Hielscher Ultrasonics
Биће нам драго да разговарамо о вашем процесу.
Позовите нас: +49 3328 437-420
Пошаљите нам е-пошту: info@hielscher.com

Синтетизација нано-сребра са медом и ултразвуком

Нано-сребро се због својих антибактеријских својстава користи за ојачавање материјала у медицини и науци о материјалима. Ултразвучна обрада омогућава брзу, ефикасну, сигурну и еколошку синтезу сферних наночестица сребра у води. Ултразвучна синтеза наночестица може се лако скалирати од мале до велике производње.

Ултразвучно потпомогнута синтеза колоидног нано-сребра

Сонохемијска синтеза, која се односи на хемијске реакције олакшане ултразвучним зрачењем, је широко примењена метода за производњу наночестица. То укључује сребро, злато, магнетит, хидроксиапатит, хлорокин, перовскит, латекс и многи други наноматеријали.

Ултразвучна влажна хемијска синтеза

Ултразвучни миксер УИП1000хдТ, моћни соникатор од 1000 вати за синтезу наночестица као што су наночестице сребра преко зелене хемијеРазвијено је више путева синтезе уз помоћ ултразвука за производњу наночестица сребра. Једна значајна метода користи мед и као средство за редукцију и за затварање. Компоненте у меду, као што су глукоза и фруктоза, делују синергистички у овим улогама током процеса синтезе.
Слично многим техникама синтезе наночестица, ултразвучна нано-сребрна синтеза спада у категорију влажне хемије. Процес почиње нуклеацијом сребрних наночестица унутар раствора. Током соникације, сребрни прекурсор (нпр. сребрни нитрат (АгНО3), или сребро перхлорат (АгЦлО4)) се редукује у присуству редукционог агенса, као што је мед, да би се добило колоидно сребро.

Механизам ултразвучне нуклеације и раста сребра

Почетна фаза нуклеације: Како се концентрација растворених јона сребра повећава, метални јони сребра почињу да се везују и формирају мале кластере. У овој фази, ови кластери су енергетски нестабилни због негативног енергетског биланса. Енергија потребна за стварање нових површина превазилази енергију добијену смањењем концентрације раствореног сребра.
критични радијус: Када кластер достигне одређену величину (критични радијус), процес постаје енергетски повољан, стабилизујући кластер. Ова стабилност омогућава кластеру да делује као језгро за даљи раст.
Фаза раста: Током раста, додатни атоми сребра дифундују кроз раствор и везују се за растућу површину наночестица. Раст се наставља све док концентрација раствореног сребра не падне испод прага нуклеације, заустављајући формирање нових језгара.
Дифузија и завршетак: Преостало растворено сребро је уграђено у постојеће наночестице, довршавајући процес.
Соникација убрзава пренос масе, посебно процесе влажења и дифузије, што доводи до брже нуклеације и контролисаног раста. Прецизним подешавањем параметара соникације, као што су интензитет и трајање, величина, брзина раста и облик наночестица могу се фино подесити. Ова прецизна контрола обезбеђује конзистентне структуре наночестица прилагођене специфичним применама.

Ултразвучно потпомогнута синтеза истиче се као ефикасан, скалабилан и еколошки приступ за производњу нано-сребра са добро дефинисаним својствима, нудећи значајне предности за различите примене у истраживању и индустрији.

Кликните овде да прочитате више о још једној зеленој методи за ултразвучну синтезу нано-сребра помоћу карагенана!

Ултразвучно потпомогнута синтеза наночестица сребра коришћењем меда као средства за редукцију и затварање је лака, ефикасна и зелена метода.

Поређење конвенционалних метода и метода зелене синтезе синтезе наночестица.

Предности ултразвучне нано-сребрне синтезе

  • једноставна реакција у једном лонцу
  • Сафе
  • брз процес
  • ниске цене
  • линеарна скалабилност
  • еколошки прихватљива, зелена хемија
УП400Ст ултразвучни хомогенизатор 400 вати за групну соникацију

УП400Ст – моћан ултразвучни апарат од 400 вати за сонохемијску синтезу нано-честица

Захтев за информацијама




Обратите пажњу на наше правила о приватности.




