Ultrasonication ile Avantajlı Hidrojel Üretimi

Sonication yüksek performanslı hidrojellerin hazırlanması için son derece etkili, güvenilir ve basit bir tekniktir. Bu hidrojeller emilim kapasiteleri, viskoelastisite, mekanik mukavemet, sıkıştırma modülü ve kendi kendini iyileştiren işlevler gibi mükemmel malzeme özellikleri sunar.

Hidrojel Üretimi için Ultrasonik Polimerizasyon ve Dispersiyon

Hidrojeller, büyük miktarlarda su veya sıvı emebilen hidrofilik, üç boyutlu polimerik ağlardır. Hidrojeller olağanüstü bir şişme kapasitesi sergiler. Hidrgellerin yaygın yapı taşları arasında polivinil alkol, polietilen glikol, sodyum poliakrilat, akrilat polimerler, karbomerler, çok sayıda hidrofilik gruba sahip polisakkaritler veya polipeptitler ve kollajen, jelatin ve fibrin gibi doğal proteinler bulunur.
Hibrit hidrojeller proteinler, peptitler veya nano/ mikro yapılar gibi çeşitli kimyasal, işlevsel ve morfolojik olarak farklı malzemelerden oluşur.
Ultrasonik dispersiyon yaygın karbon nanotüpler (CNT'ler, MWCNTs, SWCNTs), selüloz nano kristaller, kitin nanofiberler, titanyum dioksit, gümüş nanopartiküller, proteinler ve hidrojellerin polimerik matrisine diğer mikron veya nanoyapılar gibi nano-malzemeleri homojen hale getirmek için son derece verimli ve güvenilir bir teknik olarak kullanılır. Bu, sonikasyonu olağanüstü niteliklere sahip yüksek performanslı hidrojeller üretmek için ana bir araç haline getirir.

Araştırmalar Ne Gösteriyor? – Ultrasonik Hidrojel Hazırlama

İlk olarak, ultrasonication hidrojel oluşumu sırasında polimerizasyon ve çapraz bağlama reaksiyonları teşvik eder.
İkincisi, ultrasonication hidrojel ve nanokompozit hidrojel üretimi için güvenilir ve etkili dispersiyon tekniği olarak kanıtlanmıştır.

Hidrojellerin Ultrasonik Çapraz Bağlama ve Polimerizasyonu

Ultrasonication serbest radikal nesil yoluyla hidrojel sentezi sırasında polimerik ağların oluşumuna yardımcı olun. Yoğun ultrason dalgaları, yüksek kesme kuvvetlerine, moleküler kesmeye ve serbest radikal oluşumuna neden olan akustik kavitasyon oluşturur.

Cass ve ark. (2010) birkaç "akrilik hidrojeller su çözünür monomerler ve makromonomers ultrasonik polimerizasyon yoluyla hazırlanmıştır. Ultrason, 37 °C'de açık bir sistemde gliserol, sorbitol veya glikoz katkı maddelerini kullanarak viskoz sulu monomer soluyonlarında başlangıç radikalleri oluşturmak için kullanıldı. Suda çözünür katkı maddeleri hidrojel üretimi için gerekliydi, gliserol en etkili olanıydı. Hidrojeller monomerlerden hazırlandı 2-hidroksiyetil methakrilit, poli(etilen glikol) dimethakrilat, dektran metakrilat, akrilik asit/etilen glikol dimethakrilat ve akrilamid/bis-akrilamid." [Cass ve ark. 2010] Ultrason uygulaması bir prob ultrasonicator kullanarak su çözünür vinil monomerlerin polimerizasyonu ve daha sonra hidrojellerin hazırlanması için etkili bir yöntem olduğu bulunmuştur. Ultrasonik olarak başlatılan polimerizasyon, kimyasal bir başlatıcının yokluğunda hızla gerçekleşir.

Nanokompozit hidrojeller ve nanojellerin ultrasonik sentezi hakkında daha fazla bilgi edinin!

Ultrasonication polimerler ve biyopolimerler her türlü ile uyumludur ve nanopartiküller, nanokristaller veya nanofiberler gibi nano-yapılandırılmış malzemeler ile hibrid hidrojel takviye sağlar. Hidrojellerin çeşitli nanomalzemelerle güçlendirilmesi, nanokompozit hidrojellerin fizikokimyasal ve romat-mekanik özelliklerinin değiştirilmesine ve kontrol altına alınmasına izin verir, çünkü mikro yapılar elde edilen malzeme özellikleri için anahtar faktördür.

Poly(akrilamid-ko-itatonik asit) imalatı – Sonication kullanarak MWCNT Hydrogel

Mohammadinezhada ve ark. (2018) başarıyla poli (akrilamid-ko-itatonik asit) ve çok duvarlı karbon nanotüpler (MWCNTs) içeren bir süperabsorbent hidrojel kompozit üretti. Ultrasonication Hielscher ultrasonik cihaz ile gerçekleştirildi UP200S. Hidrojel stabilitesi, MWCNT'lerin hidrofobik doğasına ve çapraz bağlantı yoğunluğunun artmasına atfedilebilecek artan MWCNTs oranları ile artmıştır. P(AAm-co-IA) hidrojelinin su tutma kapasitesi (WRC) de MWCNT ( wt) varlığında artırıldı. Bu çalışmada, ultrasonication etkileri polimer yüzey üzerinde karbon nanotüplerin düzgün dağılımı açısından üstün olarak derecelendirilmiştir. MWCNT'ler polimerik yapıda herhangi bir kesinti olmadan sağlamdı. Ek olarak, elde edilen nanokompozitin mukavemeti ve su tutma kapasitesi ve Pb (II) gibi diğer çözünür malzemelerin emilimi artırıldı. Sonication başlatıcıyı kırdı ve MWCNTs'i artan sıcaklık altında polimer zincirlerinde mükemmel bir dolgu maddesi olarak dağıttı.
Araştırmacılar, bu "reaksiyon koşullarının geleneksel yöntemlerle elde edilemeyeceği ve parçacıkların konakağa homojenliği ve iyi dağılımının sağlanamayacağı sonucuna varmaktadır. Ek olarak, sonication işlemi nanopartikülleri tek bir parçacık halinde ayırırken, karıştırma bunu yapamaz. Boyut küçültme için başka bir mekanizma, güçlü akustik dalgaların hidrojen yapıştırma gibi ikincil bağlar üzerindeki etkisidir, bu ışınlama parçacıkların H-bağlanmasını kırar ve daha sonra toplanan parçacıkları ayrıştırır ve -OH ve erişilebilirlik gibi serbest adsorptif grupların sayısını arttırır. Böylece bu önemli olay, sonikasyon sürecini literatürlerde uygulanan manyetik karıştırma gibi diğerlerine göre üstün bir yöntem haline getirmektedir." [Mohammadinezhada vd., 2018]

Hydrogel Sentezi için Yüksek Performanslı Ultrasonicators

Hielscher Ultrasonics hidrojel sentezi için yüksek performanslı ultrasonik ekipman üretir. Küçük ve orta boy R'den&Sürekli modda ticari hidrojel üretimi için endüstriyel sistemlere D ve pilot ultrasonicators, Hielscher Ultrasonics proses gereksinimlerinizi karşılar.
Endüstriyel sınıf ultrasonikatörler, güvenilir çapraz bağlama ve polimerizasyon reaksiyonlarına ve nano parçacıkların düzgün dağılımına izin veren çok yüksek genlikler sunabilir. 200μm'ye kadar genlikler 7/24/365 operasyonda kolayca çalıştırılabilir. Daha da yüksek genlikler için, özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodes mevcuttur.

Bugün bizden ek teknik bilgi, fiyatlandırma ve komisyon dışı bir teklif isteyin. Uzun zamandır deneyimli personelimiz size danışmak için mutluluk!
Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir: