อัลตราโซนิกการจัดทำกรอบโลหะอินทรีย์ (MOFs)

• กรอบโลหะอินทรีย์มีสารประกอบที่เกิดจากโลหะไอออนและโมเลกุลของสารอินทรีย์เพื่อให้หนึ่ง, สอง, วัสดุไฮบริดหรือสามมิติจะถูกสร้างขึ้น เหล่านี้โครงสร้างไฮบริดสามารถเป็นรูพรุนหรือไม่รูพรุนและมีฟังก์ชันการทำงานมากมาย
• การสังเคราะห์ sonochemical ของ MOFs เป็นเทคนิคที่มีแนวโน้มเป็นผลึกโลหะอินทรีย์ที่มีการผลิตอย่างมีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
• การผลิตล้ำ MOFs สามารถปรับขนาดขึ้นเป็นเส้นตรงจากการจัดทำของกลุ่มตัวอย่างขนาดเล็กในห้องปฏิบัติการเพื่อการผลิตเชิงพาณิชย์เต็มรูปแบบ

กรอบโลหะอินทรีย์

ผลึกกรอบโลหะอินทรีย์ (MOFs) อยู่ในหมวดหมู่ของวัสดุที่มีรูพรุนที่มีศักยภาพสูงซึ่งสามารถนำมาใช้ในการจัดเก็บก๊าซดูดซับ / แยกปฏิกิริยาทางเคมีเป็นตัวดูดซับในแม่เหล็กออกแบบเซ็นเซอร์และการส่งมอบยาเสพติด MOFs จะเกิดขึ้นด้วยตนเองประกอบที่หน่วยอาคารรอง (SBUs) ได้รับการเชื่อมต่อกับ spacers อินทรีย์ (แกนด์) เพื่อสร้างเครือข่ายที่ซับซ้อนโดยทั่วไป spacers อินทรีย์หรือ SBUs โลหะสามารถแก้ไขได้ในเพื่อที่จะควบคุมความพรุนของกระทรวงการคลังซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเกี่ยวกับฟังก์ชันและยูทิลิตี้สำหรับการใช้งานเฉพาะของตน

การสังเคราะห์สาร Sonochemical ของ MOFs

การฉายรังสีอัลตราโซนิกและที่สร้างขึ้นจึง โพรงอากาศ ที่รู้จักกันดีสำหรับผลกระทบที่เป็นเอกลักษณ์ในการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีที่รู้จักในฐานะ sonochemistry. ระเบิดความรุนแรงของฟอง cavitation สร้างจุดร้อนที่มีการแปลที่มีอุณหภูมิสูงเหลือเกินชั่วคราว (5000 K) แรงกดดัน (1800 ATM) และอัตราการระบายความร้อน (10¹⁰KS^-1) เช่นเดียวกับคลื่นช็อกและส่งผล jets เหลว ที่เหล่านี้ cavitational จุดร้อนที่นิวเคลียสผลึกและการเจริญเติบโตเช่น โดย Ostwald สุกจะถูกเหนี่ยวนำและส่งเสริม อย่างไรก็ตามขนาดของอนุภาคที่มี จำกัด ตั้งแต่จุดร้อนเหล่านี้จะโดดเด่นด้วยอัตราการระบายความร้อนที่รุนแรงหมายความว่าอุณหภูมิของตัวกลางปฏิกิริยาอยู่ภายในมิลลิวินาที
อัลตราซาวนด์เป็นที่รู้จักกันในการสังเคราะห์ MOFs อย่างรวดเร็ว ภายใต้ อ่อน เงื่อนไขกระบวนการเช่น ปราศจากตัวทำละลายที่ อุณหภูมิห้อง และอยู่ภายใต้ ความดันบรรยากาศ. มีการศึกษาแสดงให้เห็นว่า MOFs สามารถผลิตได้ ค่าใช้จ่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ที่ ให้ผลตอบแทนสูง ผ่านเส้นทาง sonochemical สุดท้าย sonochemical การสังเคราะห์ MOFs เป็น สีเขียววิธีการเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

การเตรียมการของกระทรวงการคลัง-5

ในการศึกษาของวัง et al, (2011), สังกะสี₄O [1,4-benzenedicarboxylate]₃ ถูกสังเคราะห์ผ่าน sonochemical เส้นทาง. 1.36g H₂BDC และ 4.84g Zn (NO₃)₂· 6H₂O ละลายใน inilially ละ 160 กรมเชื้อเพลิงธรรมชาติ จากนั้นชา 6.43g ถูกบันทึกอยู่ในส่วนผสมที่อยู่ภายใต้การฉายรังสีอัลตราโซนิก หลังจาก 2 ชั่วโมงตะกอนไม่มีสีที่ถูกเก็บรวบรวมโดย Fi ltration และล้างโดยกรมเชื้อเพลิงธรรมชาติ ของแข็งแห้งที่ 90 ° C ในสูญญากาศแล้วเก็บไว้ในเดซิสูญญากาศ

การเตรียมการของกระทรวงการคลังพรุนลูกบาศ์ก₃BTC₂

Li et al, (2009) รายงานการสังเคราะห์อัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพของกรอบสามมิติ (3-D) โลหะอินทรีย์ (กระทรวงการคลัง) พร้อมช่อง 3-D เช่น Cu₃BTC₂ (HKUST-1, BTC = เบนซิน-1,3,5-tricarboxylate) ปฏิกิริยาของอะซิเตท Cupric และ H₃BTC ในสารละลายผสมของกรมเชื้อเพลิงธรรมชาติ / EtOH / H₂O (3: 1: 2, v / v) ภายใต้การฉายรังสีอัลตราโซนิกที่ อุณหภูมิโดยรอบ และ ความกดอากาศ สำหรับ ปฏิกิริยาครั้งสั้น (5-60 นาที) ที่มีให้₃BTC₂ ใน ให้ผลตอบแทนสูง (62.6-85.1%) Cu เหล่านี้₃BTC₂ นาโนผลึกมีขนาดของช่วงขนาดของ 10-200 นาโนเมตรซึ่งมีมาก ที่มีขนาดเล็ก กว่าผู้ที่สังเคราะห์โดยใช้วิธีการ solvothermal ธรรมดา ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์เช่น พื้นที่ผิว BET ปริมาณรูขุมขนและความจุไฮโดรเจนระหว่าง Cu₃BTC₂ นาโนคริสตัลเตรียมใช้วิธีการอัลตราโซนิกและ microcrystals ที่ได้รับโดยใช้วิธีการที่ดีขึ้น solvothermal เมื่อเทียบกับเทคนิคการสังเคราะห์แบบดั้งเดิมเช่นเทคนิคการแพร่กระจายตัวทำละลายร้อนและวิธีการ solvothermal วิธีอัลตราโซนิกสำหรับการก่อสร้างที่มีรูพรุน MOFs ถูกพบว่าเป็นที่สูง ที่มีประสิทธิภาพ และ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม.

การเตรียมการของหนึ่งมิติ Mg (II) กระทรวงการคลัง

Tahmasian et al, (2013) รายงาน ที่มีประสิทธิภาพ, ราคาถูกและ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เส้นทางในการผลิต supramolecular กรอบโลหะอินทรีย์ 3D (กระทรวงการคลัง) ตาม MgII {[Mg (HIDC) (H₂O)₂] ⋅1.5H₂}_{ยังไม่มีข้อความ} (H3L = 4,5-imidazole-dicarboxylic กรด) โดยใช้เส้นทาง ultrasonically ช่วย
อิเล็กทรอนิคส์ {[Mg (HIDC) (H₂O)₂] ⋅1.5H₂}_{ยังไม่มีข้อความ} ถูกสังเคราะห์ผ่านทางดังต่อไปนี้ sonochemical เส้นทาง. เพื่อเตรียมความพร้อม nanosized {[Mg (HIDC) (H2O) 2] ⋅1.5H₂O} n (1), 20 มลของการแก้ปัญหาของแกนด์ H₃ไอดีซี (0.05M) และโพแทสเซียมไฮดรอกไซ (0.1 M) อยู่ในตำแหน่งที่สูงความหนาแน่นของการสอบสวนอัลตราโซนิกที่มีการส่งออกพลังงานสูงสุด 305 ดับบลิวในการแก้ปัญหานี้ 20 มิลลิลิตรสารละลายของแมกนีเซียมไนเตรต (0.05M) ถูกบันทึก dropwise ตกตะกอนได้ถูกกรองออกล้างด้วย andethanol น้ำและอากาศแห้ง ( M.P. > 300ºC (พบ:... C, 24.84; H, 3.22; N, 11.67%) IR (ซม.^-1) วงดนตรีที่เลือก: 3383 (w), 3190 (w), 1607 (BR) 1500 (m) 1,390 (s), 1242 (M), 820 (M), 652 (M))
สำหรับการศึกษาผลของความเข้มข้นของน้ำยาเริ่มต้นกับขนาดและสัณฐานวิทยาของสารอิเล็กทรอนิคส์กระบวนการดังกล่าวข้างต้นได้ทำภายใต้เงื่อนไขดังต่อไปนี้ความเข้มข้นของสารเคมีครั้งแรก: [HL2-] = [Mg2 +] = 0.025 เมตร

Sono-สังเคราะห์ MOFs พรุนเรืองแสง

Qiu, et al (2008) พบว่า sonochemical เส้นทางสำหรับการสังเคราะห์อย่างรวดเร็วของการเรืองแสงพรุนกระทรวงการคลังสังกะสี₃BTC₂⋅12ชั่วโมง₂O (1) และการตรวจจับการคัดเลือก organoamines ใช้นาโนคริสตัล 1. ผลการศึกษาพบว่าอัลตราโซนิก สังเคราะห์ คือการที่ง่ายและมีประสิทธิภาพต้นทุนต่ำและวิธีการที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมระดับนาโน MOFs
กระทรวงการคลัง 1 ถูกสังเคราะห์โดยใช้วิธีการอัลตราโซนิกที่ ล้อมรอบ อุณหภูมิและ บรรยากาศ ความดันสำหรับเวลาที่แตกต่างกันการเกิดปฏิกิริยาของ 5, 10, 30, และ 90 นาทีตามลำดับ การทดลองการควบคุมนอกจากนี้ยังได้ดำเนินการในการสังเคราะห์สารประกอบ 1 ใช้วิธีไฮโดรเทอและโครงสร้างได้รับการยืนยันโดย IR, การวิเคราะห์ธาตุและการวิเคราะห์ Rietveld ของเลนส์ผง X-ray (XRD) รูปแบบการใช้ WinPLOTR และ Fullprof¹³. น่าแปลกที่ปฏิกิริยาของสังกะสี acetate dihydrate กับกรด benzen-1,3,5-tricarboxylic (H₃BTC) ใน 20% ของเอทานอลในน้ำ (v / v) ภายใต้การฉายรังสีอัลตราโซนิกที่อุณหภูมิและความดันเป็นเวลา 5 นาทีให้ 1 ในอย่างน่าทึ่ง ให้ผลตอบแทนสูง (75.3% ขึ้นอยู่กับ H₃BTC) นอกจากนี้อัตราผลตอบแทนที่ 1 เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จาก 78.2% เป็น 85.3% และเพิ่มเวลาการเกิดปฏิกิริยา 10-90 นาที ผลที่ได้นี้แสดงให้เห็นว่า การสังเคราะห์อย่างรวดเร็ว ของกระทรวงการคลังสามารถรับรู้ได้อย่างมีนัยสำคัญใน ให้ผลตอบแทนสูง โดยใช้วิธีการอัลตราโซนิก เมื่อเทียบกับการสังเคราะห์ไฮโดรของสารประกอบเดียวกันกระทรวงการคลัง 1 ซึ่งจะดำเนินการที่ 140 ° C ที่ความดันสูงเป็นเวลา 24 ชั่วโมง 12 สังเคราะห์อัลตราโซนิกพบว่าเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพสูงที่มีอัตราผลตอบแทนที่สูงและ ราคาถูก.
เนื่องจากไม่มีสินค้าที่ได้รับโดยการผสมอะซิเตทสังกะสีกับ H3BTC ในสื่อปฏิกิริยาเดียวกันที่อุณหภูมิและความดันในกรณีที่ไม่มีอัลตราซาวนด์ sonication ต้องเล่นเป็น สำคัญ บทบาทในช่วงการก่อตัวของกระทรวงการคลังที่ 1

กระบวนการอัลตราโซนิก: จาก ห้องปฏิบัติการ ไปยัง ด้านอุตสาหกรรม ขนาด

อุปกรณ์ Sonochemical

Hielscher Ultrasonics มีประสบการณ์เป็นเวลานานในการออกแบบและการผลิตของ ultrasonicators ที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้และเครื่องปฏิกรณ์ sonochemical Hielscher ครอบคลุมความต้องการใช้งานของคุณด้วยความหลากหลายของอุปกรณ์อัลตราโซนิก – ตั้งแต่ขนาดเล็ก อุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการ เกิน บนม้านั่ง และ นักบิน ultrasonicators ถึงเต็มรูปแบบระบบอุตสาหกรรม สำหรับการผลิต sonochemical โยเชิงพาณิชย์ ความหลากหลายขนาดใหญ่ของ sonotrodes, Booster, เครื่องปฏิกรณ์เซลล์ไหลกล่องตัดเสียงรบกวนและอุปกรณ์เสริมอนุญาตให้มีการกําหนดคการตั้งค่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับคุณ sonochemical ปฏิกิริยา. Hielscher อุปกรณ์ล้ำเสียงเป็นอย่างมาก แข็งแรงสร้างขึ้นมาเพื่อ 24/7 การดำเนินงานและต้องการเพียงการบำรุงรักษาน้อยมาก