Студија случаја ултразвучне нано-сребрне синтезе

Модел соникатора типа сонде Хиелсцхер УП400Ст ради на 20 кХз и испоручује снажан ултразвук од 400 вати за сонохемијску синтезу наночестица укључујући магнетне и супрапарамагнетне наночестице.Студија под називом “Синтеза наночестица сребра на бази меда и уз помоћ ултразвука и њихове антибактеријске активности” од Оскуее ет ал. (2016) истражује једноставну и еколошки прихватљиву методу за синтезу наночестица сребра (Аг-НП) користећи природни мед као средство за смањење и стабилизацију. Процес, који укључује редукцију сребрног нитрата (АгНО₃) под ултразвучним зрачењем, карактеришу различити параметри укључујући концентрацију сребрних јона, концентрацију меда и време обраде соникацијом. Добијени Аг-НП имају просечну величину од око 11,8 нм и показују антибактеријска својства против патогених бактерија као што су Стапхилоцоццус ауреус, Псеудомонас аеругиноса и Е. цоли.
Студија наглашава предности употребе меда у синтези наночестица, наглашавајући његову зелену, јефтину и нетоксичну природу. Аутори показују да се величина и принос Аг-НП могу контролисати подешавањем параметара реакције као што су концентрација сребра, садржај меда и трајање соникације. Показало се да синтетисани Аг-НП поседују ефикасну антибактеријску активност, посебно против Е. цоли и С. ауреус, са минималним инхибиторним концентрацијама (МИЦ) од приближно 19,46 ппм. Ова метода представља потенцијалну примену за Аг-НП у медицинским областима, укључујући зарастање рана и контролу инфекција.
Материјали: сребрни нитрат (АгНО3) као прекурсор сребра; мед као средство за затварање / редукцију; воде
Ултразвучни уређај: УП400Ст

Протокол ултразвучне синтезе

Најбољи услови за синтезу колоидних наночестица сребра су следећи: Смањење сребрног нитрата под ултразвучном обрадом посредованом природним медом. Укратко, 20 мл раствора сребрног нитрата (0,3 М) који садржи мед (20 теж%) изложено је ултразвучном зрачењу високог интензитета у амбијенталним условима у трајању од 30 минута. Ултразвук је изведен ултразвучним апаратом типа сонде УП400С (400В, 24 кХз) уроњен директно у реакциони раствор.

Дистрибуција величине ултразвучно синтетизованих нано-честица сребра (Аг-НП)

Расподела величине честица Аг-НП синтетизованих у оптималним условима; концентрације сребра (0,3 М), концентрације меда (20 теж%) и време ултразвучног зрачења (30 мин)
Студија и слика: ©Оскуее ет ал. 2016

Мед за храну се користи као средство за затварање / стабилизацију и редукцију, што чини водени раствор за нуклеацију и исталожене наночестице чистим и безбедним за различите примене.
Како се време ултразвучне обраде повећава, наночестице сребра постају мање и њихова концентрација се повећава.
У воденом раствору меда, ултразвук је кључни фактор који утиче на формирање наночестица сребра. Параметри ултразвука као што су амплитуда, време и континуирани у односу на пулсирајући ултразвук су главни фактори који омогућавају контролу величине и количине сребрних наночестица.

Ултразвучна проточна ћелија са ултразвуком снаге 4к 4кВ за дезинтеграцију муља

Ултразвучна проточна ћелија за индустријску синтезу наночестица

Резултат ултразвучне синтезе сребрних наночестица

Ултразвучно промовисана, медом посредована синтеза са УП400Ст резултирало је сферним сребрним наночестицама (Аг-НП) са просечном величином честица од око 11,8 нм. Ултразвучна синтеза сребрних наночестица је једноставна и брза метода у једном лонцу. Употреба воде и меда као материјала, чини реакцију исплативом и изузетно еколошки прихватљивом.
Представљена техника ултразвучне синтезе коришћењем меда као редукционог и затварача може се проширити и на друге племените метале, као што су злато, паладијум и бакар, што нуди разне додатне примене од медицине до индустрије.

Ултразвучно синтетизоване наночестице сребра имају сферни облик и показују уједначену величину честица.

ТЕМ слика (А) и њена расподела величине честица (Б) Аг-НП синтетизованих у оптималним условима.

Утицај на нуклеацију и величину честица ултразвуком

Ултразвук омогућава производњу наночестица као што су наночестице сребра прилагођене захтевима. Три опште опције соникације имају важне ефекте на излаз:
Иницијална соникација: Кратка примена ултразвучних таласа на презасићени раствор може покренути сејање и формирање језгара. Пошто се ултразвук примењује само током почетне фазе, наредни раст кристала се одвија несметано што резултира већим кристалима.
Континуирана соникација: Континуирано зрачење презасићеног раствора доводи до малих кристала, јер ултразвучна обрада без прекида ствара много језгара што резултира растом многих малих кристала.
пулсна соникација: Импулсни ултразвук подразумева примену ултразвука у одређеним интервалима. Прецизно контролисан унос ултразвучне енергије омогућава да се утиче на раст кристала како би се добила прилагођена величина кристала.

Ултрасоникатори високих перформанси за синтезу наночестица

Хиелсцхер Ултрасоницс нуди моћне, поуздане ултразвучне процесоре дизајниране за напредне сонохемијске апликације, укључујући соно-синтезу и соно-катализу. Ултразвучно мешање и дисперговање значајно побољшава пренос масе, промовише влажење атомских кластера и олакшава њихову каснију нуклеацију, што доводи до ефикасног таложења наночестица. Ултразвучна синтеза је препозната као једноставна, исплатива, биокомпатибилна, поновљива, брза и сигурна метода за производњу висококвалитетних наноматеријала.

