Summary
이 보고서는 전자 레인지가 시작한 접근 방식이 기능성된 포 르 피 린 다공성 organosilicate 흡수의 증 착에 대 한 코 튼 원단에 고이에서 발생 하는 직물을 통해 2-chloroethyl 에틸 황화 (시스) 전송에서 감소를 보여줍니다. 치료입니다.
Abstract
전자 레인지 증 착 기술 실, 이전 oleophobic 직물의 생산에 대 한 설명에 대 한 적응 직물을 제공 하는 지원 료에 의해 연속적으로 대우 될 수 있다 자료. 솔 준비 딥 코팅 직물에 지원된 다공성 계층을 제공합니다. 이 경우에, 다공성 층은 이전 캡처 및 phosgene의 변환에 대 한 증명 되었습니다 가루 재료에 따라 기능성된 포 르 피 린 매 시스템. 대표적인 코팅 코 튼 원단 10 mg/g의 로드 수준에 적용 됩니다. 이 코팅 패브릭 (직물 지지도의 93%)을 통해 수증기 전송에 미치는 영향을 최소화는 크게 감소 2 chloroethyl 에틸 황화 (시스) 소재 (직물 지지도의 7%)를 통해 전송 합니다. 설명된 방법 수정에 대 한 아민 및 수 산 기 그룹을 제공 하는 다른 직물에 있는 사용에 적합 하 고 다양 한 기능을 생산 하기 위해 다른 솔 준비와 함께에서 사용할 수 있습니다.
Introduction
현재 미국 국방부 (국방부)에서 사용 가능한 화학 보호 의류 제공 전체 배리어는 레벨 A 화학 보호복, 예를 들어 하거나 공동 서비스 경량에서 보호를 위한 직물의 여러 레이어를 사용 하 여 통합된 양복 기술 (JSLIST)입니다. 전체 방 벽 의류 사용자에 상당한 부담을 부과. 자료를 통해 아무 수증기 전송, 열 레 귤 레이 션은 방해 된다. 그 결과, 사용 (임무 길이)의 기간은 제한; 의류는 제한 된 범위의 시나리오에 적합 합니다. JSLIST, 다른 한편으로, 탄소 포탄 직물 및 안락 계층 사이 adsorbent의 레이어를 사용합니다. 사용자 결과 부담 감소 하지만 제거 하지, 그리고 보호 기능 배리어 슈트에 비해 감소 된다. 열 부담 넘어 JSLIST 소송 24 시간의 지속적인 사용을 위해 적당 한 이다. 기술의이 종류의 어느 쪽도 아니는 긴 기간, 매일 착용 의류에에서 기본 보호 기능을 제공 적합 합니다. 낮은 위험 환경, 조건 MOPP 0 ~ 2 (MOPP-임무 지향 보호 자세), 적당 한 및 다른 낮은 위험 상태에 대 한 사용 기준 보호 될 것 이다. 국방부 우려 넘어 기준선 보호 유틸리티 이전 경고 없이 오염 된 환경에 입력할 수 있습니다 첫 번째 응답자를 될 것 이다.
국방부 보호 의류 향상을 추구 하는 연구는 지속적이 고 지속적인1,2,,34. 이전 노력 heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl의 증 착에 대 한 전자 렌지 시작 프로세스의 잠재력을 확인) oleophobic 동작5를 생산 하는 직물에 trimethoxysilane. JSLIST 의류의 쉘 계층을 향상 시킬 수 있습니다 직물을 생산 하기 위해 의도가 했다. 이 oleophobicity의 계층된 복 내 화학 성 향상 시킬 수 있습니다, 그것은 소송에 의해 부과 된 열 부담을 해결 되지 것입니다. 흡수 및 캡처 및 화학 위협6,7,,89,10, 의 분해 촉매에 초점을 맞춘 추가 진행 중인 작품은 11,12,,1314. 최근 기술된 접근 사용 다공성 organosilicate 흡수 porphyrins를 캡처하고 phosgene 저하와 결합 하 고 농약 simulants 및 nitroenergetics15 독성 산업 화합물 (TICS)의 캡처에 대 한 비슷한 재료를 사용 ,,1617,18,,1920. 약속, 하는 동안 이러한 분말된 재료 기술 의류에 직접 적용 되지 않습니다.
Organosilicate 시스템 딥에 널리 적용 하 고 접근, 일반적으로, 유리 및 실리콘 웨이퍼에 코팅을 스핀. 위에서 설명한 전자 레인지 증 착 기술은 직물에 이러한 물질의 응용 프로그램에 대 한 메커니즘을 제공 합니다. 여기, 우리가 직물 준비에 tetraethylorthosilicate와 함께에서 설명된 프로세스를 사용 합니다. 그들은 다음 복 각 코팅 방식을 통해 다공성 흡수 처리 됩니다. 형태학 상 특성 직물에 매는 다공성의 존재를 보여 줍니다. 이 치료 없이 직물을 통해 2-chloroethyl 에틸 황화 (시스) 투과의 평가 자료 전역 대상의 교통에 큰 영향을 보여줍니다.
Protocol
1. 전자 레인지 개시
- 마그네틱 볶음 바 150 rpm에서 사용 하 여 유리 비 커에 소 프로 파 놀의 184 mL와 수산화 암모늄 (28-30%)의 10 mL를 혼합 하 여 개시 솔루션을 준비 합니다. 수산화 암모늄 솔루션5tetraethyl orthosilicate (TEOS)의 6 mL를 추가 합니다.
주의: 수산화 암모늄은 알칼리 솔루션 흡입 또는 섭취 시 독성 뿐만 아니라 눈과 피부와 접촉 자극과 화상 위험 포즈입니다.
주의: Tetraethyl orthosilicate 가연성 및 독성입니다. - 시작 하려면 샘플, TEOS 혼합에 완전히 직물 기판 잠수함 하 고 유리, 전자 렌지 안전 접시를 제거 합니다.
참고: 여기에 사용 된 직물은 가벼운 무게, 전문 기술 및 직물 소매 업체에서 얻은 표백 하지 않은 면. 설명된 과정은 그들이 사용할 수 있는 수 산 기 또는 아민 그룹5있어야 제한 직물의 넓은 범위에 적합. 옷감 평면 내에서 거짓말 수 있습니다 제공 접시의 크기는 중요 하지 않습니다.- 30 1200 W를 사용 하 여 포화 직물 샘플 전자 렌지 s.
주의: 직물 샘플 및 요리 치료 다음 뜨거운 됩니다. 충분 한 환기와 함께 샘플을 전자 레인지와 결과 증기의 흡입을 피하십시오. - 3 주기 총 몸으로 그리고 마이크로웨이브 치료를 반복 합니다.
참고: TEOS 혼합 되 고 흐린 신속 하 게 강 수 발생 합니다. 즉시 사용 합니다. - 건조 오븐에서 30 분 100 ° C에서 건조 처리 직물. 일단 건조, 직물 주위 조건 하에서 저장할 수 있습니다.
참고: 여기에 사용 하는 오븐은 중력 오븐, 하지만 충분 한 크기의 어떤 오븐 건조 재료에 적합.
- 30 1200 W를 사용 하 여 포화 직물 샘플 전자 렌지 s.
2입니다. 료의 준비
- 솔, 혼합 준비 Pluronic P123의 1.9 g, mesitylene, 0.5 g 및 실내 온도15,,1617,18,20 플라스틱 병에서 1, 2-비스 (trimethyoxysilyl) 탄 (BTE)의 2.12 g ,21.
주의: 1, 2-비스 (trimethyoxysilyl) 탄은 가연성 및 독성. 피부 접촉 및 흡입 하지 마십시오. Mesitylene 가연성 이며 독성이 있습니다. 피부 접촉 및 흡입 하지 마십시오.- 메탄올과 자기 저 어 바의 2.0 g을 추가 합니다. 컨테이너를 봉인 하 고 150 rpm에서 저 어.
주의: 메탄올 가연성 및 독성 이며 다른 건강 위험을 선물 할지도 모른다. 피부 접촉 및 흡입 하지 마십시오.
주:이 증 착의 유사, 에탄올이이 프로토콜의 메탄올 대신 사용할 수 있습니다. 추가 정보는 토론에 제공 됩니다. - 흔들된 솔루션 균질 나타나면 dropwise 0.1 M HNO3 6.07 g을 추가 합니다.
주의: 질소 산 부식성 이며 피부, 눈, 호흡기 자극을 일으킬 수 있습니다. 피부 접촉 및 흡입 하지 마십시오. - 6 h에 대 한 혼합 교 반 계속.
참고: 혼합물은 안정 하룻밤이 시점에서, 증발의 부재에만. 메탄올 저장 중 증발, 솔-젤 변경 될 것입니다.
- 메탄올과 자기 저 어 바의 2.0 g을 추가 합니다. 컨테이너를 봉인 하 고 150 rpm에서 저 어.
3. 딥 코팅 직물
- 150 mm/min의 속도로 준비 솔에 TEOS 처리 직물을 찍어.
참고: 최대 270 mm/min의 빠른 속도 결과 자료에 부정적인 영향을 함께 사용할 수 있습니다. 여기, 150와 270 m m/min 사이 딥 및 그리기 속도 달성 하는 모든 장비는 적당 하다.- 24 h에 대 한 60 ° C 오븐에서 건조에 샘플을 전송 합니다.
- 추가 24 h 80 ° C에서 경화를 계속 합니다.
참고: 최대 120 ° C의 고온 경화 사용할 수 있습니다이 시점에서. 치료, 후 직물 수 저장 주위 온도에 나중 추출에 대 한 허용.
- 직물 샘플 추출 계면 활성 제를 48 h 65 ° C에서 초과 에탄올에 담가.
주의: 에탄올은 가연성 이다.
참고: 컨테이너 필요한 온도 견딜 것입니다 확인 하십시오.- 추가 에탄올과 섬유 린스.
- 60-65 ° c.에 하룻밤 섬유 건조 일단 건조, 직물 주위 조건 하에서 저장할 수 있습니다.
4. 포 르 피 린의 코팅된 직물의 기능화
- 1 차 아민 그룹을 가진 매 물자 functionalize, 톨루엔 0.5% 볼륨/볼륨15,16에 3 aminopropyltriethoxy silane (APS)의 솔루션을 준비 합니다.
주의: 3 Aminopropyltriethoxy silane은 부식성 및 독성이 있습니다. 피부 접촉 및 흡입 하지 마십시오. 톨루엔은 인화성, 독성, 그리고 알려진된 발암 물질. 피부 접촉 및 흡입 하지 마십시오.- 솔루션에서 패브릭 잠수함 그리고 1 h, 커버에 대 한 품 어.
- 샘플 톨루엔을 철저 하 게 린스.
- 건조 직물 샘플 100 ° c.에서 하룻밤
- Deuteroporphyrin IX 2, 4 두번째 에틸렌 글리콜 (딕스)의 구리 복합체를 준비 하려면 20 mg 2 mL 디 메 틸 sulfoxide22에 포 르 피 린의 분해.
주의: Porphyrins 건강 위험;를 제공할 수 있습니다. 권장된 예방 절차를 따릅니다.- 둥근 바닥 플라스 크에 구리 (II) 염화의 12.8 mg을 물 100 mL에 포 르 피 린 솔루션을 추가 합니다.
주의: 구리 염화가 이다 부식성, 독성, 및 수생 환경에 선물 위험. 피부 접촉 및 흡입 하지 마십시오. - 밤새 솔루션 역류 성 식도 염.
- 로터리 증발 5 mL을 총 샘플 볼륨을 줄이기 위해 사용 합니다.
참고:는 포 르 피 린 나중 사용을 위해 대량에서 준비 될 수 있습니다. 준비 된 포 르 피 린은 실 온에서 어둠 속에 저장 되어야 합니다.
- 둥근 바닥 플라스 크에 구리 (II) 염화의 12.8 mg을 물 100 mL에 포 르 피 린 솔루션을 추가 합니다.
- 15 mL의 0.1 M 2-(N-morpholino) ethansulfonic 산 (MES) 버퍼 pH 5.5에 준비 된 포 르 피 린 솔루션을 추가 합니다.
- 1의 5 mg을 추가-에틸-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) 솔루션을 즉시 잠수함 직물 샘플.
- 샘플을 커버 하 고 밤새 품 어.
- 철저 하 게 물을 사용 하 여 샘플을 씻어.
- 건조 직물 샘플 100 ° c.에서 하룻밤
5입니다. 직물의 특성
- 제조 업체 프로토콜에 따라 어떤 상용 질소 흡착 특성 시스템을 사용 하 여 직물 샘플의 다공성 특징.
참고: 여기, 질소 흡착 분석은 완성 된 77 K. 시스템 사용에 따라, 그것은 샘플의 무게 또는 ≥65 ° C 분석 이전에 드에 해야 할 수 있습니다.- Brunauer-모트-텔러 (내기) 메서드를 사용 하 여 면적의 결정에 대 한.
- 등온선의 흡착 지점에서 기 공 크기의 결정에 대 한 배 럿-조 이너-Halenda (BJH) 메서드를 사용 합니다.
- 단일 지점 메서드를 사용 하 여 상대 압력 (P/P0)에서 기 공 볼륨 결정 0.97.
- 의해 테스트 작업 절차 (위) 8-2-501, 화학 또는 (견본 테스트)23 Simulants 재료 투과 테스트를 제공 하는 지침에 따라 직물 샘플 통해 2 chloroethyl 에틸 황화 (시스)의 투과 특성 ,24.
주의: 2 Chloroethyl 에틸 황화 가연성, 부식성, 독성, 고 건강 위험을 선물 한다. 피부 접촉 및 흡입 하지 마십시오.
참고:이 연구는 내부에서 구동 프로브 히터 사용자 정의 환경 내에서 온도 제어 하는 데 사용 했다. 이 챔버를 입력 하는 건조 공기에 습기의 비율 질량 유량 컨트롤러를 구동 하는 프로브를 사용 하 여 해결 됩니다. 스테인리스 스틸에 어로 졸-증기-액체-평가 그룹 (AVLAG) 셀 O-ring 물개로 수평으로 샘플을 보유 하고있다. 퍼지는 침투 테스트는 질소 스트림을 사용합니다. 대상이 배치는 견본 위에 headspace 견본 아래 위의 압력 차이 정체입니다. 샘플은 두 개의 고체 지원 디스크 정렬된 0.64 cm2 원형 구멍과 사이 지원 됩니다. 이 어셈블리는 AVLAG 셀에 배치 되 고 습도 equilibrated 2 헤에 대 한 대상 반복 디스펜서를 사용 하 여 액체 작은 물방울으로 소개 된다. 전용된 FID 대상 농도의 지속적인 모니터링 할 수 있습니다. - ASTM E96, 수증기 전송에 의해 제공 하는 지침에 따라: 패브릭을 통해 수증기 전송 하 직 립 오픈 컵 메서드 샘플4,,2425.
- 25 ° c.에이 분석에 대 한 인클로저를 제공 하는 인큐베이터를 수정
- 16.9 이온된 물으로 섬광 유리병 (20 mL)를 채우십시오. 이 유리병에 시료를 봉인 하 고 유리병 무게. 차동, 인큐베이터에는 습도를 방 습 제를 사용 하 고 샘플 (0.25 L/min)의 표면에 걸쳐 흘러 건조 질소 스트림을 정렬.
- 30 ~ 45 분 간격으로 분석 균형을 사용 하 여 샘플 덮여 유리병의 무게를 측정 합니다.
Representative Results
질소 흡착 딥 코팅 절차에 따라 처리 원단 사용 되었다. 그림 1에서 보듯이 예상된 등온선 다공성 코팅에 얻은 것입니다. 이 행동 치료 직물에 대 한 고 전자 렌지 시작 직물에 대 한 대조. 무시할 수 질소 흡착 혼자 직물과 전자 레인지 치료 따르는 직물에 대 한 지적 했다. 아니 기 공 크기를 결정 했다. 다공성 코팅 생산 공 볼륨 0.013 cm3/g으로 3.39 m2/g의 면적. 악기 Å, 아니 76의 BJH 흡착 기 공 크기를 보고 하는 동안 중요 한 기능이 기 공 크기 분포에서 관찰 된다. 직물 코팅 프로세스의 각 단계에서의 이미지는 그림 2에 제공 됩니다. 매의 평균 질량 면에 입금 지원 샘플 증 착 전후 최종 건조 과정, 원래 직물에서 ~ 1%의 체중 증가의 차동 무게에 따라 0.01 g/g을 결정 했다. 측정된 표면 및 기 공 볼륨 자료만 매 대량 구성 요소에 대 한 계정에 해결 되는 매에 대 한 노출 영역 공 볼륨 1.3 c m3/g으로 339 m2/g입니다. 비교를 위해,이 매 닫힌된 반응 기에서 기둥으로 합성 되었다 때 질소 porosimetry 공 볼륨 1.01 m2/g 및 기 공 직경 7626Å 1143 m2/g의 내기 표면 영역 표시. 유형 IV 같은 등온선 상당한 히스테리시스 (그림 3)와 함께이 자료에 대 한 관찰 되었다. 두꺼운 필름 샘플 치료 료 솔 페 트리 접시에 코팅된 직물 샘플에 사용 되는 프로토콜에 따라 처리 하 여 준비 되었다. 질소 porosimetry 표시 공 볼륨 0.78 cm3/g 및 기 공 직경 39 968 m2/g의 BET 표면적 Å이 자료 (그림 3).
치료 직물에 대 한 수증기 전송 (WVT) 속도 2 연 발된 셀4,,2425를 사용 하 여 평가 되었습니다. 이 평가 1.65 c m2의 총 노출 영역 원형 직물 샘플을 사용. 그림 4에서 같이, 직물의 마이크로웨이브 개시 치료 면에 비해 수증기 전송에는 약간의 감소를 발생 합니다. 수증기 전송에 추가로 변경 하지 다음 매 증 착 또는 포 르 피 린으로 기능화 지적 했다. 코 튼 원단의 WVT 속도 121 g/h을 결정 했다/m2. WVT 속도 112 g/h로 감소 되었다/전자 레인지 시작 시 m2 . WVT 요금의 113 g/h/m2 는 완전 포 르 피 린 기능성된 치료에 대 한 결정 했다.
2-Chloroethyl 에틸 황화 (시스) 여부 다공성 치료의 결과 변화 화학 전송 속성에 직물에 대 한 확인 하는 simulant으로 사용 되었다. 시스는 화학 전 대리인 황 겨자는 simulant으로 일반적으로 사용 됩니다. 여기 사용 매 자료 탄 브리지 그룹 및 이루어져 있다 되어 기능성 구리 Deuteroporphyrin IX 2, 4 두번째 에틸렌 글리콜 (CuDIX) metalloporphyrin와. 이 phosgene15,16의 캡처에 사용 하기 위해 이전 시연 매 시스템의 특성을 반영 합니다. 화학 수증기 수송 졸-증기-액체-평가 그룹 (AVLAG) 셀23,24를 사용 하 여 결정 했다. 메서드를 사용 하 여 화 염 이온화 검출 (FID)에서 연속 흐름 제어 (40 ° C) 온도 및 상대 습도 (50%)에 대 한 노출된 영역 0.64 c m2의 총. 그림 5 는 시간에 따라 FID 응답을 제공합니다. 혼자 면 직물은 평가 하는 때, 67 g/h의 최고 속도/m2 (총 214 µ g) 대상의 아무 유지와 지적 했다. 다공성 처리 결과 전송의 두 피크 비율에 뜻깊은 감소 (9.6 g/h/m2) 및 직물을 통해 대상의 총 수송. 원래 적용 했다 시스 214 µ g의 78 µ g은 83 h 기간 동안 복구 했습니다. 기능성된 포 르 피 린 다공성 치료 더 4.5 g/h 최고 속도 전송의 감소/m2 83 h 이상 39 µ g 시스의 총 전송 실험.
그림 1: 직물의 형태학 특성. 전형적인 직물 견본 (빨간색), (파란색) 전자 레인지 개시 과정 다음 유사한 견본, 직물의 응용 프로그램을 다음에 대 한 대표적인 질소 수 착 등온선 (A) 및 기 공 크기 분포 (B) 운항 표시는 매 (녹색), 그리고 전체 매 시스템 (블랙)의 응용 프로그램을 다음과 같은 직물. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: 직물의 사진. 여기 사진은 시작 하는 전자 레인지, 매 코팅 재료 (A)는 CuDIX 포 르 피 린 혼자 면 (B), 그리고 전체 포 르 피 린 기능성 코팅 면 (C)에. 대우 견본 치료 코 튼 원단에 중첩 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3:의 형태학 특성 매 지원 되지 않습니다. 여기는 대표적인 질소 수 착 등온선 (A) 및 기 공 크기 분포 (B) 합성 모노 리스 (블랙)으로 두꺼운 필름 (레드)26으로 합성 하는 때 때 매에 대 한 표시. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4: 수증기 투과. 수증기 투과 분석에서 결과 완전 한 CuDIX 포 르 피 린 기능성된에 대 한 제공 코 튼 원단 (블랙)에 매. 코 튼 패브릭만 (레드)와 면 직물만 매 구성 요소 (파랑)와 비교 되 게 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 5: 시스의 침투. 코 튼 원단에 기능성된 완전 한 포 르 피 린 매 코팅을 통해 시스의 침투 (블랙) 제공 됩니다. 직물 전용 (레드) 및 직물만 매 구성 요소 (파랑)와 비교를 위해 선물 된다. 삽입 된 세 물질에 대 한 초기 획기적인 기간의 확대 보기를 제공합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
Discussion
여기, 우리는 TEOS의 전자 레인지가 시작한 증 착 직물 매 다공성 organosilicate의 후속 증 착에 대 한 준비를 사용할 수 있습니다 나타났습니다. 접근 로드 1.12 g m2 의 직물 표면 당 매 직물의 이끌어 낸다. 질소 흡착에 의해 코팅된 직물의 분석 표시 다공성 코팅 시작된 직물의 전체 치료 재료 사이의 큰 차이. 그러나 표면적은,, monolith로 합성 유사 하 게 구성 된 자료에 대 한 관찰 보다는 더 적은. 매 혼자 시스 전송의 속도 직물에 걸쳐 85% 감소. 포 르 피 린 기능화는 지원에 매의 추가 추가 전송 (93% 총 감소) 감소. 포 르 피 린에 대 한 초기 획기적인 기능성 치료 직물 2 분;에서 발생 초기 획기적인 면 직물 0.6 분 했다. 화학 침투에 있는이 감소는 직물의 수증기 전송에 영향을 거의 달성 했다.
예금 매는 연속 박막 하지. 접근은 직물의 원사를 더 밀접 하 게 멀 코팅을 생성 합니다. 그 결과, 투과를 감소 직물의 직조에 의해 제한 됩니다. 여기, 경량 목화 패브릭 지원 자료로 사용 됩니다. 전자 레인지 개시 수정을 위한 아민 또는 수 산 기 그룹을 제공 하는 다른 직물에 사용을 위해 적당 하다. 사용에 미국 육군 전투 제복 (ACU), 나일론 및 면 블렌드 등 더 밀도가 짠된 직물, 직물 내의 빈 공간에 감소 기준 단순히 대상 전송에 더 큰 감소를 일으킬 것입니다. 쉼터 자료로 사용 밀도가 짠된 직물 유사한 장점을 제공할 것 이다. 리콜 매 치료 직물의 표면에 국한 되지 않습니다, 양 털 또는 무거운 니트 직물의 방식으로 몇 가지 깊이 제공 하는 자료는 투과에 추가 감축을 생산 하도 예상 된다 있다. 이 개념은 공기 여과에 사용 되는 3 차원 내기 재료에도 적용 됩니다.
여기에 설명 된 치료 전통 직물에 사용 하 여 제한 되지 않습니다. 그것은 종이의 수정에 대 한 잠재적인 계층, 더 일반적으로 짠된 직물으로 서 여과 방식에 적용 하는 자료를 내기 제공 합니다. 경우에 따라 여기에 설명 된 조건 지원 자료의 무결성을 유지 하기 위해 gentled 해야 합니다. 베이스 (수산화 암모늄)의 농도 감소 하는 것은 폴 리 에틸렌 섬유의 경우 필요할 수 있습니다. 전자 레인지 기간 기간 단축 (종이 재료)를 태우고 방지 하는 데 필요한 수 있습니다. 일부 합성 직물, 폴 리 프로필 렌은 예를 들어 사용 하는 건조 온도에서 감소가 필요 합니다. 솔 노화 온도 및 기간 변경으로 이러한 조건 결과 매의 형태에 큰 영향을 미칠 피해 야 한다.
에탄올은 메탄올 딥 코팅 솔에 대 한 대체 될 수 있습니다. 이 때 합성 확장 권장 에탄올 덜 건강 위험 때문에의 더 큰 볼륨을 사용 하 고. 솔 알코올, 2 세대 메탄올 대신 예를 들어, 4 ~ 12 g 에탄올 상당히 희석 될 수 있습니다) BTE, Pluronic P123, mesitylene, 및 산의 질량에 비례 증가 없이 혼합물의 더 큰 볼륨을 준비 하. 상대 양의 반응 물 및 용 매는 sol 코팅된 재료의 큰 샘플의 세대에 대 한 준비를 또한 증식 수 있습니다. 희석 또는 한 솔의 농도 정도 특정 직물에 매 자료의 결과 대량 로드에 영향을 줄 수 있습니다. 솔 혼합물으로 찍기의 여러 사이클 변화 총 로드에 이어질 합니다.
다른 지원 자료에 대 한 증 착 방식의 최적화 진행 중 이다. ACU 나일론 및 목화 혼합 직물의 수정 저지 니트 기반된 재료는 초기 화학 보호를 제공 하는 일일 착용 솔루션에 대 한 특정 관심의 이다. 다른 매 재료의 증 착은 또한 탐구 되 고. 예를 들어 한 설명된 여기17,,2027 다른 솔 준비를 사용 하 여 농약 대상의 캡처 및 촉매 다른 기반 개발 diethylbenzene 다리를 흡수 포 르 피 린입니다. 마지막으로,에 어로 졸, 액체, 및 증기 대상에 대 한 지원 직물 소재의 평가 진행 중 이다.
Disclosures
저자 들은 아무 경쟁 금융 관심사 선언 합니다.
Acknowledgments
이 연구는 방위 위협 감소 기관 (DTRA BA08PRO015) 및 해군 연구소 기본 자금을 통해 해군 연구 미국 사무실에 의해 후 원했다. 여기 표현은 작가 이며 미국 해군, 미국 국방부, 또는 미국 정부를 대표 하지 않는다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| unbleached 100% cotton fabric | JOANN Stores | N/A | Protocol is suitable for use on a variety of fabrics |
| ammonium hydroxide | Aldrich | 32,014-5 | |
| tetraethyl orthosilicate | Aldrich | 13,190-3 | |
| Pluronic P123 | Aldrich | 435465 | |
| mesitylene | Sigma-Aldrich | M7200 | |
| 1,2-bis(trimethoxysilyl)ethane | Aldrich | 447242 | |
| methanol | Fisher Chemical | A454SK-4 | |
| nitric acid | Sigma-Aldrich | 438073 | Prepare 0.1 M aqueous solution |
| 3-aminopropyltriethoxysilane | Gelest | SIA0603.4 | |
| toluene | Sigma-Aldrich | 650579 | |
| Deuteroporphyrin IX bis ethylene glycol | Frontier Scientific | D630-9 | |
| dimethyl sulfoxide | Sigma-Aldrich | 276855 | |
| copper chloride | Sigma-Aldrich | 256528 | |
| 2-(N-morpholino)ethansulfonic acid | Sigma-Aldrich | M3671 | Prepare 0.1M buffer at pH 5.5 |
| 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide | Sigma-Aldrich | E6383 | |
| ethyl alcohol | Warner-Graham | 64-17-5 | |
| Drierite | Sigma-Aldrich | 737828 | |
| Microwave | Daewoo | KOR-630A | |
| Nitrogen adsorption instrument | Micromeritics | TriStar II Plus | |
| Environmental chamber | custom part | N/A | Here, a modified Thermolyne incubator, Compact Series 5000 was used |
| Flame ionization detector (FID) | SRI Instruments | 8690-0010 | Model 110 |
| Humidity probe | Vaisala | HMT3303E0A193BCAC100A0CCABEA1 | |
| AVLAG Cell | custom part | N/A | AERO-Space Tooling and Machining, P/N RS0010 Permeation cell |
| Computer controlled heater | World Precision Instruments | AIRTHERMY-ATX | |
| Mass flow controller | MKS Instruments | 1179A01312CS | |
| Dipper mechanism Type D1L | NIMA Technology Ltd | D1L | |
| Gravity oven | Fisher Scientific | 15-103-0520 | |
| Stirring hotplate | Fisherbrand | S28482 | |
| Octagon spinbar, magnetic stirring bar | Fisherbrand | 14-513-82 | |
| PSI-Plot version 9.5 | Poly Software International, Inc | N/A | |
| Microsoft Office Professional Plus - Excel 2013 32-bit | Microsoft | N/A | |
| MicroActive TriStar II Plus Software | Micromeritics | packaged with the TriStar II nitrogen adsorption instrument |
References
- Bromberg, L., Pomerantz, N., Schreuder-Gibson, H., Hatton, T. A. Degradation of Chemical Threats by Brominated Polymer Networks. Industrial & Engineering Chemistry Research. 53 (49), 18761-18774 (2014).
- Bui, N., et al. Ultrabreathable and Protective Membranes with Sub-5 nm Carbon Nanotube Pores. Advanced Materials. 28 (28), 5871-5877 (2016).
- Truong, Q., et al. Pilot-scale coating of fabrics with fluorodecyl polyhedral oligomeric silsesquioxane/fluoroelastomer blends. Surface Innovations. 2 (2), 79-93 (2014).
- Kar, F., Fan, J. T., Yu, W. Comparison of different test methods for the measurement of fabric or garment moisture transfer properties. Measurement Science and Technology. 18 (7), 2033-2038 (2007).
- Hayn, R. A., Owens, J. R., Boyer, S. A., McDonald, R. S., Lee, H. J. Preparation of highly hydrophobic and oleophobic textile surfaces using microwave-promoted silane coupling. Journal of Materials Science. 46 (8), 2503-2509 (2011).
- Bae, Y. S., et al. Separation of gas mixtures using Co(II) carborane-based porous coordination polymers. Chem Commun. 46 (20), 3478-3480 (2010).
- Bandosz, T. J., Petit, C. MOF/graphite oxide hybrid materials: exploring the new concept of adsorbents and catalysts. Adsorption. 17 (1), 5-16 (2011).
- Glover, T. G., Peterson, G. W., Schindler, B. J., Britt, D., Yaghi, O. MOF-74 building unit has a direct impact on toxic gas adsorption. Chem Eng Sci. 66 (2), 163-170 (2011).
- Head, A. R., et al. Electron Spectroscopy and Computational Studies of Dimethyl Methylphosphonate. Journal of Physical Chemistry A. 120 (12), 1985-1991 (2016).
- Johnson, R. P., Hill, C. L. Polyoxometalate oxidation of chemical warfare agent simulants in fluorinated media. Journal of Applied Toxicology. 19, S71-S75 (1999).
- Peterson, G. W., Rossin, J. A., Karwacki, C. J., Glover, T. G. Surface Chemistry and Morphology of Zirconia Polymorphs and the Influence on Sulfur Dioxide Removal. Journal of Physical Chemistry C. 115 (19), 9644-9650 (2011).
- Plonka, A. M., et al. In Situ Probes of Capture and Decomposition of Chemical Warfare Agent Simulants by Zr-Based Metal Organic Frameworks. Journal of the American Chemical Society. 139 (2), 599-602 (2017).
- Wang, G., et al. Mechanism and Kinetics for Reaction of the Chemical Warfare Agent Simulant, DMMP(g), with Zirconium(IV) MOFs: An Ultrahigh-Vacuum and DFT Study. Journal of Physical Chemistry C. 121 (21), 11261-11272 (2017).
- Wycisk, R., Barpaga, D., Pintauro, S., Levan, M. D., Pintauro, P. N. Electrospun zirconium hydroxide nanoparticle fabrics as sorptive/reactive media. Adsorption-Journal of the International Adsorption Society. 20 (2-3), 261-266 (2014).
- Johnson, B. J., Leska, I. A., Melde, B. J., Taft, J. R. Removal of phosgene by metalloporphyrin-functionalized porous organosilicates. Catalysis Communications. 27, 105-108 (2012).
- Johnson, B. J., Leska, I. A., Melde, B. J., Taft, J. R. Self-reporting materials: Dual use for porphyrin-embedded sorbents. Sensors and Actuators B-Chemical. , 399-404 (2013).
- Johnson, B. J., et al. Adsorption of organophosphates from solution by porous organosilicates: Capillary phase-separation. Microporous and Mesoporous Materials. 195, 154-160 (2014).
- Johnson, B. J., et al. Porphyrin-embedded organosilicate materials for ammonia adsorption. Journal of Porphyrins and Phthalocyanines. 16 (12), 1252-1260 (2012).
- Johnson-White, B., Zeinali, M., Malanoski, A. P., Dinderman, M. Sunlight catalyzed conversion of cyclic organics with novel mesoporous organosilicas. Catalysis Communications. 8, 1052-1056 (2007).
- Melde, B. J., Johnson, B. J., Dinderman, M. A., Deschamps, J. R. Macroporous Periodic Mesoporous Organosilicas with Diethylbenzene Bridging Groups. Microporous and Mesoporous Materials. 130 (1-3), 180-188 (2010).
- Nakanishi, K., Kobayashi, Y., Amatani, T., Hirao, K., Kodaira, T. Spontaneous Formation of Hierarchical Macro-Mesoporous Ethane-Silica Monolith. Chemistry of Materials. 16, 3652-3658 (2004).
- Johnson, B. J., et al. Miniaturized reflectance devices for chemical sensing. Measurement Science & Technology. 25 (9), 10 (2014).
- D'Onofrio, T. G. Development of a contact permeation test fixture and method. , U.S. Army Research, Development and Engineering Command. Aberdeen Proving Ground, MD. Report #ECBC-TR-1141 (2013).
- Martin, B. D., et al. An Elastomeric Poly(Thiophene-EDOT) Composite with a Dynamically Variable Permeability Towards Organic and Water Vapors. Advanced Functional Materials. 22 (15), 3116-3127 (2012).
- Pushpadass, H. A., Marx, D. B., Hanna, M. A. Effects of Extrusion Temperature and Plasticizers on the Physical and Functional Properties of Starch Films. Starch-Starke. 60 (10), 527-538 (2008).
- Johnson, B. J., Melde, B. J., Moore, M. H., Malanoski, A. P., Taft, J. R. Improving Sorbents for Glycerol Capture in Biodiesel Refinement. Materials. 10 (6), (2017).
- Johnson, B. J., et al. Fluorescent Silicate Materials for the Detection of Paraoxon. Sensors. 10 (3), 2315-2331 (2010).
