Gazeta e Strukturës Molekulare 1072, 2014. 260-266.
  • Li, Zong-Qun; Qiu, Ling-Guang; Xu, Tao; Wu, Yun; Wang, Wei; Wu, Zhen-Yu; Jiang, Xia (2009): Sinteza tejzanore e kornizës metalike-organike mikrovalore Cu3 (BTC) 2 në temperaturën dhe presionin e ambientit: Një metodë efikase dhe ekologjikisht miqësore. Materialet Letrat 63/1, 2009. 78-80.
  • Qiu, Ling-Guang; Li, Zong-Qun; Wu, Yun; Wang, Wei; Xu, Tao; Jiang, Xia (2008): Sinteza e lehtë e nanokristaleve të një kornize metalike-mikroporoze me anë të një metode ultrasonike dhe ndjeshmërisë selektive të organokaminëve. Komunikimi Kimik 2008, 3642-3644.
  • Stock, Norbert; Biswas, Syam (2012): Sinteza e Kornizave Metalike-Organike (MOFs): Rrugët për MF Topologji, Morfologji dhe Kompozita të ndryshme. Rishikimi kimik 112/2, 2012. 933-969.
  • Suslick, Kenneth S. (ed.) (1988): Ultratinguj: Efektet kimike, fizike dhe biologjike. VCH: Weinheim, Gjermani. 1988.
  • Tahmasian, Arineh; Morsali, Ali; Joo, Sang Woo (2013): Sintetik sonochemical të një kuadri metalik-organik Mg (II) njëdimensional: një prekursor i ri për përgatitjen e nanostrukturës MgO njëdimensionale. Gazeta e Nanomaterialeve 2013.
  • Thompson, Joshua A .; Chapman, Karena W .; Koros, William J .; Jones, Christopher W .; Nair, Sankar (2012): Zbutja e zambakut të lindur nga Ostwald të nanopartikulave ZIF-8 dhe formimi i membranave të përbërë ZIF-8 / polimer. Materiale Mikroporoze dhe Mesoporoze 158, 2012. 292-299.
  • Wang, LiPing; Xiao, Bin; Wang, GongYing; Wu, JiQian (2011): Sinteza e polikarbonat diol katalizuar nga korniza metalike-organike Zn4O [CO2-C6H4-CO2]3. Shkenca Kimi Kinë 54/9, 2011. 1468-1473.

Na kontaktoni / kërkoni më shumë informacion

Bisedoni me ne në lidhje me kërkesat tuaja të përpunimit. Ne do të rekomandojë më të përshtatshme instalimit dhe përpunimit parametrat për projektin tuaj.





Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.