Ultraljud Våt-Nederbörd av preussiska Blå Nanocubes

Preussisk blå eller järnhexacyanoferrat är ett nanostrukturerat metallorganiskt ramverk (MOF), som används vid natriumjonbatteritillverkning, biomedicin, bläck och elektronik. Ultraljud våt-kemisk syntes är effektiv, tillförlitlig och snabb väg att producera preussiska Blå nanocubes och preussiska blå analoger såsom koppar hexacyanoferrat och nickel hexacyanoferrate. Ultraljud utfällda preussiska Blå nanopartiklar kännetecknas av smal partikelstorlek distribution, mono-dispersitet och hög funktionalitet.

Preussisk blå och hexacyanoferrat Analoger

Preussiska Blå eller järn hexacyanoferrates används i stor utsträckning som ett funktionellt material för att utforma elektrokemiska tillämpningar och för att tillverka kemiska sensorer, elektrokroma displayer, bläck och beläggningar, batterier (natrium-jon-batterier), kondensatorer och superkondensatorer, cation lagringsmaterial såsom för H + eller Cs +, katalysatorer, theranostics och andra. På grund av sin goda redoxaktivitet och höga elektrokemiska stabilitet är Preussisk blå en metall-organisk ram (MOF) struktur som används i stor utsträckning för elektrodmodifiering.
Förutom diverse andra tillämpningar används Preussisk blå och dess analoger kopparhexacyanoferrat och nickelhexacyanoferrat som färgfärgsfärger av blå, röd respektive gul färg.
En enorm fördel med preussiska Blå nanopartiklar är deras säkerhet. Preussiska Blue nanopartiklar är helt biologiskt nedbrytbara, biokompatibla, och godkänts av FDA för medicinska tillämpningar.

Sonochemical Syntes av Preussiska Blå Nanocubes

Syntesen av preussiska Blå / hexacyanoferrite nanopartiklar är reaktion av heterogena våt-kemisk nederbörd. För att få fram nanopartiklar med en smal partikelstorleksfördelning och monodispersitet krävs en tillförlitlig nederbördsväg. Ultraljud precicipitation är välkänt för tillförlitlig, effektiv och enkel syntes av högkvalitativa nanopartiklar och pigment som magnetit, zink molybdate, zinkfosfomolybdate, olika core-shell nanopartiklar etc.

Våt-kemiska syntesvägar för preussiska blå nanopartiklar

Den sonokemiska vägen av preussisk Blå nanopartikelsyntes är effektiv, facile, snabb och miljövänlig. Ultraljud nederbörd avkastning i hög kvalitet preussiska Blå nanocubes, som kännetecknas av enhetlig liten storlek (ca. 5nm), smal storlek fördelning, och monodispersity.
Preussiska Blå nanopartiklar kan syntetiseras via olika nederbördsvägar med eller utan polymera stabilisatorer.
Undvika användning av en stabiliserande polymer, kan Preussiska Blue nanocubes fälls ut helt enkelt genom ultraljud blandning FeCl₃ och K₃[Fe(KN)₆] i närvaro av H₂den₂.
Användningen av sonochemistry i denna typ av syntes hjälpte erhålla mindre nanopartiklar (dvs. 5 nm i storlek i stället för en storlek på ≈50 nm erhållits utan ultraljudsbehandling). (Dacarro et al. 2018)

Fallstudier av ultraljud preussiska Blå Syntes

Generellt, Preussiska blå Nanopartiklar syntetiseras genom att använda ultraljud metod.
I denna teknik, 0,05 M lösning av K₄[Fe(KN)₆] tillsätts till 100 ml saltsyralösning av (0.1 mol/L). Den resulterande K₄[Fe(KN)₆] vattenlösning hålls vid 40ºC i 5 h medan sonicating lösningen och sedan får svalna vid rumstemperatur. Den erhållna blå produkten filtreras och tvättas upprepade gånger med destillerat vatten och absolut etanol och torkas slutligen i en vakuumugn vid 25ºC i 12 h.

Hexacyanoferrit analoga koppar hexacyanoferrit (CuHCF) var syntetiserade via följande rutt:
Den CuHCF nanopartiklar var syntetiseras enligt följande ekvation:
Cu(NEJ₃)₃ + K₄[Fe(KN)₆] —> Cu₄[Fe(KN)₆] + KN0₃

CuHCF nanopartiklar syntetiseras av den metod som utvecklats av Bioni et al., 2007 [1]. Blandningen av 10 mL av 20 mmol L^-1 K₃[Fe(KN)₆] + 0,1 mol L^-1 KCl-lösning med 10 mL på 20 mmol L^-1 CuCl₂ + 0,1 mol L^-1 KCl, i en ultraljudsbehandlingskolv. Blandningen bestrålas sedan med hög intensitet ultraljudsstrålning för 60 min, sysselsätter en direkt nedsänkning titan horn (20 kHz, 10Wcm^-1) som doppades till ett djup av 1 cm i lösningen. Under blandningen observeras utseendet på en ljusbrun insättning. Denna spridning dialysas under 3 dagar för att få en mycket stabil, ljusbrun färgad spridning.
(jfr Jassal m.fl. 2015)

Wu et al. (2006) syntetiserade preussiska Blå nanopartiklar via sonochemical väg från K₄[Fe(KN)₆], i vilka Fe2+ framställdes genom sönderdelning av [FeII(KN)6]4− genom ultraljudsbestrålning i saltsyra, Den Fe^{2 eller högre} oxiderades till Fe^{3 eller högre} att reagera med återstående [FeII(CN)₆]4− joner. Forskargruppen drog slutsatsen att den enhetliga storleksfördelningen av syntetiserade preussiska blå nanocubes orsakas av effekterna ultraljud. FE-SEM bilden till vänster visar sonochemically syntetiserade järn hexacyanoferrate nanocubes av Wus forskargrupp.

Storskalig syntes: att förbereda PB-nanopartiklar på en storskalig, PVP (250 g) och K₃[Fe(KN)₆] (19,8 g) lades till i 2 000 mL HCl-lösning (1 M). Lösningen var sonikerad tills den var klar och placerades sedan i en ugn vid 80°C för att uppnå en åldrande reaktion under 20–24 timmar. Blandningen var sedan centrifugeras vid 20.000 rpm för 2 timmar för insamling av PB nanopartiklar. (Säkerhetsanteckning: För att utvisa eventuellt HCN som skapats, ska reaktionen utföras i en draghuva).

Ultraljud Sonder och sonokemiska reaktorer för preussiska Blå Syntes

Hielscher Ultrasonics är långsiktiga upplevelser tillverkare av högpresterande ultraljud utrustning som används över hela världen i laboratorier och industriell produktion. Den sonochemical syntesen och utfällningen av nanopartiklar och pigment är en krävande applikation som kräver hög effekt ultraljud sonder som genererar konstanta amplituder. Alla Hielscher ultrasonic enheter är konstruerade och tillverkade för att drivas för 24 / 7 under full belastning. Ultraljud processorer finns från kompakta 50 watts laboratoriet ultrasonicators till 16,000watts kraftfulla inline ultraljudssystem. En mängd olika booster horn, sonotrodes och celler flöde möjliggör den individuella installationen av ett sonochemical system i korrespondens till prekursorer, väg och slutprodukt.
Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljud sonder som specifikt kan ställa för att leverera hela spektrumet av mycket mild till mycket hög amplituder. Om din sonochemical ansökan kräver ovanliga specifikationer (t.ex. mycket höga temperaturer), anpassade ultraljud sonotrodes finns tillgängliga. Robustheten i Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör 24/7-drift vid kraftig och i krävande miljöer.

Sonochemical Batch och Inline Synthesis

Hielscher ultraljud sonder kan användas för parti och kontinuerlig inline ultraljudsbehandling. Beroende på reaktionsvolym och reaktionshastighet kommer vi att rekommendera dig den mest lämpliga ultraljudsuppställningen.

Ultraljud Sonder och Sono-Reaktorer för valfri volym

Hielscher Ultrasonics produktsortiment täcker hela spektrumet av ultraljud processorer från kompakta lab ultrasonicators över bänk-top och pilotsystem till helt-industriella ultraljud processorer med kapacitet att bearbeta truckloads per timme. Det fullständiga produktsortimentet gör att vi kan erbjuda dig den mest lämpliga ultraljudsutrustningen för dina vätske-, processkapacitets- och produktionsmål.

Exakt kontrollerbara amplituder för optimala resultat

Alla Hielscher ultraljud processorer är exakt kontrollerbara och därigenom pålitliga arbete hästar. Amplituden är en av de avgörande processparametrarna som påverkar effektiviteten och effektiviteten hos sonochemically och sonomekaniskt inducerade reaktioner. Alla Hielscher Ultrasonics’ processorer möjliggör den exakta inställningen av amplituden. Sonotrodes och booster horn är tillbehör som gör det möjligt att modifiera amplituden i ett ännu bredare sortiment. Hielschers industriella ultraljudsprocessorer kan leverera mycket höga amplituder och leverera den nödvändiga ultraljudsintensiteten för krävande applikationer. Amplituder på upp till 200μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift.
Exakta amplitudinställningar och den permanenta övervakningen av ultraljudsprocessparametrarna via smart programvara ger dig möjlighet att syntetisera dina preussiska Blue nanocubes och hexacyanoferrate analoger under de mest effektiva ultraljudsförhållandena. Optimal ultraljudsbehandling för mest effektiva nanopartikel syntes!
Robustheten i Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör 24/7-drift vid kraftig och i krävande miljöer. Detta gör Hielschers ultraljudsutrustning till ett pålitligt arbetsredskap som uppfyller dina sonokemiska processkrav.

Högsta kvalitet – Designad och Tillverkad i Tyskland

Som ett familjeägt och familjeägt företag prioriterar Hielscher högsta kvalitetsstandarder för sina ultraljudsprocessorer. Alla ultrasonicators är designade, tillverkade och noggrant testade i vårt huvudkontor i Teltow nära Berlin, Tyskland. Robusthet och tillförlitlighet hielschers ultraljud utrustning gör det ett arbete häst i din produktion. 24/7 drift under full belastning och i krävande miljöer är en naturlig egenskap hos Hielschers högpresterande ultraljud sonder och reaktorer.

Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera: