Ultrasonikatsiya orqali foydali gidrogel ishlab chiqarish
Sonikasyon - yuqori samarali gidrojellarni tayyorlash uchun juda samarali, ishonchli va sodda texnikadir. Ushbu gidrogellar assimilyatsiya qilish qobiliyati, viskoelastiklik, mexanik quvvat, siqilish moduli va o'z-o'zini tiklash funktsiyalari kabi ajoyib moddiy xususiyatlarni taqdim etadi.
Gidrogel ishlab chiqarish uchun ultratovushli polimerizatsiya va dispersiya
Gidrogellar - bu ko'p miqdordagi suv yoki suyuqlikni yutishga qodir bo'lgan, hidrofil, uch o'lchovli polimer tarmoqlar. Gidrogellar favqulodda shishish qobiliyatini namoyish etadi. Gidrgellarning keng tarqalgan qurilish bloklari orasida polivinil spirt, polietilen glikol, natriy poliakrilat, akrilat polimerlari, karbomerlar, polisakkaridlar yoki ko'p miqdordagi gidrofil guruhlari bo'lgan polipeptidlar va kollagen, jelatin va fibrin kabi tabiiy oqsillar mavjud.
Gibrid gidrogellar deb ataladigan moddalar turli xil kimyoviy, funktsional va morfologik jihatdan ajralib turadigan materiallardan, masalan, oqsillar, peptidlar yoki nano- / mikroyapılardan iborat.
Ultrasonik dispersiya uglerod nanotubalari (CNT, MWCNTs, SWCNTs), tsellyuloza nano-kristallari, xitin nanofibralar, titaniumdioksid, kumush nanopartikullar, oqsillar va boshqa mikron- yoki nanostrukturalar kabi nano-materiallarni bir hil holga keltirish uchun juda samarali va ishonchli texnika sifatida keng qo'llaniladi. gidrogellarning polimerik matritsasiga. Bu sonikatsiyani g'ayrioddiy fazilatlarga ega yuqori mahsuldor gidrogellarni ishlab chiqarishning asosiy vositasiga aylantiradi.
ultrasonikator UIP1000hdT gidrogel sintezi uchun shisha reaktor bilan
Qanday tadqiqot ko'rsatmoqda – Ultrasonik gidrogelni tayyorlash
Birinchidan, ultrasonikatsiya gidrogel hosil bo'lishi jarayonida polimerizatsiya va o'zaro bog'liqlik reaktsiyalariga yordam beradi.
Ikkinchidan, ultrasonik gidrogellar va nanokompozitli gidrojellarni ishlab chiqarish uchun ishonchli va samarali dispersiya texnikasi sifatida isbotlangan.
Gidrogellarning ultratovush o'zaro bog'lanishi va polimerizatsiyasi
Ultrasonikatsiya erkin radikal hosil qilish orqali gidrogel sintezi paytida polimer tarmoqlarini shakllantirishga yordam beradi. Kuchli ultratovush to'lqinlari akustik kavitatsiyani hosil qiladi, bu esa yuqori siljish kuchlari, molekulyar qirqish va erkin radikallar hosil bo'lishiga olib keladi.
Kass va boshq. (2010) bir nechta "akril gidrogellar suvda eruvchan monomerlar va makromonomerlarning ultratovushli polimerizatsiyasi orqali tayyorlangan. Ultratovush 37 ° S da ochiq tizimda glitserol, sorbitol yoki glyukoza qo'shimchalari yordamida yopishqoq suvli monomer eritmalarida boshlang'ich radikallarni yaratish uchun ishlatilgan. Suvda eruvchan qo'shimchalar gidrogel ishlab chiqarish uchun juda zarur edi, glitserin esa eng samarali hisoblanadi. Gidrogellar 2-gidroksietil metakrilat, poli (etilen glikol) dimetakrilat, dekstran metakrilat, akril kislotasi / etilen glikol dimetakrilat va akrilamid / bis-akrilamid monomerlaridan tayyorlangan. ” [Kass va boshq. 2010] Zond ultrasonikator yordamida ultratovush tekshiruvi suvda eriydigan vinil monomerlarni polimerizatsiya qilish va keyinchalik gidrogellarni tayyorlash uchun samarali usul ekanligi aniqlandi. Ultratovush bilan boshlangan polimerizatsiya kimyoviy tashabbuskor yo'qligida tez sodir bo'ladi.
- nanozarralar, masalan TiO2
- uglerodli nanotubalar (CNT)
- tsellyuloza nanokristallari (CNC)
- tsellyuloza nanofibrillalari
- milklar, masalan, ksantan, adaçayı urug'i saqichi
- oqsillar
Nanokompozit gidrogellar va nanogellarning ultratovush sintezi haqida ko'proq o'qing!
Yordamida ultratovush yordamida gelatsiya qilish orqali gidrogel hosil bo'lishi ultrasonikator UP100H (O'qish va film: Rutgeerts va boshqalar, 2019)
SEM poli (akrilamid-ko-itakonik kislota gidrogelida MWCNTlar mavjud. MWCNTlar ultratovushli usulda ultratovush vositasida tarqatildi UP200S.
o'rganish va rasm: Mohammadinezhada va boshq., 2018
Poly (akrilamid-ko-itakonik kislota) ishlab chiqarish – Sonication yordamida MWCNT Hydrogel
Mohammadinezhada va boshq. (2018) poli (akrilamid-ko-itakonik kislota) va ko'p devorli uglerod nanotubalarini (MWCNTs) o'z ichiga olgan superabsorbent gidrogel kompozitsiyasini muvaffaqiyatli ishlab chiqardi. Ultrasonikatsiya Hielscher ultratovush qurilmasi bilan amalga oshirildi UP200S.Gidrogelning barqarorligi MWCNTs stavkalarining ortishi bilan ortdi, bu MWCNTlarning gidrofobik tabiati va o'zaro bog'liqlik zichligining oshishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. P (AAm-co-IA) gidrogelining suvni ushlab turish qobiliyati (WRC) MWCNT ishtirokida ham oshirildi (wt% 10). Ushbu tadqiqotda ultratovush ta'sirining ta'siri uglerod nanotubalarini polimer yuzasida bir tekis taqsimlanishiga nisbatan yuqori baholandi. MWCNTlar polimer strukturasida uzilishlarsiz buzilmagan edi. Bundan tashqari, olingan nanokompozitning mustahkamligi va uning suvni ushlab turish qobiliyati va Pb (II) kabi boshqa eruvchan materiallarning singishi kuchaygan. Sonikasyon tashabbuskorni sindirdi va MWCNT-larni polimer zanjirlarida yuqori haroratda yuqori to'ldiruvchi sifatida tarqatdi.
Tadqiqotchilar ushbu "reaktsiya sharoitlariga an'anaviy usullar bilan erishish mumkin emas va zarrachalarning xostga bir xilligi va yaxshi tarqalishiga erishib bo'lmaydi" degan xulosaga kelishdi. Bundan tashqari, sonikatsiya jarayoni nanopartikullarni bitta zarrachaga ajratadi, aralashtirish esa bunga qodir emas. Kattalashtirishning yana bir mexanizmi bu kuchli nurlanish zarrachalarning H bog'lanishini buzadigan va keyinchalik to'plangan zarrachalarni ajratib yuboradigan va -OH kabi erkin adsorptiv guruhlar sonini ko'paytiradigan vodorod aloqasi kabi ikkinchi darajali bog'lanishlarga kuchli akustik to'lqinlarning ta'siri. kirish imkoniyati. Shunday qilib, ushbu muhim voqea sonikatsiya jarayonini boshqalardan ustun bo'lgan usul bo'lib, adabiyotlarda qo'llaniladigan magnit aralashtirishga o'xshaydi. " [Mohammadinezhada va boshq., 2018]
Gidrogel sintezi uchun yuqori samarali ultratovush tekshirgichlari
Hielscher Ultrasonics gidrogellarni sintez qilish uchun yuqori samarali ultratovush uskunalarini ishlab chiqaradi. Kichik va o'rta kattalikdagi R dan&Uzluksiz rejimda tijorat gidrogel ishlab chiqarish uchun sanoat tizimlariga D va uchuvchi ultrasonikatorlar, Hielscher Ultrasonics sizning jarayon talablaringizni qoplaydi.
Sanoat darajasidagi ultratovush tekshirgichlari juda yuqori amplituda etkazib berishi mumkin, bu o'zaro bog'liqlik va polimerizatsiya reaktsiyalarini ishonchli bajarish va nano-zarralarning bir xil tarqalishiga imkon beradi. 200µm gacha bo'lgan amplitudalarni osongina doimiy ravishda 24/7/365 operatsiyasida ishlatish mumkin. Keyinchalik yuqori amplituda uchun moslashtirilgan ultratovushli sonotrodlar mavjud.
