Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

المتقدم تحليل التركيبية من المركبات الجسيمات النانوية البوليمر عن طريق المباشر الإسفار التصوير

Published: July 19, 2016 doi: 10.3791/54178
Automatic Translation
*1, *2,3, *3, 3, 1, 1, 3
1Department of Chemistry, Imperial College London, 2Department of Medical Physics and Biomedical Engineering, University College London, 3Department of Chemistry, University College London
* These authors contributed equally

Introduction

وقد خدم تطبيق المواد النانوية دام مساحة الاهتمام المتزايد للتكنولوجيات الجديدة. 1-3 وقد شمل ذلك تزايد استخدام الجسيمات النانوية في عناصر الحياة اليومية، بما في ذلك مستحضرات التجميل والملابس والتعبئة والتغليف والالكترونيات 4-6 محرك رئيسي نحو استخدام الجسيمات النانوية في المواد الفنية تنبع من التفاعل أعلى من نسبة إلى المواد، بالإضافة إلى القدرة على خصائص ضبط من قبل التباين في حجم الجسيمات. 7 ميزة واحدة أخرى هي القدرة على تشكيل بسهولة المواد المركبة، وإدخال خصائص حاسمة لمصفوفة المضيفة، مثل وظائف الحفازة، تعزيز المواد وضبط من الخواص الكهربائية. 8-12

لا يمكن أن يتحقق المواد المركبة جسيمات متناهية الصغر البوليمر من خلال مجموعة من التقنيات، وأبسط منها هو التكامل المباشر من الجسيمات النانوية المطلوب خلال تلفيق مصفوفة المضيف. 13،14 هذه صesults في مادة متجانسة حتى مع تباعد المواد الجسيمات النانوية طوال الوقت. ومع ذلك، العديد من التطبيقات لا تتطلب سوى المادة الفعالة ليكون حاضرا في الواجهات الخارجية للnanocomposites. ونتيجة لذلك، التأسيس المباشر لا يؤدي إلى كفاءة استخدام المواد متناهية الصغر مكلفة في بعض الأحيان كما أن هناك الكثير من النفايات جسيمات متناهية الصغر من خلال الجزء الأكبر من المواد. 15،16 ولتحقيق التأسيس المباشر، يجب النانوية أيضا أن تكون متوافقة مع تشكيل مصفوفة المضيف. قد يكون هذا صعبا، خصوصا في توليفات التي تتطلب ردود فعل متعددة الأوجه مثل في حالة من البوليمرات بالحرارة التي عادة ما تيسره الآليات المحفزات معقدة المعدنية التي قد تتأثر الجسيمات النانوية نشطة للغاية (14).

عيوب كبرى ترتبط مع دمج جسيمات متناهية الصغر المباشر خلال التوليف البوليمر، أدى إلى تطوير تقنيات تهدف للحد من incorporati جسيمات متناهية الصغرعلى سطح طبقة 17-21 التغليف الانتفاخ هي واحدة من الاستراتيجيات الأكثر نجاحا ذكرت في الأدب، وإلى تحقيق درجة عالية من تركيزات جسيمات متناهية الصغر السطح، مع إهدار محدودا في معظم البوليمر 17-19 تقنية تستخدم المذيبات مدفوعة تورم البوليمر المصفوفات، مما يتيح للتوغل من الأنواع الجزيئية والنانوية. على إزالة المذيب تورم، والأنواع داخل المصفوفة تصبح ثابتة في مكانها، وفقا لأعلى تركيز من الأنواع المحلية على السطح. حتى الآن، يتم توجيه معظم الاستخدامات المبلغ عنها التغليف تضخم نحو تصنيع البوليمرات المضادة للميكروبات، حيث أمر أساسي أن عناصر نشطة هي في سطح المادة. في حين أن العديد من هذه التقارير تظهر تعزيز النشاط المضادة للميكروبات، ونادرا ما تناولت بحث دقيق تكوين جسيمات متناهية الصغر السطح في التفاصيل. أظهرت كريك وآخرون مؤخرا طريقة لرؤية مباشرة من توغل جسيمات متناهية الصغر، وتوفير الإعلاميين حاسمGHT إلى حركية وتركيزات جسيمات متناهية الصغر السطح التغليف تضخم حققت 22

تفاصيل هذا العمل توليف النقاط الكادميوم سيلينيد الكم (QD)، التغليف تضخم بهم إلى (PDMS) ثنائي ميثيل بولي سيلوكسان والتصور المباشر لإدراجها باستخدام التصوير مضان. هو استكشاف تأثير تغيير الوقت تضخم التغليف وتركيز جسيمات متناهية الصغر في حل تورم. تقنية مضان التصور تسمح للتصوير المباشر للتوغل جسيمات متناهية الصغر في PDMS وتبين أن أعلى تركيز للنقاط الكمية هي على سطح المادة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. إعداد سيلينيد الكادميوم / ZnS الأساسية / شل الكم النقاط

  1. إعداد trioctylphosphine (TOP) حل -Se
    1. إعداد محلول 0.5 M من السيلينيوم في TOP عن طريق خلط كمية مناسبة من سي إلى TOP في قارورة Schlenk تحت النيتروجين أو في صندوق قفازات (8 مل المطلوبة في رد الفعل، وعادة 0.4 غرام يذوب في 10 مل من فوق).
    2. يحرك الخليط إلى حل سي لمدة 1 ساعة، مما أدى إلى حل الرمادي مجمع TOP-سي.
    3. ضمان حل ثم يتم تجميد مضخة ذوبان الجليد نزع الغاز 5 مرات. الحل الأسهم الناتجة ويمكن تخزين تحت النيتروجين لمدة 3 أشهر.
  2. إعداد النوى سيلينيد الكادميوم
    1. تزن من أكسيد الكادميوم (51 ملغ، 0.4 ملمول)، وأكسيد الأعلى (3.7 غ، 9.6 ملمول)، hexadecylamine (1.93 غرام، 8 ملمول) و 1 dodecylphosphonic حمض (0.22 جم، 0.88 ملمول) والجمع في الرقبة ثلاثة، 250 مل جولة أسفل القارورة. إضافة بقضيب.
    2. إغلاق اثنين من رقاب مع الحاجز وضمانويرد الثالث إلى ارتداد طويلة المكثف وخط Schlenk النيتروجين / فراغ. اضافة الى وجود التدفئة عباءة التحقيق في درجة الحرارة من خلال الحاجز واحدة مباشرة إلى الخليط. ضخ / إعادة ملء قارورة مع النيتروجين خمس مرات.
    3. تسخين القارورة إلى 320 درجة مئوية، ويحرك تذوب لمدة 1 ساعة تحت جو النيتروجين.
    4. خفض درجة الحرارة من رف إلى 270 درجة مئوية، وبعد ذلك استخدام حقنة كبيرة وإبرة تحمل واسعة (20 مل، و 3 ملم الجوف) لديغا مع النيتروجين 5 مرات.
    5. تناول 8 مل من محلول فوق سي (الخطوة 1.1) وحقن بعناية ولكن بسرعة في قارورة ثلاثة الرقبة، من خلال الحاجز.
    6. إثارة رد الفعل عند 270 درجة مئوية لمدة تتراوح بين 30 ثانية و 10 دقيقة للسيطرة على حجم الجسيمات المنتجة. لانبعاث الأحمر (~ 600 نانومتر)، 7-9 دقيقة مناسب.
    7. إعداد وعاء من الماء (كبيرة بما يكفي لغمر نصف وعاء التفاعل) ومكان بجانب خليط التفاعل المغلي. بعد فترة رد الفعل كاملة، تبرد بسرعة رد الفعل في boiliنانوغرام المياه مع دوامات.
      تنبيه: التبريد يمكن أن يتسبب في قارورة للقضاء. رعاية كبيرة وارتداء قفازات سميكة منيع.
    8. بارد مرة واحدة، وضخ 10 مل من الكلوروفورم في قارورة بحل جميع المنتجات، وتقسيم خليط بين 50 مل أنابيب الطرد المركزي.
    9. أعلى حتى كل أنبوب يصل إلى 50 مل مع ETOH وأجهزة الطرد المركزي في 3600 × ز لمدة 10 دقيقة لترسيب الجسيمات. تجاهل طاف وإعادة تفريق الكريات في ما مجموعه 10 مل من ن الهكسان.
  3. ZnS قصف من سيلينيد الكادميوم الأساسية:
    1. إضافة النوى في الهكسان إلى 100 مل جولة أسفل diethyldithiocarbamate قارورة تحتوي على الزنك (0.5 غرام، و 1.4 ملمول)، oleylamine (3 مل، 9.12 ملمول)، trioctylphosphine (3 مل، 6.73 ملمول) و 1 octadecene (10 مل). إضافة بقضيب. تبادل الجو رد فعل على النيتروجين.
    2. تسخين رد فعل على موقد-النمام في 3.3 درجة مئوية / دقيقة تحت فراغ جزئي حتى 70 درجة مئوية، وإزالة الهكسان باستخدام سطر Schlenk. تبديل الغلاف الجوي لالنيتروجين ومواصلة التدفئة على هذا المعدل إلى 120 درجة مئوية. إثارة في 120 درجة مئوية لمدة 2 ساعة.
    3. السماح للتفاعل لتبرد، وتقسيم الخليط بين أنابيب الطرد المركزي 2 × 50 مل. ضمان تصدرت أنابيب تصل إلى 50 مل مع ETOH لترسيب الجسيمات وأجهزة الطرد المركزي في 3600 × ز لمدة 10 دقيقة.
    4. تجاهل طاف وإعادة تفريق الكريات في ما مجموعه 10 مل من ن الهكسان.
    5. الطرد المركزي هذا الحل (3600 x ج، 10 دقيقة) مرة أخرى لإزالة أي شوائب غير قابلة للذوبان، قبل أن يصب في أنبوب عينة، وتخزينها في الثلاجة (4 درجة مئوية) تحت جو النيتروجين لمدة تصل إلى ثلاثة أشهر.

2. تورم تغليف من الجسيمات النانوية في PDMS

  1. تورم إعداد الحل:
    1. إعداد محلول المخزون من سيلينيد الكادميوم نقاط الكمية عن طريق خلط 36 مل من ن الهكسان مع 4 مل من سيلينيد الكادميوم QD تشتت (كما توليفها) ويحرك الحل مغناطيسيا. </ لى>
    2. جانبا اثنان قارورة تحتوي كل منها على 9 مل من محلول المخزون كحلول تورم المعينة.
    3. استخدام ما تبقى من المحلول لإعداد المزيد من الحلول تورم متفاوتة تركيزات QD. إعداد ثلاثة حلول تورم في خفض تركيز QD عن طريق تمييع الحل الأسهم لإعطاء حل 66٪ (ت / ت)، حل 50٪ وحل 33٪.
      1. إعداد 66٪ (ت / ت) حل عن طريق خلط 6 مل من محلول المخزون سيلينيد الكادميوم QD مع 3 مل ن الهكسان. تحريك حل مغناطيسيا لضمان خلط كاملة.
      2. إعداد 50٪ (ت / ت) حل عن طريق خلط 4.5 مل من محلول المخزون سيلينيد الكادميوم QD مع 4.5 مل ن الهكسان. تحريك حل مغناطيسيا لضمان خلط كاملة.
      3. إعداد 33٪ (ت / ت) حل عن طريق خلط 3 مل من محلول المخزون سيلينيد الكادميوم QD مع 6 مل ن الهكسان. تحريك حل مغناطيسيا لضمان خلط كاملة.
    4. تخزين كافة الحلول QD في ظل ظروف مظلمة، في درجة حرارة الغرفة. </ لى>
  2. تحضير البوليمرات وQD التأسيس - متفاوتة من التركيز QD في الحل تورم:
    1. قطع أربعة مربعات سيليكون الصف الطبية (11 ملم × 11 ملم) باستخدام مشرط شفرة جديدة.
    2. تزج الطبية الصف سيليكون مربع في كل من أربعة حلول تورم متفاوتة تركيز٪ QD: حل سهم، 66٪ (ت / ت)، 50٪ (ت / ت) و 33٪ (ت / ت). السماح للعينات البوليمر لتنتفخ لمدة 24 ساعة في ظل ظروف مظلمة، وفي درجة حرارة الغرفة.
    3. إزالة عينات البوليمر منتفخة من حلول تورم والهواء الجاف فيما يخصه في ظل ظروف مظلمة لمدة 48 ساعة، وخلال الوقت الذي يتبخر المذيب المتبقية والبوليمرات تقلص إلى أبعادها الأولية.
    4. غسل العينات إدراجها QD جيدا بالماء منزوع الأيونات لإزالة أي مواد ملزمة السطح.
  3. تحضير البوليمرات وQD التأسيس - تفاوت التعرض الوقت البوليمر إلى الحل تورم:
  4. إعداد أربع مربعات سيليكون الصف الطبية (11 ملم × 11 ملم)، كما لوحظ في 2.2.1.
  5. تزج الساحات سيليكون الصف الطبية في حل الأسهم تورم لفترات متفاوتة الوقت: 1 ساعة، 3 ساعات، 6 ساعة و 24 ساعة.
  6. بعد إزالة من الحل وتورم، والهواء الجاف العينات البوليمر تورم تحت ظروف مظلمة لمدة 48 ساعة، بحيث عينة تتقلص إلى أبعادها السابقة.
  7. غسل العينات إدراجها QD جيدا بالماء منزوع الأيونات لإزالة أي مواد ملزمة السطح أو المذيبات المتبقية.

3. التصور من الجسيمات النانوية تضخم تغليف في PDMS

  1. إعداد السيليكون عينة:
    1. قطع مربعين سيليكون بشفرة مشرط الطازجة (5.5 ملم × 11 ملم). تأكد من أن هذا يعرض السطح الداخلي للعينات السيليكون.
  2. مضان التصوير:
    1. وضع العينات سيليكون على microscoشريحة المؤسسة العامة للتصوير، وضمان أن الجانب قطع طازجة من البوليمر يجعل الاتصال الكامل مع شريحة زجاجية. اضغط على جزء سيليكون أسفل برفق لضمان الاتصال السلس مع شريحة المجهر. ضع العينة على مرحلة من مراحل المجهر.
    2. قياسات كاملة عمر مضان باستخدام خط ليزر تصفيتها طيفيا 488 نانومتر تتألف من 5 نبضات psec بمعدل 20 ميغاهيرتز أو ما شابه ذلك. 23 استخدام نظام تصفية الانضباطي صوتية البصرية، لزوجين مباشرة إلى الإخراج ليزر، من أجل توليد 488 خط ليزر نانومتر. تركيز شعاع الليزر باستخدام وحدة ليزر المسح مبنية خصيصا (انظر المعلومات التكميلية)، الأمر الذي ينعكس من مرآة مزدوج اللون (488 نانومتر) في الفتحة الخلفي من الهدف 10X ثم على العينة.
      1. جمع الانبعاثات مضان لنفس الغرض، ثم ان يمر من خلال نفس المرآة مزدوج اللون. توجيه هذا الضوء نحو الضوئي الانهيار العاملة في العد واسطة فوتون واحد. lifeti عملية لي القياسات باستخدام المرتبطة تجاراتها الوقت فوتون واحد العد (TCSPC) مجلس 23
    3. تسجيل وظيفة استجابة أداة (IRF) في بداية ونهاية كل دورة تجريبية 23
      ملاحظة: الإشارات المسجلة في التجربة TCSPC يجب أن تظهر تأخير الوقت بين وصول الفوتونات في كشف وإنتاج نبضة ليزر لاحق. هذه المرة تأخير ومع ذلك، ينبغي أن convolved مع IRF لجهاز القياس. وبالتالي، يتم قياس IRF كرد الصك إلى 100 نانومتر Auramine O، التي لديها حياة أقصر بكثير (~ 100 psec) مقارنة مع استجابة مفيدة.
    4. استخراج عمر من المناسب غير الخطية من تسوس الأسي من شدة الفلورسنت وdeconvolute هذا من IRF باستخدام أقصى احتمال مقدر (MLE) خوارزمية 25-27. يتم حساب MLE (γ ي) كما
      eq1.jpg "/>
      حيث n أنا هو عدد من التهم الفوتون في قناة ط، ك هو عدد القنوات (أو صناديق) لكل الاضمحلال مضان، ص ط (ي) هو احتمال أن مجموعة من الفوتونات ستسقط في قناة ط إذا كانت الجسيمات وي مدى الحياة، وN هو العدد الإجمالي من التهم لتسوس معين.
    5. تسجيل كل البيانات كثافة وعمرها عينة مضان لمدة 5 دقائق، وخلق مسح مستمر تتألف من 264 الصور مع حجم 512 × 512 بكسل. الجمع بين هذه إلى توفير كثافة مضان ثنائية الأبعاد، والعمر وشدة خرائط عمر مرجح، مع MLE المحسوب مع عتبة 150 الفوتونات وهذه العملية باستخدام MATLAB.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

نقاط الكم أظهرت مضان أحمر، مع حد أقصى لامدا ما يقرب من 600 نانومتر. كان 22،28 انبعاث الأحمر يعود إلى الحبس من الأكسيتون بقضيب الكم التي تقع ضمن نظام الحبس قوي حجم أبعاد. أظهر لي وآخرون أن لقضبان الكم، التحولات الانبعاثات لخفض الطاقة مع زيادة في أي عرض أو طول القضيب. وأظهر الباحثون كذلك أن الانبعاثات يتحدد أساسا من الحبس الجانبي، الذي يلعب دورا هاما حتى عندما قضبان طويلة جدا، وخصوصا عندما عرض أقل من نصف قطر بوهر من المواد في السؤال كما هو الحال في نظام الحبس قوي 29 المجهر الإلكتروني انتقال (تيم) التصوير يظهر على شكل ممدود من نقاط الكمية (نسبة الارتفاع ~ 2.5). وقد تبين أن متوسط ​​طول نقاط الكمية إلى أن 12.6 نانومتر ± 2.1 نانومتر (ن = 200) (الشكل 1). وكانت الحلول QD مستقرة تحت التبريد لمدة تصل إلى 3 أمتارonths. وتقدم أقل الصور التكبير للنقاط الكمية في المعلومات التكميلية (SI - 1).

أثناء عملية التغليف، وعينات سيليكون تضخم بصريا، والتوسع إلى الحد الأقصى لحجم 15 ملم × 15 ملم × 2 ملم بعد 1 ساعة في تورم (الأبعاد الأصلية، 11 مم × 11 مم × 1 مم). تقلصت العينات إلى حجمها الأصلي مرة واحدة في المذيبات المتبقية تبخرت (الشكل 2). وأظهرت أشعة فوق البنفسجية فيس الطيفي أن جسيمات متناهية الصغر التغليف لم تؤثر تلوين البوليمر، حيث بقي دون تغيير الأطياف لجميع العينات مغلفة. وأظهر المسح المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) التصوير من السيليكون لاحق إلى تضخم التغليف التي تجعد على السطح، والناجمة عن عملية تضخم يتقلص. متبدد الطاقة الأشعة السينية الطيفي (EDS) التحليل أظهر الأدلة على نقاط الكمية سيلينيد الكادميوم، وأشار إلى أن هناك زيادة في وجود هذه العناصر (الكادميوم / جنوب شرق) مع تورم رIME. وقال إن حجم كشف كبير من التحليل EDS لا تسمح للتحليل الكمي موثوق للتغطية السطح. وتقدم صورة ووزارة شؤون المرأة والبيانات EDS في المعلومات التكميلية (SI - 2/3).

تم عرض الملف الشخصي للاختراق جسيمات متناهية الصغر من خلال البوليمر من خلال قطع مستعرضة من العينات سيليكون، بالاشتراك مع الإثارة ليزر (الإعداد المجهر هو مبين في المعلومات التكميلية SI - 4). ردت النانوية QD الفلورسنت إلى 488 نانومتر المسح بالليزر الحادث، الباعثة للضوء في الجزء الأحمر من الطيف المرئي. وتركزت بيانات العينة إلى أن سيلينيد الكادميوم نقاط الكمية في الأسطح الخارجية للسيليكون، مع انخفاض كبير إشارة الصادرة من مركز العينة. توغل للنقاط الكمية في البوليمر سيليكون تم تصويرها باستخدام كثافة ثنائية الأبعاد عمر المرجح (τw) خرائط (العد الفوتون × العمر). وتعرض عبر التقطيعةتضمن الملف الشخصي نال على طول منتصف عينات سيليكون أن المدى الكامل لحركة جسيمات متناهية الصغر من خلال البوليمر يمكن تصور (الشكل 3). وقتا أطول للتغليف الانتفاخ (48 ساعة) قدمت العينات مع كل من أعلى تركيز سطح جزيئات، وأكبر قدر من تخلل الجسيمات حتى الجزء الأكبر من البوليمر، من خلال الحق في مركز العينة. مرات التغليف أقصر الأوقات (1 و 4 و 24 ساعة) لا تزال تظهر عددا أكبر من جزيئات على السطح، إلا أن عدد الجسيمات يتم تخفيض (الشكل 3). استخدمت التخفيفات المسلسل من محلول المخزون (100٪) للتحقيق في آثار متفاوتة تركيز جسيمات متناهية الصغر، على امتصاص لاحقة من الجسيمات النانوية في البوليمر. وقد تضعف الحل الأسهم لتحقيق التركيز النسبي التالية تورم الحلول إلى 66٪، 50٪ و 33٪ ضد: •. وقد لوحظ عدم وجود فروق ملحوظ في التصوير مضان عندما اختلفت التركيز، عندما تنتفخ مغلفة لمدة 48 ساعة، مشيرا إلى أن تركيز المحلول جسيمات متناهية الصغر تورم لا تؤثر على امتصاص جسيمات متناهية الصغر في البوليمر.

لوحظ أن أعلى تركيز سطح جسيمات متناهية الصغر للعينات تضخم مغلفة لمدة 48 ساعة. كثافة مضان من هذه العينات هي مماثلة لتلك في حل تورم [~ 0.7 ميكرومتر] (معلومات تكميلية - SI - 5). يظهر اختراق الحد الأقصى من الجزيئات لتكون ~ 163 ميكرون من الحافة الخارجية، مع تركيز تصل إلى نصف كحد أقصى بعد 100 ميكرون. يظهر معدل أقصى قدر من الاختراق الجسيمات إلى إبطاء مع مرور الوقت التغليف هو الزيادة، زيادة من متوسط ​​معدل تغلغل 3.4 ميكرون / ساعة لعينات 48 ساعة، إلى معدل العينات 28 ميكرون / ساعة تضخم مغلفة لمدة 4 ساعات (معلومات تكميلية - SI - 5).

ق / ftp_upload / 54178 / 54178fig1.jpg "/>
الشكل 1. الصور الكم نقطة. سيلينيد الكادميوم / صور ZnS QD تيم تظهر قضيب مثل الجسيمات النانوية. ويظهر شريط النطاق 10 نانومتر. ومضافين الخطوط العريضة من الجزيئات الفردية. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2
الشكل 2. بوليمر تورم ويظهر تصوير العينات سيليكون (أ) قبل، (ب) خلال و(ج) بعد المذيب الناجم عن تورم. الزيادة حجم (من 11 ملم إلى 15 ملم) يتم عكس على تجفيف الكامل للسيليكون. ويظهر شريط مقياس 10 ملم. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. الشكل (3)
الشكل 3. الإسفار عمر الصور. صور تظهر كثافة خرائط عمر المرجح 2D (الفوتون العد مدى الحياة). وتظهر الصور لمحات مستعرضة من وسط أجزاء البوليمر بعد: (A) 0 ساعات، (ب) 1 ساعة، (C) 4 ساعات، (D) 24 ساعة و (E) 48 ساعة من تضخم-التغليف . ويرد (F) تقدم تغليف من خلال تحليل كثافة تطبيع وزن مدى الحياة لكل صورة. تظهر أشرطة مقياس 100 ميكرون. أشرطة الخطأ هي تظهر انحراف معياري واحد من التباين في النتائج التي تم الحصول عليها. تم تعديل هذا الرقم من [22]، تتكرر بإذن من الجمعية الملكية للكيمياء. الرجاء النقر هنا لالسادسEW نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Polydimethylsiloxane sheets NuSil - Medical Grade
Oleylamine Sigma Aldrich O7805 Technical Grade
Trioctylphosphine Sigma Aldrich 117854 Technical Grade
Trioctylphosphine oxide Sigma Aldrich 346187 Technical Grade
1-Octadecene Sigma Aldrich O806 Technical Grade
Zinc diethyldithiocarbamate Sigma Aldrich 329703 -
Oleic acid Sigma Aldrich 364525 Technical Grade
Triethylamine Sigma Aldrich 471283 -
Cadmium oxide Alfa Aesar 33235 -
Hexadecylamine Alfa Aesar B22459 Technical Grade
1-Dodecylphosphonic acid Alfa Aesar H26259 -
Selenium powder Acros 19807 -
Chloroform Sigma Aldrich 366919 -
n-Hexane Sigma Aldrich 208752 -
Microscope slides VWR 631-0137 Thickness No. 1

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Pumera, M. Graphene-based nanomaterials and their electrochemistry. Chem. Soc. Rev. 39 (11), 4146-4157 (2010).
  2. Zhang, Q., Uchaker, E., Candelaria, S. L., Cao, G. Nanomaterials for energy conversion and storage. Chem. Soc. Rev. 42 (7), 3127-3171 (2013).
  3. Tong, H., Ouyang, S., Bi, Y., Umezawa, N., Oshikiri, M., Ye, J. Nano-photocatalytic Materials: Possibilities and Challenges. Adv. Mater. 24 (2), 229-251 (2012).
  4. Olson, M. S., Gurian, P. L. Risk assessment strategies as nanomaterials transition into commercial applications. J. Nanopart. Res. 14 (4), 1-7 (2012).
  5. Noimark, S., Dunnill, C. W., Parkin, I. P. Shining light on materials - A self-sterilising revolution. Adv. Drug Deliv. Rev. 65 (4), 570-580 (2013).
  6. Lavik, E., von Recum, H. The Role of Nanomaterials in Translational Medicine. ACS Nano. 5 (5), 3419-3424 (2011).
  7. Meier, J., Schiøtz, J., Liu, P., Nørskov, J. K., Stimming, U. Nano-scale effects in electrochemistry. Chem. Phys. Lett. 390 (4-6), 440-444 (2004).
  8. Booß-Bavnbek, B., Klösgen, B., Larsen, J., Pociot, F., Renström, E. BetaSys: Systems Biology of Regulated Exocytosis in Pancreatic ß-Cells. Springer Science & Business Media. , (2011).
  9. Xu, Z. P., Zeng, Q. H., Lu, G. Q., Yu, A. B. Inorganic nanoparticles as carriers for efficient cellular delivery. Chem. Eng. Sci. 61 (3), 1027-1040 (2006).
  10. Ito, A., Shinkai, M., Honda, H., Kobayashi, T. Medical application of functionalized magnetic nanoparticles. J. Biosci. Bioeng. 100 (1), 1-11 (2005).
  11. Xiu, F. -R., Zhang, F. -S. Size-controlled preparation of Cu2O nanoparticles from waste printed circuit boards by supercritical water combined with electrokinetic process. J Hazard. Mater. 233-234, 200-206 (2012).
  12. Ponja, S., et al. Aerosol assisted chemical vapour deposition of hydrophobic TiO2-SnO2 composite film with novel microstructure and enhanced photocatalytic activity. J. Mater. Chem., A. 1 (20), 6271-6278 (2013).
  13. Crick, C. R., Bear, J. C., Kafizas, A., Parkin, I. P. Superhydrophobic Photocatalytic Surfaces through Direct Incorporation of Titania Nanoparticles into a Polymer Matrix by Aerosol Assisted Chemical Vapor Deposition. Adv. Mater. 24 (26), 3505-3508 (2012).
  14. Crick, C. R., Bear, J. C., Southern, P., Parkin, I. P. A general method for the incorporation of nanoparticles into superhydrophobic films by aerosol assisted chemical vapour deposition. J. Mater. Chem., A. 1 (13), 4336-4344 (2013).
  15. Jensen, G. C., Krause, C. E., Sotzing, G. A., Rusling, J. F. Inkjet-printed gold nanoparticle electrochemical arrays on plastic. Application to immunodetection of a cancer biomarker protein. Phys. Chem. Chem. Phys. 13 (11), 4888-4894 (2011).
  16. Steigerwald, A., Mu, R. Potential of pulsed electron-beam deposition for nanomaterial fabrication: Spatial distribution of deposited materials. J. Vac. Sci. Technol., B. 26 (3), 1001-1005 (2008).
  17. Perni, S., et al. Antibacterial Activity of Light-Activated Silicone Containing Methylene Blue and Gold Nanoparticles of Different Sizes. J. Cluster Sci. 21 (3), 427-438 (2010).
  18. Perni, S., et al. The antimicrobial properties of light-activated polymers containing methylene blue and gold nanoparticles. Biomater. 30 (1), 89-93 (2009).
  19. Noimark, S., et al. Dual-Mechanism Antimicrobial Polymer-ZnO Nanoparticle and Crystal Violet-Encapsulated Silicone. Adv. Func. Mater. 25 (9), 1367-1373 (2015).
  20. Gingery, D., Bühlmann, P. Formation of gold nanoparticles on multiwalled carbon nanotubes by thermal evaporation. Carbon. 46 (14), 1966-1972 (2008).
  21. Abdelmoti, L. G., Zamborini, F. P. Potential-Controlled Electrochemical Seed-Mediated Growth of Gold Nanorods Directly on Electrode Surfaces. Langmuir. 26 (16), 13511-13521 (2010).
  22. Crick, C. R., et al. Advanced analysis of nanoparticle composites - a means toward increasing the efficiency of functional materials. RSC Adv. 5 (66), 53789-53795 (2015).
  23. Solvas, X. C., Turek, V., Prodromakis, T., Edel, J. B. Microfluidic evaporator for on-chip sample concentration. Lab Chip. 12 (20), 4049-4054 (2012).
  24. Solvas, X. C., et al. Fluorescence detection methods for microfluidic droplet platforms. J. Vis. Exp. (58), e3437 (2011).
  25. Köllner, M., et al. Fluorescence pattern recognition for ultrasensitive molecule identification: comparison of experimental data and theoretical approximations. Chem. Phys. Lett. 250 (3-4), 355-360 (1996).
  26. Köllner, M., Wolfrum, J. How many photons are necessary for fluorescence-lifetime measurements. Chem. Phys. Lett. 200 (1-2), 199-204 (1992).
  27. Edel, J. B., Eid, J. S., Meller, A. Accurate Single Molecule FRET Efficiency Determination for Surface Immobilized DNA Using Maximum Likelihood Calculated Lifetimes. J. Phys. Chem., B. 111 (11), 2986-2990 (2007).
  28. Bear, J. C., et al. Doping Group IIB Metal Ions into Quantum Dot Shells via the One-Pot Decomposition of Metal-Dithiocarbamates. Adv. Opt. Mater. 3 (5), 704-712 (2015).
  29. Li, L., Hu, J., Yang, W., Alivisatos, A. P. Band Gap Variation of Size- and Shape-Controlled Colloidal CdSe Quantum Rods. Nano Letters. 1 (7), 349-351 (2001).

Tags

الهندسة، العدد 113، جسيمات متناهية الصغر، الإنتفاخ تغليف، المركبة النانوية، ونقاط الكم، ثنائي ميثيل بولي سيلوكسان، نيون، الإسفار التصوير، وظيفية المواد والفيزياء
المتقدم تحليل التركيبية من المركبات الجسيمات النانوية البوليمر عن طريق المباشر الإسفار التصوير
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Crick, C. R., Noimark, S., Peveler,… More

Crick, C. R., Noimark, S., Peveler, W. J., Bear, J. C., Ivanov, A. P., Edel, J. B., Parkin, I. P. Advanced Compositional Analysis of Nanoparticle-polymer Composites Using Direct Fluorescence Imaging. J. Vis. Exp. (113), e54178, doi:10.3791/54178 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter