Zeolit Dalam Rekayasa Jaringan (Tissue Engineering): Metode Penelitian
Rekayasa jaringan (Tissue Engineering) adalah bidang interdisipliner yang sedang berkembang di mana prinsip, standar, dan kemampuan teknik, fisika, dan ilmu kehidupan diintegrasikan ke dalam tujuan unik untuk mengidentifikasi, mengenali, dan akhirnya memperbaiki fungsi jaringan. Menyediakan organ disfungsi internal dengan kesempatan regenerasi yang diberikan oleh rekayasa jaringan adalah hasil utama dari bidang ilmu pengetahuan dan teknik yang semakin berkembang ini.
Zeolit pada Rekayasa Jaringan
Strategi umum yang diterapkan oleh para insinyur jaringan telah mengalami era yang berkembang dalam dekade terakhir dengan kemajuan nanoteknologi dan nano-biomaterial. Telah diterima bahwa perancah dengan struktur berpori tiga dimensi (3D) menyediakan substrat yang sesuai untuk migrasi dan pertumbuhan sel.
Annabi et al dalam survei komprehensif menyoroti pentingnya mengendalikan porositas dan mikroarsitektur hidrogel dan meninjau teknik yang tersedia untuk misi rekayasa jaringan yang sukses.
Zeolit karena kristalinitasnya merupakan material multiaspek yang memiliki struktur mikro dan nano. Struktur berpori dan berpola nano sangat mempengaruhi nasib sel dan jaringan karena luas permukaan yang tinggi, adsorpsi protein yang tinggi, yang meningkatkan perlekatan sel, dan topologi spesifik memandu aktivitas seluler menuju tujuan tertentu.
Selain itu, diklaim bahwa struktur nanopore mempengaruhi fungsi seluler dengan mengubah konformasi protein perlekatan seluler tertentu atau dengan mengubah energi permukaan. Loh et al juga menekankan peran porositas dan ukuran pori sebagai lingkungan mikro untuk keberhasilan penggabungan sel atau faktor pertumbuhan dalam regenerasi jaringan atau organ yang rusak.
Ditunjukkan bahwa perlekatan sel preosteoblas ditingkatkan pada topografi nanopori dan hasil in vivo mengungkapkan bahwa nanoporositas meningkatkan kolonisasi dan difusi sel di dalam perancah.
Di sisi lain, perancah harus menghadirkan sifat mekanik dan stabilitas yang memadai untuk menahan ketegangan dan untuk menjaga integritas platform yang direkayasa. Persyaratan ganda seperti itu hampir tidak dapat ditanggapi dengan biaya yang wajar dengan mengembangkan biomaterial 3D nanopori dengan struktur ukuran nano.
Beberapa kelas mineral telah diperiksa dalam berbagai aplikasi biologis. Keluarga unik bahan nano multidisiplin yang digunakan dalam rekayasa jaringan adalah platform berbasis zeolit yang menarik perhatian terus menerus. Berkat sifatnya yang unik dan stabilitas yang luar biasa dalam kultur biologis, zeolit adalah kandidat serbaguna untuk rekayasa jaringan.
Zeolit adalah bahan aluminosilikat kristalin yang dibentuk oleh susunan pori mikro berdimensi sekitar 0,4-1,2 nm, dekat dengan banyak molekul biasa. Karena kemampuan bahan-bahan ini untuk menyerap air dan melepaskannya saat dipanaskan, istilah zeolit dalam bahasa Yunani kuno berarti "batu mendidih".
Metode Penelitian
Sintesis zeolit merupakan bidang penelitian yang sangat signifikan karena zeolit dengan mikrospora yang sangat seragam sangat dapat diterapkan di berbagai industri seperti katalisis, adsorpsi, dan pemisahan.
Selama 60 tahun terakhir, berton-ton zeolit dengan struktur, komposisi, dan sifat kerangka yang unik telah dikembangkan sepenuhnya dengan menggunakan berbagai metode sintetik. Pada paragraf berikut, berbagai metode preparasi zeolit akan dijelaskan beserta parameter yang berguna pada teknik sintesis zeolit.21
Metode sintetis hidrotermal
Sintesis hidrotermal menunjukkan semua reaksi dalam larutan berair yang terjadi pada suhu dan tekanan masing-masing lebih dari 100 ° C dan 1 bar. Di antara metode yang ada untuk membuat zeolit, metode sintesis hidrotermal lebih dapat diandalkan karena beberapa keunggulan unik seperti reaktivitas yang sangat besar, kontrol larutan atau reaksi antarmuka yang mudah, fase kondensasi yang sesuai, dan konsumsi energi yang rendah.
Sintesis hidrotermal berdasarkan suhu reaksi dapat dianggap sebagai reaksi sintetik subkritis dan superkritis. Pada teknik subkritis, temperatur antara 100 dan 240 °C, sedangkan pada metode superkritis, suhu dan tekanan dapat meningkat masing-masing hingga 1000 °C dan 3000 bar. Sintesis superkritis dapat mempercepat laju reaksi, meningkatkan reaksi hidrolisis, dan sangat mengubah potensial redoks reaktan.
Berbagai faktor mempengaruhi pembentukan struktur zeolit yang unik seperti komposisi batch, sumber reaktan, rasio Si/A1, alkalinitas, kadar air, kation anorganik, template organik, pelarut, suhu, penuaan, pengadukan, dan penyemaian.
Komposisi bath
Komposisi rendaman campuran reaksi menentukan jenis produk zeolit yang mengkristal. Seperti misalnya komposisi bath dapat menghasilkan struktur zeolit seperti Linde Type A (LTA), faujasite (FAU), analcim (ANA), dan Sodalite (SOD).
Sumber Si dan Al
Dalam struktur zeolit, sumber utama silikon adalah gelas air natrium, sol silika koloid, silika berasap, tetrametil ortosilikat (TMOS), dan tetraetil ortosilikat (TEOS). Lebih penting lagi, pemilihan sumber silikon memainkan peran penting dalam struktur kristalisasi zeolit.
Dengan kata lain, sumber silikon juga dapat mempengaruhi ukuran kristal dan distribusi ukuran partikel pada zeolit hasil sintesis. Karena sumber silika memiliki pengaruh yang tak terelakkan pada ukuran dan morfologi kristal zeolit, dimungkinkan untuk mengontrol ukuran kristal zeolit dari zeolit dengan memilih nilai silikon yang digunakan dalam proses sintesis.
Berdasarkan studi, sumber silikon kurang reaktif menyebabkan lebih sedikit situs nukleasi dan membantu pembentukan kristal besar. Aluminium juga memiliki dampak yang signifikan pada pembentukan kristalisasi zeolit.
Sumber aluminium berasal dari bahan yang digunakan untuk sintetis zeolit seperti natrium aluminat, pseudoboehmite, aluminium hidroksida, aluminium isopropoksida, aluminium nitrat, aluminium sulfat, dan logam aluminium (bubuk Al atau foil).
Rasio Si/Al
Rasio Si/Al dalam campuran larutan memiliki efek yang tak terelakkan dalam menyelesaikan struktur dan stoikiometri zeolit yang disiapkan. Misalnya, zeolit dengan rasio Si/Al kurang dari 5 seperti A (LTA), X (FAU), dan hidroksi sodalit (SOD) dibuat dari campuran reaksi dengan rasio Si/Al yang lebih rendah dan alkalinitas yang kuat. Namun, zeolit dengan rasio Si/Al lebih besar dari 5 seperti zeolit beta (BEA), ZSM-11 (MEL), dan ZSM-5 (MFI) disintesis dari campuran dengan rasio Si/Al yang lebih tinggi dan alkalinitas yang lemah.
Alkalinitas
Dasar sistem Na20-A1203-SiO2-H20 menyebabkan kristalisasi struktur zeolit. Untuk struktur kristalisasi, alkalinitas ditentukan sebagai rasio OH-/Si atau rasio H2O/Na2O. Khususnya, alkalinitas yang lebih tinggi meningkatkan kelarutan sumber Si dan Al, menurunkan derajat polimerisasi anion silikat, dan mempercepat polimerisasi anion polisilik dan aluminat.
Oleh karena itu, peningkatan alkalinitas akan memperpendek periode nukleasi dan mempercepat pembentukan kristal. Alkalinitas juga dapat mengubah ukuran partikel zeolit, dan bahkan dengan meningkatnya alkalinitas, ukuran partikel menurun akibatnya.
Kation anorganik
Zeolit aluminium berlimpah biasanya disintesis dalam kondisi primer dengan memanfaatkan hidroksida logam alkali sebagai sumber alkali. Sifat kation anorganik penting untuk kristalisasi zeolit.
Sebagai contoh, beberapa zeolit terbentuk dari sistem gel aluminosilikat yang mengandung komponen natrium seperti ANA, CAN, CHA, EMT, FAU (X), FAU(Y), FER, GIS, LTA, MAZ, MOR, MTT, MTW, MWW , dan SOD; namun, zeolit lain seperti EDI, KFI, LTL, MER, dan TON terbentuk dari struktur kristalisasi dengan adanya spesies yang mengandung kalium.
Teknik sintetis solvotermal
Dalam teknik sintesis ini, pelarut organik atau pelarut air campuran organik digunakan untuk mensintesis zeolit sebagai pengganti air dalam teknologi termal. Xu dkk menyiapkan silikalit-1 (MFI), ZSM-39 (MTN), dan ZSM-48 menggunakan alkohol daripada air. Umumnya, reaksi teknik sintetik solvotermal lambat dibandingkan dengan teknik termal karena kemampuan pelarutan yang tersedia lebih rendah daripada air.
Pelarut dalam teknik sintetik solvotermal menunjukkan efeknya pada kristalisasi zeolit dengan viskositasnya. Seperti misalnya, viskositas pelarut yang lebih tinggi mengurangi perpindahan massa, yang menghasilkan pembentukan kristal besar. Ozin dkk mensintesis kristal tunggal besar zeolit feririt (FER), silikalit (MFI), dan clathrasil dodecasil-3C ( MTN) dengan memanfaatkan pelarut HF-piridin dan HF-alkil amina.
Teknik sintetis ionotermal
Dalam metode ini, cairan ionik dan campuran eutektik digunakan sebagai pelarut. Morris et al menggunakan metode ini untuk membuat zeolit. Dalam penelitian ini, mereka menggunakan 1-metil-3 etilimidazolium bromida (m.p. 83°C) sebagai pelarut dan template dalam sintesis empat kerangka terbuka yang berbeda untuk zeolit. Pelarut ionik dalam teknik ini berperan sebagai SDA dan pelarut. Ini juga membantu laju proses kristalisasi menjadi cepat, tekanan sintetis rendah, dan selektivitas struktur tinggi.
F− teknik sintetis
Flanigen et al melaporkan persiapan bahan semua-silika dalam media fluoride menggunakan F− daripada OH−1 sebagai mineralizers. Dampak mineralisasi F− biasanya digunakan untuk bahan berbasis silika yang disiapkan dalam larutan dengan pH lebih rendah dari 10 -11. Aspek luar biasa dari metode ini adalah promosi pertumbuhan kristal tunggal yang besar.
Hal ini terjadi karena laju nukleasi yang lebih lambat berasal dari supersaturasi yang lebih rendah pada sistem fluorida daripada di sistem basa. Pang dkk mensintesis kristal tunggal besar zeolit P (GIS), ZSM-39 (MTN), Theta-1 (TON), dan ZSM-5 (MFI) dengan menambahkan HF atau NH4F ke dalam sistem SiO2-AI2O3-SDA-H2O melalui pemanfaatan berbagai amina organik atau kation amonium sebagai SDA.
Rute sintetis hidrotermal berbantuan gelombang mikro
Mobil Oil Corp., untuk pertama kalinya, menggunakan microwave untuk mensintesis zeolit. Persiapan dengan bantuan gelombang mikro cukup cepat, lebih bersih, dan menghasilkan energi dibandingkan dengan metode konvensional. Selain itu, proses kristalisasi telah sangat dipercepat dengan menggunakan radiasi gelombang mikro sebagai sumber pemanas.
Teknik ini telah digunakan untuk preparasi sejumlah zeolit seperti zeolit A (LTA), faujasite (FAU), sodalit (SOD), analcime (ANA), beta (BEA), ZSM-5 (MFI), silikalit- 1 (LKM), A1PO4-5 (AFI), VPI-5 (VFI), dan cengkeh (-CLO).
Sintetis konversi gel kering
Konversi gel kering adalah metode di mana zeolit kristal diambil dari gel aluminosilikat kering dalam uap. Matsukata et al mengkategorikan teknik konversi gel kering menjadi dua metode terpisah:
(a) metode transportasi fase uap di mana gel kering dikristalkan dalam uap air dan SDA yang mudah menguap dan
(b) metode kristalisasi dengan bantuan uap (steam-assisted crystallization (SAC)) dimana gel kering yang mengandung SDA yang tidak mudah menguap dikristalkan dalam uap.
Kristalisasi dengan metode SAC mungkin memberikan lebih banyak informasi mengenai perubahan struktural dalam gel induk, sehingga memungkinkan pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme kristalisasi.
Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri
Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.
Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.
Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;
Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung
Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
Zeolit Filtrasi Air Jakarta
Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat
Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:
• 0821 2742 4060 (Ghani)
• 0812 2165 4304 (Yanuar)
• 0821 2742 3050 (Rusmana)
• 0821 4000 2080 (Fajri)
• 0812 2445 1004 (Kartiko)
• 0812 1121 7411 (Andri)
Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.
Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.
Tags :
Ady Water
ADY WATER
Konsultasi Gratis dengan para sales kami untuk menemukan solusi yang paling tepat untuk kebutuhan Bapak Ibu
- Ady Water
- Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
- Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
- Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
- Kupang Panjaan I No.18, DR. Soetomo, Kec. Tegalsari, Kota SBY, Jawa Timur 60264
- 022 723 8019