- yuqori mahsuldorlik
- Zamonaviy texnologiyalar
- ishonchliligi & chidamlilik
- partiyasi & mos ravishda
- har qanday hajm uchun
- aqlli dastur
- aqlli xususiyatlar (masalan, ma'lumotlar protokoli)
- CIP (joyida toza)
Qo'shimcha texnik ma'lumotlar, narxlar va nodavlat takliflar uchun bugun bizdan so'rang. Bizning uzoq yillik tajribali xodimlarimiz siz bilan maslahatlashishdan xursand!
Quyidagi jadval sizga bizning ultrasonicators taxminiy qayta ishlash quvvatiga ega ekanligidan dalolat beradi:
| Buyurtma miqdori | Oqim darajasi | Tavsiya Qurilmalar |
|---|---|---|
| 1 500ml uchun | 10 200ml / min uchun | UP100H |
| 10 2000mL uchun | 20 400ml / min uchun | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 20L | 04L / min uchun .2 | UIP2000hdT |
| 10 100L uchun | 10L 2 / min | UIP4000hdT |
| ga | 10 100L / min uchun | UIP16000 |
| ga | katta | Klaster UIP16000 |
Biz bilan bog'lanish! Bizdan so'rang!
Yilni SonoStation 38 litrli aralashtirilgan idishni bir yoki ikkita ultratovushli oqim hujayra reaktorlariga daqiqada 3 litr quvvat beradigan sozlanishi progressiv bo'shliqli nasos bilan birlashtiradi.
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, uchuvchi va sanoat miqyosida dasturlarni aralashtirish, tarqatish, emulsifikatsiya va ekstraktsiya qilish uchun yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi.
Bilishingiz kerak bo'lgan dalillar
Gidrogellar nima uchun ishlatiladi?
Gidrogellar ko'plab sohalarda, masalan, farmatsevtikada dori yuborish uchun (masalan, vaqt ajratilgan, og'iz orqali, tomir ichiga yuborilgan, mahalliy yoki rektal dorilarni yuborish), tibbiyot (masalan, to'qima muhandisligi iskala, ko'krak implantlari, biomexanik materiallar, yaralarni yopish), kosmetika mahsulotlar, parvarishlash vositalari (masalan, kontakt linzalari, tagliklar, sanitariya salfetkalari), qishloq xo'jaligi (masalan, pestitsidlarning formulalari uchun, quruq joylarda tuproq namligini ushlab turish uchun granulalar), funktsional polimerlar sifatida moddiy tadqiqotlar (masalan, suv jeli portlovchi moddalar, kvant nuqtalarini kapsulalash, termodinamik elektr ishlab chiqarish), ko'mirni suvsizlantirish, sun'iy qor, oziq-ovqat qo'shimchalari va boshqa mahsulotlar (masalan, elim).
Gidrogellarning tasnifi
Gidrogellarning tasnifi ularning fizik tuzilishiga qarab amalga oshirilganda quyidagicha tasniflanishi mumkin:
- amorf (kristall bo'lmagan)
- yarim kristalli: Amorf va kristalli fazalarning murakkab aralashmasi
- kristalli
Polimer tarkibiga e'tiborni qaratganda, gidrogellarni quyidagi uchta toifaga ajratish mumkin:
- gomopolimerik gidrogellar
- kopolimerik gidrogellar
- ko'p polimerik gidrogellar / IPN gidrogellari
O'zaro bog'lanish turiga qarab, gidrogellar quyidagilarga bo'linadi:
- kimyoviy o'zaro bog'liq tarmoqlar: doimiy birikmalar
- jismonan o'zaro bog'langan tarmoqlar: vaqtinchalik bog'lanishlar
Jismoniy ko'rinish quyidagilarni tasniflashga olib keladi.
- matritsa
- film
- mikrosfera
Tarmoq elektr zaryadiga asoslangan tasnif:
- noionik (neytral)
- ionli (shu jumladan anionik yoki katyonik)
- amfoter elektrolit (amfolitik)
- zvitterionik (polibetainlar)
Adabiyotlar / 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 ishlash ultratovush! Hielscher mahsulot assortimenti ixcham laboratoriya ultrasonikatoridan dastgoh uskuna ustidagi to'liq sanoat ultratovush tizimlariga qadar to'liq spektrni qamrab oladi.