Ultrasonikatsiya orqali foydali gidrogel ishlab chiqarish
Sonication yuqori samarali gidrogellarni tayyorlash uchun juda samarali, ishonchli va oddiy texnikadir. Ushbu gidrojellar assimilyatsiya qilish qobiliyati, yopishqoqlik, mexanik kuch, siqish moduli va o'z-o'zini davolash funktsiyalari kabi mukammal material xususiyatlarini taklif qiladi.
Gidrojel ishlab chiqarish uchun ultratovushli polimerizatsiya va dispersiya
Gidrojellar ko'p miqdorda suv yoki suyuqliklarni o'zlashtirishga qodir bo'lgan gidrofilik, uch o'lchovli polimerik tarmoqlardir. Gidrojellar g'ayrioddiy shishish qobiliyatini namoyish etadi. Gidrojellarning umumiy qurilish bloklari orasida polivinil spirti, polietilen glikol, natriy poliakrilat, akrilat polimerlari, karbomerlar, polisaxaridlar yoki ko'p miqdordagi hidrofilik guruhlarga ega polipeptidlar va kollagen, jelatin va fibrin kabi tabiiy oqsillar mavjud.
Gibrid gidrogellar oqsillar, peptidlar yoki nano-/mikro tuzilmalar kabi kimyoviy, funktsional va morfologik jihatdan bir-biridan farq qiluvchi turli xil materiallardan iborat.
Ultrasonik dispersiya uglerod nanotubalari (CNTs, MWCNTs, SWCNTs), tsellyuloza nano-kristallari, xitin nanotolalari, titanium dioksidi, kumush nanozarrachalar, oqsillar yoki boshqa nano-strukturalar kabi nano-materiallarni homogenlashtirish uchun yuqori samarali va ishonchli usul sifatida keng qo'llaniladi. gidrogellarning polimerik matritsasiga kiradi. Bu sonikatsiyani ajoyib xususiyatlarga ega yuqori samarali gidrogellarni ishlab chiqarish uchun asosiy vositaga aylantiradi.
Ultrasonikator UIP1000hdT gidrogel sintezi uchun shisha reaktor bilan
Tadqiqot nimani ko'rsatadi – Ultrasonik gidrogel tayyorlash
Birinchidan, ultrasonikatsiya gidrogel hosil bo'lishida polimerizatsiya va o'zaro bog'lanish reaktsiyalarini rag'batlantiradi.
Ikkinchidan, ultrasonikatsiya gidrogellar va nanokompozit gidrogellarni ishlab chiqarish uchun ishonchli va samarali dispersiya usuli sifatida isbotlangan.
Ultrasonik o'zaro bog'lanish va gidrogellarning polimerizatsiyasi
Ultrasonikatsiya erkin radikal hosil qilish orqali gidrogel sintezi paytida polimerik tarmoqlarning shakllanishiga yordam beradi. Kuchli ultratovush to'lqinlari akustik kavitatsiyani keltirib chiqaradi, bu esa yuqori kesish kuchlari, molekulyar kesish va erkin radikal shakllanishiga olib keladi.
Kass va boshqalar. (2010) suvda eriydigan monomerlar va makromonomerlarning ultratovushli polimerizatsiyasi orqali bir nechta "akril gidrogellar" tayyorlandi. Ultratovush 37 ° C da ochiq tizimda glitserin, sorbitol yoki glyukoza qo'shimchalari yordamida viskoz suvli monomer eritmalarida boshlang'ich radikallarni yaratish uchun ishlatilgan. Suvda eruvchan qo'shimchalar gidrogel ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan, glitserin esa eng samarali hisoblanadi. Gidrojellar 2-gidroksietil metakrilat, poli(etilen glikol) dimetakrilat, dekstran metakrilat, akril kislota/etilen glikol dimetakrilat va akrilamid/bis-akrilamid monomerlaridan tayyorlangan. [Cass va boshqalar. 2010] Zond ultrasonikatoridan foydalangan holda ultratovushli dastur suvda eruvchan vinil monomerlarni polimerizatsiya qilish va keyinchalik gidrogellarni tayyorlash uchun samarali usul ekanligi aniqlandi. Ultratovush bilan boshlangan polimerizatsiya kimyoviy qo'zg'atuvchi bo'lmaganda tez sodir bo'ladi.
Tadqiqotning toʻliq bayonnomasini bu yerda toping!
- nanozarrachalar, masalan, TiO2
- Uglerod nanotubalari (CNTs)
- tsellyuloza nanokristallari (CNCs)
- tsellyuloza nanofibrillari
- milklar, masalan, ksantan, adaçayı urug'i
- oqsillar
Nanokompozit gidrogellar va nanogellarning ultratovush sintezi haqida ko'proq o'qing!
yordamida ultratovush yordamida jelleşme orqali gidrogel hosil bo'lishi ultratovush apparati UP100H (O'qish va film: Rutgeerts va boshqalar, 2019)
MWCNTlarni o'z ichiga olgan poli(akrilamid-ko-itakonik kislotali gidrogel) SEM. MWCNTlar ultratovush yordamida ultratovushli dispersiyalangan. UP200S.
o'rganish va rasm: Mohammadinezhada va boshqalar, 2018
Poli (akrilamid-ko-itakonik kislota) ishlab chiqarish – Sonication yordamida MWCNT Hydrogel
Mohammadinezhada va boshqalar. (2018) poli(akrilamid-ko-itakonik kislota) va ko'p devorli uglerod nanotubalarini (MWCNTs) o'z ichiga olgan superabsorbent gidrojel kompozitsiyasini muvaffaqiyatli ishlab chiqardi. Ultrasonikatsiya Hielscher ultratovush qurilmasi bilan amalga oshirildi UP200S.Gidrogelning barqarorligi MWCNTs nisbatlarining oshishi bilan ortdi, bu MWCNTlarning hidrofobik tabiati hamda o'zaro bog'lovchi zichligi oshishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. P(AAm-co-IA) gidrogelining suvni ushlab turish qobiliyati (WRC) MWCNT (og'irligi 10%) ishtirokida ham oshirildi. Ushbu tadqiqotda ultratovush ta'siri polimer yuzasida uglerod nanotubalarining bir xil taqsimlanishi bo'yicha yuqori baholandi. MWCNTlar polimer strukturasida uzilishlarsiz buzilmagan. Bundan tashqari, olingan nanokompozitning mustahkamligi va uning suvni ushlab turish qobiliyati va Pb (II) kabi boshqa eruvchan materiallarning singishi ortdi. Sonikatsiya tashabbuskorni sindirdi va MWCNTlarni yuqori harorat ostida polimer zanjirlarida ajoyib plomba sifatida tarqatdi.
Tadqiqotchilarning xulosasiga ko'ra, bu "reaktsiya shartlariga an'anaviy usullar bilan erishib bo'lmaydi va zarrachalarning xostga bir xilligi va yaxshi tarqalishiga erishib bo'lmaydi. Bundan tashqari, sonikatsiya jarayoni nanozarrachalarni bitta zarrachaga ajratadi, aralashtirish esa buni amalga oshira olmaydi. Hajmni kamaytirishning yana bir mexanizmi kuchli akustik to'lqinlarning ikkilamchi bog'lanishlarga ta'siri, masalan, vodorod bog'lanishi, bu nurlanish zarrachalarning H-bog'lanishini buzadi va keyinchalik agregatlangan zarralarni dissotsiatsiyalaydi va -OH va kabi erkin adsorbsion guruhlar sonini oshiradi. foydalanish imkoniyati. Shunday qilib, bu muhim hodisa sonikatsiya jarayonini adabiyotlarda qo'llaniladigan magnit aralashtirish kabi boshqalardan ustun usul qiladi. [Mohammadinezhada va boshqalar, 2018]
Gidrogel sintezi uchun yuqori samarali ultrasonikatorlar
Hielscher Ultrasonics gidrogellarni sintez qilish uchun yuqori samarali ultratovush uskunalarini ishlab chiqaradi. Kichik va o'rta o'lchamli R dan&D va doimiy rejimda tijorat gidrogel ishlab chiqarish uchun sanoat tizimlariga uchuvchi ultrasonikatorlar, Hielscher Ultrasonics sizning jarayon talablaringizni qamrab oladi.
Sanoat darajasidagi ultrasonikatorlar juda yuqori amplitudalarni etkazib berishi mumkin, bu esa ishonchli o'zaro bog'lanish va polimerizatsiya reaktsiyalarini va nanozarrachalarning bir xil tarqalishini ta'minlaydi. 200 mkm gacha bo'lgan amplitudalar 24/7/365 rejimida osongina uzluksiz ishlashi mumkin. Bundan ham yuqori amplitudalar uchun moslashtirilgan ultratovushli sonotrodlar mavjud.
- yuqori samaradorlik
- eng zamonaviy texnologiya
- ishonchlilik & mustahkamlik
- partiya & mos ravishda
- har qanday hajm uchun
- aqlli dasturiy ta'minot
- aqlli xususiyatlar (masalan, ma'lumotlarni protokollash)
- CIP (joyida toza)
Bugun bizdan qo'shimcha texnik ma'lumotlar, narxlar va majburiyatsiz kotirovkalarni so'rang. Bizning ko'p yillik tajribali xodimlarimiz siz bilan maslahatlashishdan mamnun!
Quyidagi jadvalda ultrasonikatorlarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati ko'rsatilgan:
| To'plam hajmi | Oqim darajasi | Tavsiya etilgan qurilmalar |
|---|---|---|
| 1 dan 500 ml gacha | 10 dan 200 ml / min | UP100H |
| 10 dan 2000 ml gacha | 20 dan 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 dan 20 L gacha | 0.2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100 l gacha | 2 dan 10 l / min | UIP4000hdT |
| na | 10 dan 100 l / min | UIP16000 |
| na | kattaroq | ning klasteri UIP16000 |
Biz bilan bog'lanish! / Bizdan so'rang!
Yilni SonoStation 38 litrli aralashtirilgan idishni bir yoki ikkita ultratovushli oqim hujayra reaktoriga daqiqada 3 litr quvvat beradigan sozlanishi progressiv bo'shliqli nasos bilan birlashtiradi.
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, uchuvchi va sanoat miqyosida ilovalar, dispersiya, emulsifikatsiya va ekstraktsiyani aralashtirish uchun yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi.
Bilishga arziydigan faktlar
Gidrogellar nima uchun ishlatiladi?
Gidrojellar ko'plab sohalarda, masalan, farmatsevtikada dori vositalarini etkazib berish (masalan, vaqt bo'yicha, og'iz orqali, tomir ichiga, topikal yoki rektal dori yuborish), tibbiyotda (masalan, to'qimalar muhandisligida iskala sifatida, ko'krak implantlari, biomexanik materiallar, yaralarni bog'lash), kosmetika sohasida qo'llaniladi. mahsulotlar, parvarishlash vositalari (masalan, kontakt linzalari, tagliklar, sanitariya salfetkalari), qishloq xo'jaligi (masalan, pestitsidlar formulalari uchun, qurg'oqchil joylarda tuproq namligini ushlab turish uchun granulalar), funktsional polimerlar (masalan, suv gelli portlovchi moddalar, kvant nuqtalarini inkapsulyatsiya qilish, termodinamik elektr ishlab chiqarish), ko'mirni suvsizlantirish, sun'iy qor, oziq-ovqat qo'shimchalari va boshqa mahsulotlar (masalan, elim) sifatida materiallarni tadqiq qilish.
Gidrogellarning tasnifi
Gidrojellarni fizik tuzilishiga qarab tasniflashda quyidagicha tasniflash mumkin:
- amorf (kristall bo'lmagan)
- yarim kristalli: amorf va kristall fazalarning murakkab aralashmasi
- kristalli
Polimer tarkibiga e'tibor qaratganda, gidrogellarni quyidagi uch toifaga bo'lish mumkin:
- gomopolimer gidrogellar
- kopolimer gidrogellar
- multipolimerik gidrogellar / IPN gidrogellari
O'zaro bog'lanish turiga ko'ra gidrogellar quyidagilarga bo'linadi:
- kimyoviy o'zaro bog'langan tarmoqlar: doimiy ulanishlar
- jismoniy o'zaro bog'langan tarmoqlar: vaqtinchalik o'tish joylari
Jismoniy ko'rinish quyidagilarga bo'linadi:
- matritsa
- film
- mikrosfera
Tarmoqning elektr zaryadiga qarab tasniflash:
- noionik (neytral)
- ion (shu jumladan anion yoki katyonik)
- amfoter elektrolitlar (amfolitik)
- zvitterionik (polibetainlar)
Adabiyot / Adabiyotlar
- Mohammadinezhada, Alireza; Marandi, Gholam Bagheri; Farsadrooh, Majid; Javadian, Hamedreza (2018): Synthesis of poly(acrylamide-co-itaconic acid)/MWCNTs superabsorbent hydrogel nanocomposite by ultrasound-assisted technique: Swelling behavior and Pb (II) adsorption capacity. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 49, 2018. 1-12.
- Cass, Peter; Knower, Warren; Pereeia, Eliana; Holmes, Natalie P.; Hughes Tim (2010): Preparation of hydrogels via ultrasonic polymerization. Ultrasonics Sonochemistry Volume 17, Issue 2, February 2010. 326-332.
- Willfahrt, A., Steiner, E., Hoetzel, J., Crispin, X. (2019): Printable acid-modified corn starch as non-toxic, disposable hydrogel-polymer electrolyte in supercapacitors. Applied Physics A, 125(7), 474.
- Butylina, Svetlana; Geng, Shiyu; Laatikainen, Katri; Oksman, Kristiina (2020): Cellulose Nanocomposite Hydrogels: From Formulation to Material Properties. Frontiers in Chemistry, Vol. 8, 655, 2020.
- Rutgeerts, Laurens A. J.; Soultan, Al Halifa; Subramani, Ramesh; Toprakhisar, Burak; Ramon, Herman; Paderes, Monissa C.; De Borggraeve, Wim M.; Patterson, Jennifer (2019): Robust scalable synthesis of a bis-urea derivative forming thixotropic and cytocompatible supramolecular hydrogels. Chemical Communications Issue 51, 2019.
- Oleyaei, Seyed Amir; Razavi, Seyed Mohammad Ali; Mikkonen, Kirsi S. (2018): Physicochemical and rheo-mechanical properties of titanium dioxide reinforced sage seed gum nanohybrid hydrogel. International Journal of Biological Macromolecules Vol. 118, Part A, 2018. 661-670.
Yuqori samarali ultratovush! Hielscherning mahsulot assortimenti ixcham laboratoriya ultratovush qurilmasidan to'liq sanoat ultratovush tizimlarigacha bo'lgan to'liq spektrni o'z ichiga oladi.