Prussiya ko'k nanokublarining ultratovushli ho'l yog'ingarchiliklari
Prussiya ko'k yoki temir geksasiyanoferrat natriy-ionli akkumulyator ishlab chiqarish, biomeditsina, siyoh va elektronikada qo'llaniladigan nano-tuzilmali metall organik ramka (MOF). Ultrasonik ho'l-kimyoviy sintez samarali, ishonchli va tezkor yo'l bo'lib, Prussiya ko'k nanokublari va mis hexacyanoferrat va nikel hexacyanoferrat kabi Prussiya ko'k analoglarini ishlab chiqarishdir. Ultrasonik cho'kma Prussiya ko'k nanopartikullari tor zarracha hajmi taqsimoti, mono-disperslik va yuqori funksionallik bilan tavsiflanadi.
Prussiya ko'k va hexacyanoferrat analoglari
Prussiya ko'k yoki temir geksasiyanoferratlari elektrokimyoviy dasturlarni loyihalash va kimyoviy sensorlar, elektroxrom displeylar, siyohlar va qoplamalar, batareyalar (natriy-ionli batareyalar), kondansatörler va superkondensatorlar, H+ yoki kabi kationlarni saqlash uchun materiallar ishlab chiqarish uchun funktsional material sifatida keng qo'llaniladi. Cs+, katalizatorlar, termonostikalar va boshqalar. Yaxshi oksidlanish-qaytarilish faolligi va yuqori elektrokimyoviy barqarorligi tufayli Prussiya ko'k - bu elektrodlarni o'zgartirish uchun keng qo'llaniladigan metall-organik ramka (MOF) tuzilishi.
Turli xil ilovalar bilan bir qatorda, Prussiya ko'k va uning analoglari mis hexacyanoferrat va nikel hexacyanoferrat mos ravishda ko'k, qizil va sariq rangli rangli siyohlar sifatida ishlatiladi.
Prussiya ko'k nanozarralarining katta afzalligi ularning xavfsizligidir. Prussiya ko'k nanozarralari to'liq biologik parchalanadigan, biologik mos keladi va tibbiy ilovalar uchun FDA tomonidan tasdiqlangan.
UIP2000hdT ultratovush apparati nanozarrachalarni sintez qilish va cho'ktirish uchun kuchli sonokimyoviy qurilma
Prussiya ko'k nanokublarining sonokimyoviy sintezi
Prussiya ko'k / geksasianoferrit nanozarrachalarining sintezi heterojen nam-kimyoviy yog'ingarchilik reaktsiyasidir. Tor zarracha kattaligi taqsimoti va monodisperslikka ega bo'lgan nanozarrachalarni olish uchun ishonchli yog'ingarchilik yo'li talab qilinadi. Ultrasonik yog'ingarchilik magnetit, rux molibdat, rux fosfomolibdat, turli yadro qobig'i nanopartikullari va boshqalar kabi yuqori sifatli nanozarralar va pigmentlarning ishonchli, samarali va sodda sintezi bilan mashhur.
Prussiya ko'k nanozarralari uchun nam-kimyoviy sintez yo'llari
Prussiya ko'k nanopartikullar sintezining sonokimyoviy yo'li samarali, oson, tez va ekologik jihatdan qulaydir. Ultrasonik yog'ingarchilik bir xil kichik o'lchamli (taxminan 5nm), tor o'lchamdagi taqsimot va monodisperslik bilan ajralib turadigan yuqori sifatli Prussiya ko'k nanokublarida hosil beradi.
Prussiya ko'k nanozarrachalari polimer stabilizatorlari bilan yoki ularsiz turli xil yog'ingarchilik yo'llari orqali sintezlanishi mumkin.
Stabillashtiruvchi polimerdan foydalanmaslik uchun Prussiya ko'k nanokublarini FeCl ni ultratovush bilan aralashtirish orqali cho'ktirish mumkin.3 va K3[Fe(CN)6] H ishtirokida2O2.
Ushbu turdagi sintezda sonokimyodan foydalanish kichikroq nanozarrachalarni olishga yordam berdi (ya'ni, sonikatsiyasiz olingan ≈50 nm o'lcham o'rniga 5 nm o'lchamdagi). (Dacarro va boshq. 2018)
Ultrasonik Prussiya ko'k sintezining misollari
Odatda, Prussiya ko'k nanopartikullari ultratovush usulini qo'llash orqali sintezlanadi.
Bu texnikada K ning 0,05 M eritmasi4[Fe(CN)6] 100 ml xlorid kislota eritmasiga (0,1 mol/L) qo'shiladi. Natijada K4[Fe(CN)6] suvli eritma 40ºC da 5 soat davomida eritmani sonikatsiya qilishda saqlanadi va keyin xona haroratida sovushini kutib turing. Olingan ko'k mahsulot filtrlanadi va distillangan suv va mutlaq etanol bilan qayta-qayta yuviladi va nihoyat vakuumli pechda 25ºC da 12 soat davomida quritiladi.
Hexacyanoferrit analog mis hexacyanoferrit (CuHCF) quyidagi yo'l bilan sintez qilindi:
CuHCF nanozarralari quyidagi tenglama bo'yicha sintez qilindi:
Cu(NO3)3 + K4[Fe(CN)6] –> Cu4[Fe(CN)6] + KN03
CuHCF nanozarrachalari Bioni va boshqalar tomonidan ishlab chiqilgan usul bilan sintezlanadi, 2007. 10 ml 20 mmol L aralashmasi-1 K3[Fe(CN)6] + 0,1 mol L-1 10 ml 20 mmol L bilan KCl eritmasi-1 CuCl2 + 0,1 mol L-1 KCl, sonikatsiya idishida. Keyin aralash 60 daqiqa davomida yuqori intensivlikdagi ultratovush nurlanishi bilan nurlanadi, bunda to'g'ridan-to'g'ri titan shoxi (20 kHz, 10 Vtcm) ishlatiladi.-1) eritma ichiga 1 sm chuqurlikka botiriladi. Aralash paytida ochiq-jigarrang konning paydo bo'lishi kuzatiladi. Bu dispersiya juda barqaror, ochiq-jigarrang dispersiyani olish uchun 3 kun davomida dializ qilinadi.
(Qarang: Jassal va boshq. 2015)
Sitrat bilan barqarorlashtirilgan Prussiya ko'k nanokublarining TEM mikrografi
o'rganish va rasm: Dacarro va boshqalar. 2018
Wu va boshqalar. (2006) K.dan sonokimyoviy yo'l orqali Prussiya ko'k nanozarrachalarini sintez qildi.4[Fe(CN)6], bunda Fe2+ [FeII(CN)6]4− ning xlorid kislotada ultratovush nurlanishi bilan parchalanishi natijasida hosil boʻlgan; Fe2+ Fe ga oksidlangan3+ qolgan [FeII(CN) bilan reaksiyaga kirishish6]4− ionlar. Tadqiqot guruhi, sintez qilingan Prussiya ko'k nanokublarining bir xil o'lchamdagi taqsimoti ultratovush ta'siridan kelib chiqqan degan xulosaga keldi. Chapdagi FE-SEM tasvirida Vu tadqiqot guruhi tomonidan sonokimyoviy sintez qilingan temir geksasianoferrat nanokublari ko'rsatilgan.
Keng ko'lamli sintez: PB nanozarrachalarini keng miqyosda tayyorlash, PVP (250 g) va K3[Fe(CN)6] (19,8 g) 2000 ml HCl eritmasiga (1 M) qo'shildi. Eritma aniq bo'lgunga qadar sonikatsiya qilindi va keyin 20-24 soat davomida qarish reaktsiyasiga erishish uchun 80 ° C da pechga qo'yildi. Keyin aralash PB nanopartikullarini yig'ish uchun 2 soat davomida 20 000 rpm tezlikda santrifüj qilindi. (Xavfsizlik bo'yicha eslatma: yaratilgan har qanday HCNni chiqarib yuborish uchun reaksiya tutun qopqog'ida o'tkazilishi kerak).