Хиелсцхер ултрасоникатори су пројектовани за прецизну контролу, омогућавајући оптималне услове за нуклеацију и раст наноматеријала. Ови дигитални уређаји имају интелигентан софтвер, екран осетљив на додир у боји и интуитиван мени за безбедан и лак рад. Поред тога, долазе са аутоматским снимањем података на уграђену СД картицу, обезбеђујући беспрекорну документацију процеса.

Са широким спектром система — од компактних ручних ултразвучних апарата од 50 вати за лабораторијску употребу до робусних индустријских система од 16.000 вати — Хиелсцхер обезбеђује идеално ултразвучно решење за сваку примену. Дизајнирана за издржљивост, Хиелсцхер ултразвучна опрема је направљена да ради непрекидно у тешким условима, чак иу захтевним окружењима, обезбеђујући поуздане перформансе 24/7.
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата:

Батцх Волуме Проток Препоручени уређаји
1 до 500 мл 10 до 200 мл/мин УП100Х
10 до 2000 мл 20 до 400 мл/мин УП200Хт, УП400Ст
0.1 до 20Л 0.2 до 4Л/мин УИП2000хдТ
10 до 100 л 2 до 10 л/мин УИП4000хдТ
на 10 до 100 л/мин УИП16000
на већи кластер оф УИП16000

Контактирајте нас! / Питајте нас!

Питајте за више информација

Молимо користите образац испод да затражите додатне информације о ултразвучним процесорима, апликацијама и цени. Биће нам драго да разговарамо о вашем процесу са вама и да вам понудимо ултразвучни систем који задовољава ваше захтеве!









Обратите пажњу на наше правила о приватности.




Хиелсцхер УИП16000 је соникатор велике снаге 16кВ за производњу магнетних наночестица. Сонохемијска синтеза наночестица је позната по својој униформној величини честица и ефикасној функционализацији.

Индустријски ултразвучни процесор УИП16000 (16кВ) за синтезу наночестица сребра великих размера.

Литература/Референце



Чињенице које вреди знати

Шта су сребрне наночестице?

Сребрне наночестице су честице сребра величине између 1нм и 100нм. Сребрне наночестице имају изузетно велику површину, што омогућава координацију великог броја лиганада.
Наночестице сребра нуде јединствена оптичка, електрична и термичка својства што их чини веома вредним за науку о материјалима и развој производа, на пример, фотонапонску опрему, електронику, проводна мастила, биолошке/хемијске сензоре.
Друга примена, која је већ постала широко прихваћена, је употреба наночестица сребра за антимикробне премазе, а многи текстили, тастатуре, завоји за ране и биомедицински уређаји сада садрже наночестице сребра које континуирано ослобађају низак ниво јона сребра како би обезбедили заштиту од бактерија. .

Како се нано-сребро користи у текстилу?

Сребрне наночестице се примењују у производњи текстила, где се Аг-НП користе за производњу памучних тканина са подесивим бојама, антибактеријским способностима и суперхидрофобним својствима самоизлечења. Антибактеријска својства наночестица сребра омогућавају производњу тканина које деградирају мирис који потиче од бактерија (нпр. мирис зноја).

Шта је антибактеријски премаз за медицину и медицинску опрему?

Сребрне наночестице показују антибактеријске, анти-гљивичне и антиоксидативне карактеристике, што их чини интересантним за фармацеутске и медицинске примене, на пример, стоматолошки рад, хируршке примене, третман за зарастање рана и биомедицинске уређаје. Истраживања су показала да наночестице сребра (Аг-нПс) инхибирају раст и умножавање различитих сојева бактерија као што су Бациллус цереус, Стапхилоцоццус ауреус, Цитробацтер косери, Салмонелла типхии, Псеудомонас аеругиноса, Есцхерицхиа цоли, Клебсиелла, Виргисбрио и парабиаемо фунниа. . Антибактеријски/антигљивични ефекат се постиже тако што наночестице сребра дифундују у ћелије и везују Аг/Аг+ јоне за биомолекуле у микробним ћелијама тако да је њихова функција поремећена.

Шта је МИЦ тест?

МИЦ (минимална инхибицијска концентрација) тест одређује најнижу концентрацију супстанце, као што је антимикробни агенс, потребну за инхибицију видљивог раста микроорганизма ин витро. Обично се изводи коришћењем серијских разблажења у течном медијуму за раст и мерењем раста бактерија након инкубације. Прочитајте више о томе како ултразвук олакшава МИЦ тестове високе пропусности!

Биће нам драго да разговарамо о вашем процесу.

Let's get in contact.