Tẩy tế bào chết siêu âm của Xenes

Xenes là vật liệu nano đơn nguyên 2D với các đặc tính phi thường như diện tích bề mặt rất cao, tính chất vật lý / hóa học dị hướng bao gồm độ dẫn điện vượt trội hoặc độ bền kéo. Tẩy tế bào chết siêu âm hoặc khử trùng là một kỹ thuật hiệu quả và đáng tin cậy để sản xuất các tấm nano 2D một lớp từ các vật liệu tiền thân nhiều lớp. Tẩy tế bào chết siêu âm đã được thiết lập để sản xuất tấm nano xenes chất lượng cao trên quy mô công nghiệp.

Xenes – Cấu trúc nano đơn lớp

Borophene tẩy tế bào chết bằng siêu âmXenes là vật liệu nano đơn lớp (2D), vật liệu nano đơnelemental, có cấu trúc giống như graphene, liên kết cộng hóa trị trong lớp và lực van der Waals yếu giữa các lớp. Ví dụ cho các vật liệu, là một phần của lớp xenes là borophene, silicene, germanene, stanene, phosphorene (phốt pho đen), arsenene, bismuthene, và tellurene và antimonene. Do cấu trúc 2D một lớp của chúng, vật liệu nano xenes được charcterized bởi một bề mặt rất lớn cũng như cải thiện các hoạt động hóa học và vật lý. Đặc điểm cấu trúc này cung cấp cho vật liệu nano xenes các tính chất quang tử, xúc tác, từ tính và điện tử ấn tượng và làm cho các cấu trúc nano này rất thú vị cho nhiều ứng dụng công nghiệp. Hình ảnh bên trái cho thấy hình ảnh SEM của borophene tẩy tế bào chết siêu âm.

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Lò phản ứng siêu âm để tẩy da chết công nghiệp của các tấm nano 2D như xenes (ví dụ: borophene, silicene, germanene, stanene, phosphorene (phốt pho đen), arsenene, bismuthene, và tellurene và antimonene).

Lò phản ứng với Máy siêu âm 2000 watt UIP2000hdT để tẩy tế bào chết quy mô lớn của tấm nano xenes.

Sản xuất vật liệu nano Xenes sử dụng khử trùng siêu âm

Tẩy tế bào chết dạng lỏng của vật liệu nano nhiều lớp: Các tấm nano 2D một lớp được sản xuất từ các vật liệu vô cơ với các cấu trúc lớp (ví dụ: than chì) bao gồm các lớp máy chủ xếp chồng lên nhau lỏng lẻo hiển thị sự mở rộng phòng trưng bày từ lớp này sang lớp khác hoặc sưng khi có sự xen kẽ của một số ion và / hoặc dung môi nhất định. Tẩy tế bào chết, trong đó pha lớp được tách thành các tấm nano, thường đi kèm với sưng do các điểm thu hút tĩnh điện bị suy yếu nhanh chóng giữa các lớp tạo ra sự phân tán keo của các lớp hoặc tấm 2D riêng lẻ. (cf. Geng et al, 2013) Nói chung người ta biết rằng sưng tạo điều kiện tẩy tế bào chết thông qua siêu âm và dẫn đến các tấm nano tích điện âm. Tiền xử lý hóa học cũng tạo điều kiện cho việc tẩy tế bào chết bằng phương tiện sonication trong dung môi. Ví dụ, chức năng hóa cho phép tẩy tế bào chết của hydroxit đôi lớp (LDHs) trong rượu. (cf. Nicolosi et al., 2013)
Để tẩy tế bào chết / khử trùng siêu âm, vật liệu xếp lớp được tiếp xúc với sóng siêu âm mạnh mẽ trong dung môi. Khi sóng siêu âm dày đặc năng lượng được kết hợp thành một chất lỏng hoặc bùn, âm thanh hay còn gọi là cavitation siêu âm xảy ra. Cavitation siêu âm được đặc trưng bởi sự sụp đổ của bong bóng chân không. Các sóng siêu âm đi qua chất lỏng và tạo ra các chu kỳ áp suất thấp / áp suất cao xen kẽ. Các bong bóng chân không phút phát sinh trong một chu kỳ áp suất thấp (rarefaction) và phát triển qua các chu kỳ áp suất thấp / áp suất cao khác nhau. Khi bong bóng cavitation đạt đến điểm mà nó không thể hấp thụ thêm bất kỳ năng lượng nào, bong bóng nổ tung dữ dội và tạo ra các điều kiện rất dày đặc năng lượng cục bộ. Một điểm nóng cavitational được xác định bởi áp suất và nhiệt độ rất cao, áp suất tương ứng và chênh lệch nhiệt độ, máy bay phản lực lỏng tốc độ cao và lực cắt. Những lực sonomechanical và sonochemical đẩy dung môi giữa các lớp xếp chồng lên nhau và các cấu trúc hạt và tinh thể lớp vỡ do đó tạo ra các tấm nano tẩy tế bào chết. Trình tự hình ảnh dưới đây thể hiện quá trình tẩy tế bào chết bằng cách siêu âm cavitation.

Tẩy tế bào chết graphene siêu âm trong nước

Một chuỗi tốc độ cao (từ a đến f) của các khung hình minh họa tẩy da chết cơ học sono của một mảnh than chì trong nước bằng cách sử dụng UP200S, máy siêu âm 200W với sonotrode 3 mm. Mũi tên hiển thị vị trí tách (tẩy tế bào chết) với bong bóng cavitation thâm nhập vào sự phân chia.
© Tyurnina et al. 2020 (CC BY-NC-ND 4.0)

Mô hình hóa đã chỉ ra rằng nếu năng lượng bề mặt của dung môi tương tự như của vật liệu xếp lớp, sự khác biệt năng lượng giữa các trạng thái tẩy tế bào chết và tập hợp lại sẽ rất nhỏ, loại bỏ động lực để tổng hợp lại. Khi so sánh với các phương pháp khuấy và cắt thay thế, máy khuấy siêu âm cung cấp một nguồn năng lượng hiệu quả hơn để tẩy tế bào chết, dẫn đến việc trình diễn tẩy tế bào chết tas hỗ trợ ion.2Nbs2, và MoS2, cũng như các oxit nhiều lớp. (cf. Nicolosi et al., 2013)

Siêu âm là một công cụ hiệu quả cao và đáng tin cậy để tẩy tế bào chết chất lỏng của các tấm nano như graphene và xenes.

Hình ảnh TEM của các tấm nano tẩy tế bào chết bằng chất lỏng siêu âm: (A) Một tấm nano graphene được tẩy tế bào chết bằng phương pháp sonication trong dung môi N-methyl-pyrrolidone. (B) Một tấm nano h-BN được tẩy tế bào chết bằng phương pháp sonication trong dung môi isopropanol. (C) Một tấm nano MoS2 được tẩy tế bào chết bằng phương pháp sonication trong dung dịch bề mặt nước.
(Nghiên cứu và hình ảnh: ©Nicolosi et al., 2013)

Giao thức tẩy tế bào chết bằng chất lỏng siêu âm

Tẩy tế bào chết siêu âm và khử trùng xenes và vật liệu nano một lớp khác đã được nghiên cứu rộng rãi trong nghiên cứu và đã được chuyển thành công sang giai đoạn sản xuất công nghiệp. Dưới đây chúng tôi trình bày cho bạn đã chọn các giao thức tẩy tế bào chết bằng cách sử dụng sonication.

Siêu âm tẩy tế bào chết của Phosphorene Nanoflakes

Phosphorene (còn được gọi là phốt pho đen, BP) là một vật liệu đơn lượng, lớp 2D được hình thành từ các nguyên tử phốt pho.
Trong nghiên cứu của Passaglia et al. (2018), việc chuẩn bị đình chỉ ổn định của phosphorene - methyl methacrylate bằng cách tẩy tế bào chết pha lỏng hỗ trợ sonication (LPE) của bP với sự hiện diện của MMA tiếp theo là trùng hợp triệt để được chứng minh. Methyl methacrylate (MMA) là một monome lỏng.

Giao thức tẩy tế bào chết bằng chất lỏng siêu âm của Phosphorene

MMA_bPn, NVP_bPn và hệ thống treo Sty_bPn đã thu được bởi LPE với sự hiện diện của monomer duy nhất. Trong một thủ tục điển hình, ∼ 5 mg bP, được nghiền nát cẩn thận trong vữa, được đặt trong ống nghiệm và sau đó một lượng MMA, Sty hoặc NVP có trọng số được thêm vào. Hệ thống treo monomer bP đã được sonicated trong 90 phút bằng cách sử dụng một Hielscher Siêu âm đồng nhất UP200St (200W, 26kHz), được trang bị sonotrode S26d2 (đường kính đầu: 2 mm). Biên độ siêu âm được duy trì không đổi ở mức 50% với P = 7 W. Trong mọi trường hợp, một bồn tắm nước đá đã được sử dụng để cải thiện tản nhiệt. Các MMA_bPn cuối cùng, NVP_bPn và đình chỉ Sty_bPn sau đó đã được rút ra với N2 trong 15 phút. Tất cả các hệ thống treo đã được phân tích bởi DLS, cho thấy giá trị rH thực sự gần với giá trị của DMSO_bPn. Ví dụ, hệ thống treo MMA_bPn (có khoảng 1% hàm lượng bP) được đặc trưng bởi rH = 512 ± 58 nm.
Trong khi các nghiên cứu khoa học khác về phosphorene báo cáo thời gian sonication vài giờ bằng cách sử dụng chất tẩy rửa siêu âm, dung môi điểm sôi cao và hiệu quả thấp, nhóm nghiên cứu của Passaglia chứng minh một giao thức tẩy da chết siêu âm hiệu quả cao bằng cách sử dụng máy siêu âm loại đầu dò (tức là, UP200ST).

Tẩy tế bào chết Borophene siêu âm

Đối với các giao thức sonication và kết quả của tẩy tế bào chết borophene siêu âm, vui lòng nhấp vào đây!

Tẩy tế bào chết siêu âm của tấm nano silica vài lớp

Hình ảnh SEM của tấm nano silica tẩy tế bào chết siêu âm.Các tấm nano silica tẩy tế bào chết ít lớp (E-SN) được điều chế từ vermiculite tự nhiên (Verm) thông qua tẩy tế bào chết siêu âm. Để tổng hợp các tấm nano silica tẩy tế bào chết, phương pháp tẩy tế bào chết pha lỏng sau đây đã được áp dụng: 40 mg tấm nano silica (SN) đã được phân tán trong ethanol tuyệt đối 40 mL. Sau đó, hỗn hợp được siêu âm trong 2 giờ bằng cách sử dụng Hielscher Bộ xử lý siêu âm UP200St, được trang bị sonotrode 7 mm. Biên độ của sóng siêu âm được giữ không đổi ở mức 70%. Một bồn tắm nước đá đã được áp dụng để tránh quá nóng. SN không tẩy tế bào chết đã được gỡ bỏ bằng cách ly tâm tại 1000 rpm trong 10 phút. Cuối cùng, sản phẩm đã được khử và sấy khô ở nhiệt độ phòng dưới chân không qua đêm. (xem Guo et al., 2022)

Tẩy tế bào chết siêu âm của các tấm nano đơn lớp 2D như xenes (ví dụ: phosphorene, borophene, v.v.) được thực hiện hiệu quả bằng cách sonication loại đầu dò.

Tẩy tế bào chết siêu âm của tấm nano một lớp với siêu âm UP400St.


Tẩy tế bào chết bằng chất lỏng siêu âm của tấm nano một lớp.

Tẩy tế bào chết bằng chất lỏng siêu âm có hiệu quả cao trong việc sản xuất các tấm nano xenes. Hình ảnh cho thấy 1000 watt mạnh mẽ UIP1000hdT.

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Đầu dò siêu âm công suất cao và lò phản ứng để tẩy tế bào chết cho tấm nano Xenes

Hielscher Siêu âm thiết kế, sản xuất và phân phối các máy siêu âm mạnh mẽ và đáng tin cậy ở mọi kích cỡ. Từ các thiết bị siêu âm phòng thí nghiệm nhỏ gọn đến đầu dò siêu âm công nghiệp và lò phản ứng, Hielscher có hệ thống siêu âm lý tưởng cho quá trình của bạn. Với kinh nghiệm lâu năm trong các ứng dụng như tổng hợp và phân tán vật liệu nano, đội ngũ nhân viên được đào tạo tốt của chúng tôi sẽ giới thiệu cho bạn thiết lập phù hợp nhất cho yêu cầu của bạn. Bộ xử lý siêu âm công nghiệp Hielscher được biết đến như những con ngựa làm việc đáng tin cậy trong các cơ sở công nghiệp. Có khả năng cung cấp biên độ rất cao, máy siêu âm Hielscher lý tưởng cho các ứng dụng hiệu suất cao như tổng hợp xenes và vật liệu nano đơn lớp 2D khác như borophene, phosphorene hoặc graphene cũng như sự phân tán đáng tin cậy của các cấu trúc nano này.
Siêu âm cực kỳ mạnh mẽ: Hielscher Ultrasonics’ bộ vi xử lý siêu âm công nghiệp có thể cung cấp biên độ rất cao. Biên độ lên đến 200μm có thể dễ dàng chạy liên tục trong hoạt động 24/7. Đối với biên độ cao hơn, sonotrodes siêu âm tùy chỉnh có sẵn.
Chất lượng cao nhất – Được thiết kế và sản xuất tại Đức: Tất cả các thiết bị được thiết kế và sản xuất tại trụ sở chính của chúng tôi ở Đức. Trước khi giao hàng cho khách hàng, mọi thiết bị siêu âm đều được kiểm tra cẩn thận dưới tải đầy đủ. Chúng tôi phấn đấu cho sự hài lòng của khách hàng và sản xuất của chúng tôi được cấu trúc để đáp ứng đảm bảo chất lượng cao nhất (ví dụ: chứng nhận ISO).

Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:

batch Khối lượng Tốc độ dòng Thiết bị khuyến nghị
1 đến 500ml 10 đến 200mL / phút UP100H
10 đến 2000mL 20 đến 400mL / phút UP200Ht, UP400St
0.1 đến 20L 00,2 đến 4L / phút UIP2000hdT
10 đến 100L 2 đến 10L / phút UIP4000hdT
N.A. 10 đến 100L / phút UIP16000
N.A. lớn hơn Cụm UIP16000

Liên hệ chúng tôi! / Hỏi chúng tôi!

Yêu cầu thêm thông tin

Vui lòng sử dụng mẫu dưới đây để yêu cầu thêm thông tin về bộ vi xử lý siêu âm, ứng dụng và giá cả. Chúng tôi sẽ vui mừng để thảo luận về quá trình của bạn với bạn và để cung cấp cho bạn một hệ thống siêu âm đáp ứng yêu cầu của bạn!










Homogenizers siêu âm cao cắt được sử dụng trong phòng thí nghiệm, bench-top, thí điểm và chế biến công nghiệp.

Hielscher Ultrasonics sản xuất hiệu suất cao siêu âm homogenizers cho các ứng dụng trộn, phân tán, nhũ tương và khai thác trên phòng thí nghiệm, thí điểm và quy mô công nghiệp.



Văn học/tài liệu tham khảo

Sự kiện đáng biết

Phosphorene

Phosphorene (cũng là tấm nano phốt pho đen / nanoflakes) thể hiện tính di động cao 1000 cm2 V –1 s – 1 cho một mẫu độ dày 5 nm với tỷ lệ ON / OFF hiện tại cao là 105. Là một chất bán dẫn loại p, phosphorene sở hữu khoảng cách dải trực tiếp là 0,3 eV. Hơn nữa, phosphorene có khoảng cách dải trực tiếp tăng lên khoảng 2 eV cho lớp đơn lớp. Những đặc tính vật liệu này làm cho các tấm nano phốt pho đen trở thành một vật liệu đầy hứa hẹn cho các ứng dụng công nghiệp trong các thiết bị nanoelectronic và nanophotonic, bao gồm toàn bộ phạm vi của quang phổ nhìn thấy được. (cf. Passaglia et al., 2018) Một ứng dụng tiềm năng khác nằm trong các ứng dụng y sinh học, vì độc tính tương đối thấp làm cho việc sử dụng phốt pho đen rất hấp dẫn.
Trong lớp vật liệu hai chiều, phosphorene thường được đặt bên cạnh graphene bởi vì, trái ngược với graphene, phosphorene có khoảng cách dải cơ bản nonzero có thể được điều chỉnh thêm bởi căng thẳng và số lượng lớp trong một ngăn xếp.

Borophene

Borophene là một lớp đơn nguyên tử tinh thể của boron, tức là, nó là một allotrope hai chiều của boron (còn được gọi là boron nanosheet). Đặc điểm vật lý và hóa học độc đáo của nó biến borophene thành một vật liệu có giá trị cho nhiều ứng dụng công nghiệp.
Các tính chất vật lý và hóa học đặc biệt của Borophene bao gồm các khía cạnh cơ học, nhiệt, điện tử, quang học và siêu dẫn độc đáo.
Điều này mở ra khả năng sử dụng borophene cho các ứng dụng trong pin ion kim loại kiềm, pin Li-S, lưu trữ hydro, siêu tụ điện, giảm oxy và tiến hóa, cũng như phản ứng điện tín CO2. Đặc biệt quan tâm cao đi vào borophene như một vật liệu anode cho pin và như vật liệu lưu trữ hydro. Do công suất đặc hiệu lý thuyết cao, độ dẫn điện tử và tính chất vận chuyển ion, borophene đủ điều kiện là vật liệu cực dương tuyệt vời cho pin. Do khả năng hấp phụ cao của hydro đối với borophene, nó cung cấp tiềm năng lớn cho việc lưu trữ hydro - với khả năng nhấp nháy trên 15% trọng lượng của nó.
Đọc thêm về tổng hợp siêu âm và phân tán borophene!


Siêu âm hiệu suất cao! Phạm vi sản phẩm của Hielscher bao gồm toàn bộ quang phổ từ máy siêu âm phòng thí nghiệm nhỏ gọn trên các đơn vị băng ghế dự bị đến các hệ thống siêu âm công nghiệp đầy đủ.

Hielscher Ultrasonics sản xuất homogenizers siêu âm hiệu suất cao từ Phòng thí nghiệm đến kích thước công nghiệp.