Prussiya ko'kning sono-elektrokimyoviy sintezi
Prussian Blue uchun yana bir yuqori samarali sintez usuli - bu elektrokimyoviy cho'kmani yuqori intensivlikdagi ultratovush bilan sinergik tarzda birlashtirgan sono-elektrokimyoviy yo'nalish. Bu usul massa tashishni kuchaytiradi, yadrolanish kinetikasini tezlashtiradi va kavitatsiyadan kelib chiqqan mikro-aralashtirish va sirt faollashuvi orqali bir xil nanopartikullar shakllanishiga yordam beradi. Bu sono-elektrokimyoviy Prussiya ko'k sintezini nano-miqyosdagi Prussiya Blueni sanoat ishlab chiqarish uchun ishonchli yo'lga aylantiradi.
Prussiya ko'k sintezi uchun sono-elektrokimyoviy sozlash haqida ko'proq o'qing!
Prussiya ko'k sintezi uchun ultratovushli problar va sonokimyoviy reaktorlar
Hielscher Ultrasonics - bu butun dunyo bo'ylab tadqiqot laboratoriyalarida va sanoat ishlab chiqarishida qo'llaniladigan yuqori samarali sonikatorlarning uzoq muddatli tajribasi ishlab chiqaruvchisi. Nanozarrachalar va pigmentlarning sonokimyoviy sintezi va cho'kishi doimiy amplitudalarni yaratadigan yuqori quvvatli ultratovushli zondlarni talab qiladigan talabchan dasturdir. Barcha Hielscher sonikatorlari to'liq yuk ostida 24/7 ishlash uchun mo'ljallangan va ishlab chiqarilgan. Ultrasonik protsessorlar ixcham 50 vattli ultratovushli zondlardan 16000 vattli kuchli inline ultratovushli reaktorlargacha mavjud. Ko'taruvchi shoxlar, sonotrodlar va oqim hujayralarining keng assortimenti prekursorlar, yo'llar va yakuniy mahsulotga mos keladigan sonokimyoviy tizimni individual sozlash imkonini beradi.
sonokimyoviy sintez – Sizning ehtiyojlaringizga moslashtirilgan to'plam yoki Inline
Hielscher ultratovush problari ommaviy va doimiy inline sonication uchun ishlatilishi mumkin. Reaktsiya hajmi va reaktsiya tezligiga qarab, biz sizga eng mos ultratovush sozlamalarini tavsiya qilamiz. Laboratoriya, dastgoh, uchuvchi va to'liq sanoat sonikatorlari har qanday hajmni qayta ishlashga imkon beradi.
Eng yuqori sifat standartlari – Germaniyada ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan
Oilaviy va oilaviy biznes sifatida Hielscher ultratovushli protsessorlari uchun eng yuqori sifat standartlariga ustunlik beradi. Barcha ultrasonikatorlar Germaniyaning Berlin yaqinidagi Teltow shahridagi shtab-kvartiramizda ishlab chiqilgan, ishlab chiqarilgan va sinchkovlik bilan sinovdan o'tgan. Hielscher ultratovush uskunasining mustahkamligi va ishonchliligi uni ishlab chiqarishda ish otiga aylantiradi. To'liq yuk ostida va talabchan muhitda 24/7 ishlash Hielscher yuqori samarali ultratovush problari va reaktorlarining tabiiy xususiyatidir.
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!
Yuqori quvvatli ultratovushli gomogenizatorlardan laboratoriya uchun uchuvchi va sanoat masshtab.
Bilishga arziydigan faktlar
Prussiya ko'k nima?
Prussiya ko'k kimyoviy jihatdan to'g'ri temir geksasiyanoferrat (Temir (II, III) geksasiyanoferrat (II, III)) deb ataladi, ammo so'zlashuv tilida Berlin ko'k, temir ferrosiyanid, temir geksasiyanoferrat, temir (III) ferrosiyanid, temir (III) deb nomlanadi. geksasiyanoferrat (II) va Parij ko'k.
Prussiya ko'k rangi temir ferrosiyanid tuzlarining oksidlanishi sodir bo'lganda hosil bo'ladigan chuqur ko'k pigment sifatida tavsiflanadi. U kubik panjarali kristall strukturasida temir geksasianoferrat (II) ni o'z ichiga oladi. U suvda erimaydi, lekin ayni paytda kolloid hosil qiladi, shuning uchun kolloid yoki suvda eriydigan shaklda va erimaydigan shaklda mavjud bo'lishi mumkin. Talliy va seziyning radioaktiv izotoplari kabi og'ir metallar bilan zaharlanishning ayrim turlari uchun antidot sifatida foydalanish uchun klinik maqsadlarda og'iz orqali yuboriladi.
Temir hexacyanoferrat (Prussiya ko'k) ning analoglari mis hexacyanoferrat, kobalt hexacyanoferrat, sink hexacyanoferrat va nikel hexacyanoferrat hisoblanadi.
Metall-organik ramka tuzilmalari nima?
Metall-organik ramkalar (MOF) - bu bir, ikki yoki uch o'lchovli tuzilmalarni hosil qilishi mumkin bo'lgan organik ligandlarga muvofiqlashtirilgan metall ionlari yoki klasterlardan tashkil topgan birikmalar sinfidir. Ular koordinatsion polimerlarning kichik sinfidir. Koordinatsion polimerlar ligandlar (bog'lovchi molekulalar deb ataladi) bilan bog'langan metallar tomonidan hosil bo'ladi, shuning uchun takroriy muvofiqlashtirish motivlari hosil bo'ladi. Ularning asosiy xususiyatlari kristallik va ko'pincha gözeneklilikdir.
Metall-organik ramka (MOF) tuzilmalarining ultratovush sintezi haqida ko'proq o'qing!
natriy-ion batareyalar
Natriy-ion batareyasi (NIB) qayta zaryadlanuvchi batareyaning bir turidir. Lityum-ion batareyadan farqli o'laroq, natriy ion batareyasi zaryad tashuvchisi sifatida lityum o'rniga natriy ionlarini (Na +) ishlatadi. Aks holda, tarkibi, ishlash printsipi va hujayra tuzilishi keng tarqalgan va keng tarqalgan lityum-ion batareyalar bilan bir xil. Ushbu ikkala akkumulyator turi o'rtasidagi asosiy farq shundaki, Li-ionli kondansatkichlarda lityum birikmalari, Na-ionli batareyalarda esa natriy metallari qo'llaniladi. Bu shuni anglatadiki, natriy-ion batareyasining katodida natriy yoki natriy kompozitlari va anod (natriy asosidagi material bo'lishi shart emas), shuningdek, qutbli protik yoki aprotik erituvchilarda dissotsilangan natriy tuzlarini o'z ichiga olgan suyuq elektrolit mavjud. Zaryadlash vaqtida katoddan Na+ chiqariladi va elektronlar tashqi kontur bo'ylab harakatlanayotganda anodga kiritiladi; zaryadsizlantirish paytida teskari jarayon sodir bo'ladi, bu erda Na + anoddan chiqariladi va elektronlar tashqi kontur bo'ylab harakatlanadigan foydali ish bilan katodga qayta kiritiladi. Ideal holda, anod va katod materiallari uzoq umr ko'rishni ta'minlash uchun natriyni degradatsiyasiz takroriy saqlash davrlariga bardosh berishi kerak.
Sonokimyoviy sintez natriy-ion kondansatkichlarini ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan yuqori sifatli quyma natriy metall tuzlarini ishlab chiqarishning ishonchli va samarali usuli hisoblanadi. Natriy kukunining sintezi eritilgan natriy metallining mineral moydagi ultratovush dispersiyasi orqali amalga oshiriladi.
Adabiyot / Adabiyotlar
- Xinglong Wu, Minhua Cao, Changwen Hu, Xiaoyan He (2006): Sonochemical Synthesis of Prussian Blue Nanocubes from a Single-Source Precursor. Crystal Growth & Design 2006, 6, 1, 26–28.
- Vidhisha Jassal, Uma Shanker, Shiv Shanka (2015): Synthesis, Characterization and Applications of Nano-structured Metal Hexacyanoferrates: A Review. Journal of Environmental Analytical Chemistry 2015.
- Giacomo Dacarro, Angelo Taglietti, Piersandro Pallavicini (2018): Prussian Blue Nanoparticles as a Versatile Photothermal Tool. Molecules 2018, 23, 1414.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.