Adsorbants à base de carbone

Nous avons plus de 50 ans d'expérience dans la recherche et le développement de produits liés aux adsorbants à base de carbone et de résine. Notre gamme complète d'adsorbants à base de charbon spécialisés comprend des tamis moléculaires en charbon (Carboxen® et Carbosieve™), du charbon polymère graphité sphérique (Graphsphere™) et du noir de carbone graphité (Carbotrap® et Carbopack™). Nous proposons également des kits d'échantillonnage, qui constituent un moyen économique d'évaluer plusieurs de nos adsorbants à base de charbon spécialisés.
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Ressources connexes
- Note d'application : Récupération du rhodium et du palladium à l'aide d'adsorbants à base de carbone synthétique Carboxen®
Les lignes directrices ICH-Q3D-R2 relatives aux teneurs admissibles en impuretés élémentaires dans les produits pharmaceutiques exigent une étape de purification par élimination des métaux pour de nombreux principes actifs pharmaceutiques (API). Les catalyseurs organométalliques à base de palladium et de rhodium sont couramment utilisés comme catalyseurs de procédé pour la synthèse des API. Ces métaux relèvent de la classe 2B des lignes directrices ICH-Q3D-R2, avec une limite de consommation par voie orale fixée à 10 ppm.
- Note d'application : Chimie de surface des adsorbants synthétiques à base de carbone et leur utilisation dans l'adsorption des amines
Les charbons actifs sont largement utilisés dans des applications de purification et de séparation, telles que la purification des gaz permanents, l'élimination des composés organiques volatils des flux de gaz et de liquides, la récupération des vapeurs d'hydrocarbures, la purification des principes actifs pharmaceutiques et la préparation de matériaux d'électrodes destinés aux dispositifs de stockage d'énergie.
- Note d'application : Adsorbants au carbone synthétique Carboxen® pour l'élimination des protéines de la cellule hôte lors de la purification d'anticorps monoclonaux
La demande en anticorps monoclonaux (mAb) ne cesse d'augmenter, tandis que l'élimination des protéines des cellules hôtes (HCP) lors de leur fabrication reste un défi. Les HCP peuvent présenter un risque de réaction immunitaire après l'administration de mAb si leur concentration n'est pas ramenée à des niveaux appropriés.
- Livre blanc : Adsorbants à base de carbone synthétique Carboxen® pour le traitement des eaux industrielles
Cet article présente une synthèse d'une sélection d'études de terrain ayant utilisé le charbon synthétique Carboxen® 563 pour la purification des eaux usées chimiques et des eaux souterraines contaminées.
- Brochure : Adsorbants spéciaux à base de carbone – Matériaux de pointe pour les purifications et séparations industrielles
Nos adsorbants au carbone spécialisés sont des matériaux hautement sophistiqués, fabriqués à partir de polymères synthétiques d'une grande pureté. Ces produits sont ensuite activés par des procédés physiques, ce qui évite le recours à des produits chimiques pour leur activation. C'est ce qui les distingue des adsorbants courants à base de noir de carbone et de charbon actif, qui sont non spécifiques et de faible technicité.
- Brochure : Guide de sélection des résines
La chromatographie liquide à basse pression (LPLC) est la plus ancienne des techniques chromatographiques ; à l'origine, elle était réalisée à l'aide de colonnes ouvertes qui utilisaient la gravité pour faire passer l'échantillon à travers le lit de garnissage. Aujourd'hui, des pompes et d'autres instruments ont été intégrés à la LPLC, et des supports de garnissage de qualité supérieure ont été développés spécifiquement pour cette technologie polyvalente.
Adsorbants Carboxen®
Les adsorbants à base de carbone synthétique Carboxen® sont des résines dérivées hautement sophistiquées. Ils présentent une structure poreuse graduée allant du macroporosité à la mésoporosité, puis à la microporosité. Cette structure graduée améliore l’efficacité cinétique et thermodynamique de l’adsorbant. Les particules sont sphériques pour une efficacité optimale en lit tassé. Ces résines dérivées hautement sophistiquées présentent une excellente résistance à l’abrasion, ce qui permet d’atteindre des débits élevés sans accumulation indésirable de contre-pression. Elles ont été développées pour résister à des pressions allant jusqu’à 16 000 psi. Elles restent stables jusqu’à 400 °C et leur chimie de surface peut être personnalisée en fonction des analyses cibles spécifiques. Leur grande pureté, leur forme sphérique et leurs propriétés mécaniques exceptionnelles les rendent particulièrement adaptées à une utilisation en chromatographie préparative et de procédé. Ces matériaux sont stockés sous forme de billes sèches et s’écoulent comme un liquide, ce qui facilite leur manipulation et le garnissage des colonnes chromatographiques par rapport aux résines humides.
Le pH des charbons synthétiques Carboxen® peut être ajusté entre 2,5 et 10,5. Comme ils sont issus d’une source synthétique, les charbons synthétiques Carboxen® sont intrinsèquement exempts de métaux lourds et d’autres composants inorganiques présents dans les adsorbants d’origine naturelle. Les adsorbants à base de carbone synthétique Carboxen® sont modulables, ce qui signifie qu’ils peuvent être produits en quantités de l’ordre de la tonne dans des granulométries de 20/40, 20/45 ou 30/45 mesh. Des produits Carboxen® à granulométrie plus fine sont proposés à petite échelle.
Ces résines dérivées apportent une valeur ajoutée à un large éventail d’applications de purification visant à éliminer les impuretés, qu’il s’agisse de petites ou de grosses molécules. Elles sont utilisées aussi bien dans les purifications en phase gazeuse qu’en phase liquide. Parmi les exemples, on peut citer l’élimination d’impuretés à haut risque dans les purifications biochimiques, telles que les protéines des cellules hôtes, l’élimination des métaux lourds toxiques, la purification des métaux chlorés, la purification des principes actifs pharmaceutiques (API) et l’élimination des substances extractibles et lixiviables.
La NASA leur a fait confiance lors de plusieurs missions, notamment dans le cadre de leur utilisation actuelle à bord de la Station spatiale internationale.
Consultez l’article complet ici :
https://www.sigmaaldrich.com/US/en/life-science/supelco/supelco-products-in-space
Les propriétés des huit charbons synthétiques Carboxen® disponibles en vrac sont présentées dans le tableau ci-dessous.
Propriétés des matériaux du carbone synthétique Carboxen®
Adsorbants Carbosieve®
Les adsorbants Carbosieve® sont des tamis moléculaires en carbone dotés de pores non coniques. Grâce à leur structure microporeuse, ils offrent une capacité d'adsorption très élevée. Les adsorbants Carbosieve® permettent une excellente rétention des analytes de petite taille et volatils que la plupart des autres adsorbants ont du mal à retenir.
Noir de carbone graphité
Les adsorbants Carbopack™ et Carbotrap®, à base de noir de carbone graphité, sont des adsorbants non poreux et non spécifiques qui présentent une grande homogénéité de surface. La grande pureté de ces adsorbants garantit une désorption efficace de l’analyte d’intérêt. Ils présentent des caractéristiques de surface hydrophobes et peuvent donc être utilisés efficacement pour piéger des composés organiques dans des flux humides. Les composés piégés peuvent être désorbés à l’aide d’un solvant ou par désorption thermique avec une efficacité de désorption de 100 %. Ces adsorbants offrent une excellente stabilité thermique, garantissent un saignement minimal aux températures de désorption thermique et empêchent une chute de pression importante.
Adsorbants Graphsphere™
Le carbone polymère graphité sphérique (Graphsphere™) présente une structure unique composée d’un noyau amorphe et d’une enveloppe externe graphitique d’épaisseur contrôlée. Le processus de graphitisation permet d’obtenir une surface de haute pureté dotée de propriétés d’adsorption et de désorption uniques. Les interactions de surface dépendent exclusivement des forces de dispersion (de London). Les matériaux sont :
- Sphériques (ils offrent de meilleures performances en lit compacté que les particules granulaires)
- Durs et non friables
- Utilisés pour des molécules dont la taille de l’analyte est comparable à celle des n-alcanes en C5-C12
- Hydrophobes (peuvent être utilisés dans des environnements à forte humidité)
Les adsorbants Graphsphere™ offrent une force d’adsorption relative plus faible que celle des adsorbants de type tamis moléculaire au carbone, et une force d’adsorption relative similaire à celle des adsorbants à base de noir de carbone graphité.