Waiting
Login processing...

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

Bioengineering

أكسيد المنغنيز توليف الجسيمات النانوية بواسطة التحلل الحراري من المنغنيز (II) Acetylacetonate

Published: June 18, 2020 doi: 10.3791/61572
Automatic Translation
1, 1
1Department of Chemical and Biomedical Engineering, West Virginia University

Summary

هذا البروتوكول تفاصيل سهلة، توليف وعاء واحد من أكسيد المنغنيز (MnO) النانوية عن طريق التحلل الحراري من المنغنيز (II) acetylacetonate في وجود أوليلامين وeeee. وقد استخدمت الجسيمات النانوية MnO في تطبيقات متنوعة بما في ذلك التصوير بالرنين المغناطيسي، واستنشاق النفايات، والحفز، والبطاريات، ومعالجة مياه الصرف الصحي.

Abstract

وبالنسبة للتطبيقات الطبية الحيوية، استخدمت جسيمات نانوية أكسيد المعادن مثل أكسيد الحديد وأكسيد المنغنيز (MnO) كمواد للحساسية البيولوجية وعوامل التباين في التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI). في حين أن جسيمات أكسيد الحديد النانوية توفر تباينًا سلبيًا ثابتًا على التصوير بالرنين المغناطيسي على مدار الأطر الزمنية التجريبية النموذجية ، فإن MnO يولد تباينًا إيجابيًا قابل للتبديل على التصوير بالرنين المغناطيسي من خلال تحلل MnO إلى Mn2 + في درجة حَس منخفضة داخل إندوسومات الخلية لـ "تشغيل" تباين التصوير بالرنين المغناطيسي. يصف هذا البروتوكول توليفة وعاء واحد من الجسيمات النانوية MnO التي شكلتها التحلل الحراري من المنغنيز (II) acetylacetonate في الأوليلامين وeee dibenzyl. على الرغم من أن تشغيل تركيب الجسيمات النانوية MnO بسيط، يمكن أن يكون من الصعب إعادة إنتاج الإعداد التجريبي الأولي إذا لم يتم توفير تعليمات مفصلة. وهكذا ، فإن الأواني الزجاجية والأنابيب الجمعية وصفت أولا بدقة للسماح للمحققين الآخرين بسهولة استنساخ الإعداد. تتضمن طريقة التوليف وحدة تحكم درجة الحرارة لتحقيق التلاعب الآلي والدقيق في ملف درجة الحرارة المطلوب ، والذي سيؤثر على حجم الجسيمات النانوية وا وكيمياءها. ويمكن تكييف بروتوكول التحلل الحراري بسهولة لتوليد جسيمات نانوية أكسيد المعادن الأخرى (مثل أكسيد الحديد) ولتضمين المذيبات العضوية والمثبتات البديلة (مثل حمض الأولييك). وبالإضافة إلى ذلك، يمكن تغيير نسبة المذيبات العضوية إلى استقرار إلى تأثير مزيد من خصائص الجسيمات النانوية، والتي تظهر هنا. وتتميز جسيمات نانوية MnO توليفها للمورفولوجيا، والحجم، وتكوين الجزء الأكبر، وتكوين السطح من خلال المجهر الإلكترون انتقال، حيود الأشعة السينية، وفورييه تحويل الأشعة تحت الحمراء، على التوالي. سوف تكون الجسيمات النانوية MnO التي يتم تصنيعها بواسطة هذه الطريقة مُهدَّجة بالدّاهر ويجب أن يتم التلاعب بها بشكل أكبر من خلال تبادل الليغان، أو تغليف البوليمرات، أو غطاء الدهون لدمج مجموعات الهيدروفيليك للتفاعل مع السوائل والأنسجة البيولوجية.

Introduction

تمتلك الجسيمات النانوية أكسيد المعادن خصائص مغناطيسية وكهربائية وحفازة، والتي تم تطبيقها في البيومتر1،2،3، تقنيات الاستشعار4،5، الحفز6،7،,8، تخزين الطاقة9، وتنقية المياه10. ضمن مجال الطب الحيوي، وقد أثبتت الجسيمات النانوية أكسيد الحديد وأكسيد المنغنيز (MnO) فائدة وكلاء التباين في التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)1،2. الحديد أكسيد الجسيمات النانوية تنتج تباينا سلبيا قويا على T2* التصوير بالرنين المغناطيسي وقوية بما يكفي لتصور الخلايا المسماة واحدة في الجسم الحي11,12,13; ومع ذلك، لا يمكن تعديل إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي السلبية وتبقى "ON" طوال مدة التجارب النموذجية. بسبب وجود الحديد الداخلي في الكبد ونخاع العظام والدم والطحال، قد يكون من الصعب تفسير التباين السلبي الناتج عن الجسيمات النانوية أكسيد الحديد. من ناحية أخرى، تستجيب الجسيمات النانوية MnO لانخفاض في الأسك. يمكن أن ينتقل إشارة MRI لجسيمات نانوية MnO من "OFF" إلى "ON" بمجرد استيعاب الجسيمات النانوية داخل الدوسومات المنخفضة الأسي والدوسومات من الخلية المستهدفة مثل خليةسرطانية 14،15،16،17،18،19. إن التباين الإيجابي على التصوير بالرنين المغناطيسي T1 الذي تم إنتاجه من حل MnO إلى Mn2+ في انخفاض الرقم الH لا لبس فيه ويمكن أن يحسن خصوصية الكشف عن السرطان من خلال الإضاءة فقط في الموقع المستهدف داخل الورم الخبيث. إن التحكم في حجم الجسيمات النانوية، والمورفولوجيا والتركيب أمر بالغ الأهمية لتحقيق أقصى إشارة الرنين المغناطيسي من الجسيمات النانوية MnO. هنا، نحن وصف كيفية توليف وتوصيف جسيمات نانوية MnO باستخدام طريقة التحلل الحراري وملاحظة استراتيجيات مختلفة لضبط خصائص الجسيمات النانوية عن طريق تغيير المتغيرات في عملية التوليف. ويمكن تعديل هذا البروتوكول بسهولة لإنتاج جسيمات نانوية مغناطيسية أخرى مثل الجسيمات النانوية أكسيد الحديد.

وقد تم إنتاج جسيمات نانوية MnO من قبل مجموعة متنوعة من التقنيات بما في ذلك التحلل الحراري20،21،22،23،25،25، هيدرو / solvothermal26،27،28،29، تقشير30,31,32,33,34, permanganates تخفيض35,36,37,38, وممتز - أكسدة39,40,41,42. التحلل الحراري هو الأسلوب الأكثر استخداما والذي ينطوي على حل السلائف المنغنيز والمذيبات العضوية، وعوامل الاستقرار في درجات حرارة عالية (180 - 360 درجة مئوية) في ظل وجود جو الغازية الخاملة لتشكيل جسيمات نانوية MnO43. من كل هذه التقنيات، التحلل الحراري هو الأسلوب المتفوق لتوليد مجموعة متنوعة من البلورات النانوية MnO من المرحلة النقية (MnO، Mn3O4 و Mn2O3)مع توزيع حجم ضيق. ويبرز براعة من خلال القدرة على التحكم بإحكام حجم الجسيمات النانوية، مورفولوجيا وتكوينها عن طريق تغيير وقت رد الفعل44،45،46، درجة الحرارة44،47،48،49، أنواع / نسب من المواد المتفاعلة20،45،47،48،50 والغاز الخامل47،48،50 المستخدمة. القيود الرئيسية لهذه الطريقة هي شرط لدرجات الحرارة العالية، والغلاف الجوي خال من الأكسجين، وطلاء رهاب الماء من الجسيمات النانوية توليفها، الأمر الذي يتطلب المزيد من التعديل مع البوليمرات، والدهون أو غيرها من يغاندس لزيادة القابلية للذوبان للتطبيقات البيولوجية14،51،52،53.

وإلى جانب التحلل الحراري، فإن الأسلوب المائي/التحلل الحراري هو الأسلوب الوحيد الآخر الذي يمكن أن ينتج مجموعة متنوعة من مراحل MnO بما في ذلك MnO و Mn3O4و MnO2؛ جميع الاستراتيجيات الأخرى تشكل منتجات MnO2 فقط. أثناء هيدرو/حلّ هثيرمال توليف, سلائف مثل [مّن]2] [سترات]54,,55 و [مّن](2) أسيتات27 يكون سخّنت إلى بين 120-200 [ك] على عدّة ساعات أن يحقّق جسيمات nano جسيمات مع ضيّقة حجم توزيع; ومع ذلك، هناك حاجة إلى أوعية رد فعل متخصصة ويتم تنفيذ ردود الفعل في ضغوط عالية. في المقابل، تتضمن استراتيجية التقشير معالجة مادة الطبقات أو السائبة لتعزيز الانفصال إلى طبقات أحادية الأبعاد. ميزتها الرئيسية هي في إنتاج نانو2 MnO ، ولكن عملية التوليف تتطلب منذ فترة طويلة عدة أيام ، ومن الصعب التحكم في حجم الأوراق الناتجة. بدلا من ذلك، يمكن أن تتفاعل permanganates مثل KMnO4 مع وكلاء الحد مثل حمض الأوليك56،57، أكسيد الجرافين58 أو بولي (اليلمين هيدروكلوريد)59 لإنشاء جسيمات نانويةMnO 2. استخدام KMnO4 يسهل تشكيل الجسيمات النانوية في درجة حرارة الغرفة على مدى بضع دقائق إلى ساعات في ظروف مائي43. لسوء الحظ، فإن التركيب السريع ونمو الجسيمات النانوية يجعل من الصعب التحكم بدقة في حجم الجسيمات النانوية الناتجة. ويمكن أيضا أن جسيمات نانوية MnO2 يمكن توليفها باستخدام الممتزة أكسدة حيث Mn2 + أيونات هي امتزاز وأكسدة ل MnO2 عن طريق الأكسجين في ظل الظروف الأساسية. هذه الطريقة سوف تنتج جسيمات نانوية صغيرة MnO2 مع توزيع ضيق الحجم في درجة حرارة الغرفة على مدى عدة ساعات في وسائط مائي; ومع ذلك فإن شرط الامتزاز من Mn2 + أيونات والشروط القلوية يحد من تطبيقه على نطاق واسع43.

من أساليب تركيب الجسيمات النانوية MnO التي تمت مناقشتها ، فإن التحلل الحراري هو الأكثر تنوعًا لتوليد بلورات نانوية نقية مختلفة أحادية الأطوار مع التحكم في حجم الجسيمات النانوية وشكلها وتكوينها دون الحاجة إلى أوعية توليفية متخصصة. في هذه المخطوطة، نُصف كيفية تجميع الجسيمات النانوية MnO بواسطة التحلل الحراري عند 280 درجة مئوية باستخدام المينغنيز (II) acetylacetonate (Mn(II) ACAC) كمصدر لليونات Mn2+ ، الأوليلامين (OA) كعامل متناقص ومثبت ، والإثير ثنائي الزيل (DE) كمذيب تحت غلاف النيتروجين. يتم شرح الأواني الزجاجية وإعداد أنابيب لتركيب الجسيمات النانوية بالتفصيل. ميزة واحدة من هذه التقنية هو إدراج وحدة تحكم درجة الحرارة، ومسبار الحرارية، وغطاء التدفئة لتمكين التحكم الدقيق في معدل التدفئة، ودرجة الحرارة الذروة، وأوقات رد الفعل في كل درجة حرارة لضبط حجم جسيمات نانوية وتكوينها. هنا، ونحن نظهر كيف يمكن أيضا أن يتم التلاعب حجم الجسيمات النانوية عن طريق تغيير نسبة الزراعة العضوية إلى DE. بالإضافة إلى ذلك، نُوضح كيفية إعداد عينات الجسيمات النانوية وقياس حجم الجسيمات النانوية وتكوينها بالجملة وتكوين السطح باستخدام المجهر الإلكتروني للإرسال (TEM) و حيود الأشعة السينية (XRD) والمطيافية بالأشعة تحت الحمراء (FTIR) على التوالي. يتم تضمين مزيد من الإرشادات حول كيفية تحليل الصور التي تم جمعها والأطياف من كل أداة. لتوليد جسيمات نانوية متعددة الأبعاد على شكل موحد، يجب أن يكون هناك عامل استقرار وتدفق النيتروجين الكافي؛ تظهر نتائج XRD و TEM للمنتجات غير المرغوب فيها التي تشكلت في غياب الزراعة العضوية وتحت تدفق النيتروجين المنخفض. في قسم المناقشة، نسلط الضوء على الخطوات الحاسمة في البروتوكول، والمقاييس لتحديد تركيب الجسيمات النانوية الناجحة، والاختلافات الأخرى لبروتوكول التحلل لتعديل خصائص الجسيمات النانوية (الحجم، والمورفولوجيا والتركيب)، واستكشاف الأخطاء وإصلاحها، وتحديدات الأسلوب، وتطبيقات الجسيمات النانوية MnO كعوامل تباين للتصوير الطبي الحيوي.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. الزجاجات و الجمعية أنابيب - أن يتم تنفيذها فقط في المرة الأولى

ملاحظة: يظهر الشكل 1 الإعداد التجريبي لتوليف جسيمات نانوية MnO مع وصلات أنابيب المرقمة. يظهر الشكل S1 الإعداد نفسه مع مكونات الأواني الزجاجية الرئيسية المسمى. إذا كان هناك عدم تطابق بين أنابيب مقاومة الكيميائية وحجم اتصال الزجاج، تغطية اتصال الزجاج أولاً بقطعة قصيرة من أنابيب أصغر قبل إضافة أنابيب المقاومة الكيميائية لجعل التوصيلات دافئ.

  1. تأمين خزان النيتروجين خالية من الهواء إلى الجدار على مقربة من غطاء محرك الدخان الكيميائية باستخدام القيود حزام المعتمدة. أضف منظم النيتروجين المناسب إلى الخزان.
    تنبيه: يجب تأمين اسطوانات الغاز بشكل صحيح لأنها يمكن أن تكون خطيرة للغاية إذا انقلبت.
  2. ملء عمود تجفيف الغاز مع مجفف. إرفاق أنابيب مقاومة للمواد الكيميائية من منظم النيتروجين الخالي من الهواء إلى مدخل أسفل عمود تجفيف الغاز (#1 في الشكل 1).
  3. تأمين زجاج متعددة تحتوي على ما لا يقل عن 2 stopcocks منفذ إلى أعلى غطاء محرك الدخان باستخدام اثنين من المشابك مخلب معدني. إرفاق أنابيب مقاومة للمواد الكيميائية من منفذ عمود تجفيف الغاز (#2 في الشكل 1) إلى مدخل متعدد (#3 في الشكل 1).
  4. مكان وتأمين 3 فقاعات النفط المعدنية في غطاء محرك الدخان باستخدام مخالب معدنية وفقا ل الشكل 1. وضع اثنين من الفقاعات إلى اليسار وفقاعات واحدة إلى اليمين.
  5. ملء الفقاعة أقصى اليسار (من قبل #9 في الشكل 1) مع أصغر كمية من زيت السيليكون (~ 1 بوصة من النفط من الجزء السفلي من الفقاعة). ملء فقاعة الأوسط (من قبل #7،8 في الشكل 1) مع كمية متوسطة من زيت السيليكون (~ 1.5 بوصة من النفط من الجزء السفلي من الفقاعة). ملء فقاعة أقصى اليمين (من قبل #11 في الشكل 1) مع أكبر كمية من زيت السيليكون (~ 2 بوصة من النفط من الجزء السفلي من الفقاعة).
    ملاحظة: الكمية النسبية من زيت السيليكون بين الفقاعات المعدنية مهم جدا لتحقيق تدفق مناسب من غاز النيتروجين خالية من الهواء من خلال النظام. لا تضيف الكثير من النفط (أكثر من ~ 2.5 بوصة)، كما النفط سوف فقاعة خلال رد الفعل ويمكن الخروج من الفقاعات إذا overfilled.
  6. قم بتوصيل مأخذ التوصيل على الفتحة اليمنى للمزدوع (#4 في الشكل 1) إلى الطرف المترابط لمحول مرفق زجاجي (#5 في الشكل 1) باستخدام أنابيب مقاومة للمواد الكيميائية.
  7. إرفاق نهاية مترابطة من آخر محول الكوع الزجاجي (#6 في الشكل 1) إلى مدخل الفقاعة الوسطى (#7 في الشكل 1)باستخدام أنابيب مقاومة للمواد الكيميائية. قم بتوصيل مخرج الفقاعة الوسطى (#8 في الشكل 1) بمدخل الفقاعة في أقصى اليسار (#9 في الشكل 1) باستخدام أنابيب مقاومة للمواد الكيميائية.
  8. قم بتوصيل المنفذ على اليسار stopcock من المتشعب (#10 في الشكل 1) إلى مدخل الفقاعة أقصى اليمين (#11 في الشكل 1).
  9. اترك الإعداد الأولي في غطاء الدخان إذا كانت المساحة تستوعب. تأمين محولات الكوع الزجاجي اثنين مع أنابيب المرفقة (#5،6 في الشكل 1) إلى شعرية معدنية في غطاء محرك الدخان عندما لا يتم تشغيل التجربة.

2. المعدات وإعداد الأواني الزجاجية - التي يتعين القيام بها خلال كل تجربة

تنبيه: تتطلب جميع الخطوات التي تتضمن المذيبات استخدام غطاء أبخرة كيميائي وكذلك معدات الحماية الشخصية المناسبة (PPE) بما في ذلك نظارات السلامة ومعطف المختبر والقفازات. وينبغي تجميع إعداد تصنيع الجسيمات النانوية في غطاء الدخان.

  1. وضع لوحة ضجة في غطاء محرك الدخان ووضع عباءة التدفئة على رأس لوحة ضجة.
    ملاحظة: يجب أن تكون عباءة التدفئة قادرة على تحمل درجات الحرارة فوق 300 درجة مئوية.
  2. وضع 4 الرقبة 500 مل جولة أسفل قارورة على عباءة التدفئة وتأمين الرقبة الوسطى مع المشبك مخلب معدني. أضف شريط حركية مغناطيسية إلى قارورة القاع المستديرة. ضع القمع الزجاجي في الرقبة الوسطى للقارورة السفلية المستديرة.
  3. تحقق من متعددة: تأكد من أن stopcock السلامة (#10 في الشكل 1) و stopcock الإدخال (#4 في الشكل 1)مفتوحة.
    تنبيه: يجب أن يكون stopcock السلامة مفتوحًا في جميع الأوقات لضمان عدم بناء أي ضغط في النظام. إذا تم إغلاق stopcock، يمكن أن يحدث انفجار.
  4. تزن 1.51 غرام من المنغنيز (II) acetylacetonate (Mn (II) ACAC) ومكان داخل قارورة أسفل مستديرة باستخدام قمع الزجاج.
  5. إضافة 20 مل من الأوليلامين و 40 مل من الأثير ديبنزيل إلى قارورة القاع المستديرة باستخدام ماصة زجاجية وقمع الزجاج. إزالة القمع وتنظيفه مع الهيكسان.
    تنبيه: يمكن توسيع نطاق التجربة (على سبيل المثال، مرتين)، ولكن يوصى بالمحافظة عند استخدام أي كميات أكبر من المواد المتفاعلة. يمكن أن تتسبب كميات أكبر من المتفاعلين في أن يصبح رد الفعل أقل استقرارًا ، وبالتالي خطيرًا.
  6. نعلق المكثف على الرقبة اليسرى من قارورة أسفل الجولة وتأمين المكثف مع المشبك مخلب معدني. إضافة محول الكوع الزجاجي (#6 في الشكل 1) على رأس المكثف.
    ملاحظة: يجب أن تكون متصلا محول مع أنابيب مقاومة للمواد الكيميائية إلى فقاعة النفط المعدنية الوسطى (#7 في الشكل 1).
  7. توصيل أنابيب المياه المتوافقة من صنبور منفذ المياه في غطاء الدخان (#12 في الشكل 1) إلى مدخل المكثف (#13 في الشكل 1). أيضا استخدام أنابيب المياه متوافقة لربط منفذ المكثف (#14 في الشكل 1) إلى استنزاف في غطاء الدخان (#15 في الشكل 1). تأمين أنابيب إلى اتصالات المكثف (#13،14 في الشكل 1) مع دودة متداخلة خرطوم معدنية العتاد.
  8. أضف مصيدة الروتوفاب إلى الرقبة اليمنى من قارورة القاع المستديرة. ضع محول الكوع الزجاجي (#5 في الشكل 1) على رأس مصيدة الروفاب.
    ملاحظة: يجب أن تكون متصلا محول مع أنابيب مقاومة للمواد الكيميائية إلى منفذ stopcock متشعب الحق (#4 في الشكل 1).
  9. نعلق سدادة المطاط إلى الرقبة الوسطى من قارورة أسفل الجولة وأضعاف أكثر من ذلك الجانبين تغطية الرقبة من قارورة. إضافة مقاطع مشتركة مخروطية البلاستيك (4 مقاطع خضراء في الشكل 1) لتأمين وصلات الرقبة الزجاجية التالية: محول الكوع و فخ rotovap، فخ rotovap وقارورة القاع المستديرة، قارورة مستديرة أسفل والمكثف، ومكثف ومحول الكوع.
  10. ضع مسبار درجة الحرارة في أصغر عنق في قارورة القاع المستديرة ، وإحكام وتأمين المسبار بغطاء الرقبة ولحلقة o. ختم الاتصال مع فيلم من البلاستيك البارافين.
    ملاحظة: تأكد من أن مسبار درجة الحرارة مغمور داخل خليط السوائل، ولكن لا تلمس الجزء السفلي من الزجاج. إذا كان المسبار على اتصال مع سطح الزجاج، فإن درجة الحرارة التي تم قياسها تكون غير دقيقة مقارنة بدرجة حرارة السائل الحقيقية، والتي سوف تسبب وحدة تحكم درجة الحرارة لتوفير كمية غير صحيحة من الحرارة إلى التفاعل.
  11. توصيل مسبار درجة الحرارة إلى مدخلات وحدة تحكم درجة الحرارة. توصيل عباءة التدفئة لإخراج وحدة تحكم درجة الحرارة.
  12. بدوره على لوحة اثارة والبدء في اثارة بقوة.
  13. فتح خزان النيتروجين خالية من الهواء وتبدأ ببطء تدفق النيتروجين في النظام (وهذا سوف يزيل الهواء). ضبط تدفق النيتروجين باستخدام المنظم حتى تيار بطيء ثابت من فقاعات النموذج في فقاعة النفط المعدنية الوسطى (#7 في الشكل 1).
  14. تشغيل الماء البارد في غطاء الدخان (#12 في الشكل 1) إلى المكثف والتحقق من أن لا تسرب المياه من الأنابيب.
  15. وضع وشاح من غطاء الدخان إلى أسفل قبل أن يبدأ رد الفعل.

3. توليف الجسيمات النانوية

  1. بدوره على وحدة تحكم درجة الحرارة (امدادات الطاقة والتدفئة) لبدء رد فعل. مراقبة وتسجيل لون خليط التفاعل في كل مرحلة. وسوف يبدأ رد الفعل كما لون بني داكن في المراحل 1 إلى 3 وسوف تتحول الخضراء خلال المرحلة 4.
    ملاحظة: كل وحدة تحكم درجة الحرارة تعمل بشكل مختلف. تأكد من استخدام الدليل الصحيح والبرنامج.
  2. المرحلة 1: مراقبة عرض وحدة تحكم درجة الحرارة لتأكيد ارتفاع درجة الحرارة من درجة حرارة الغرفة إلى 60 درجة مئوية أكثر من 30 دقيقة.
  3. المرحلة 2: تأكد من أن وحدة تحكم درجة الحرارة تستقر عند 60 درجة مئوية لمدة دقيقة واحدة لأنها تستعد لمعدل تسخين أسرع في المرحلة 3.
  4. المرحلة 3: تحقق من شاشة التحكم في درجة الحرارة حيث ترتفع درجة الحرارة إلى 280 درجة مئوية عند 10 درجة مئوية في الدقيقة على 22 دقيقة. تأكد من تدفق المياه من خلال المكثف كافية، كما سوف تبدأ في التبخر الخليط خلال هذه المرحلة.
  5. المرحلة 4: تأكيد وحدة تحكم درجة الحرارة يعرض درجة حرارة تفاعل ثابت من 280 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة. مراقبة تغير لون رد الفعل إلى نغمة خضراء، مما يشير إلى تشكيل MnO. مرة واحدة في رد الفعل تصل إلى 280 درجة مئوية، إيقاف خزان النيتروجين وإغلاق stopcock الحق لمدخل رد فعل على متعددة (#4 في الشكل 1).
    تنبيه: الحفاظ على stopcock السلامة (#10 في الشكل 1) مفتوحة.
  6. المرحلة 5: تحقق من شاشة التحكم في درجة الحرارة للتأكد من توقف التدفئة تلقائيًا. الحفاظ على درجة الحرارة في داخل مسبار (لا تفتح قارورة القاع الجولة) والانتظار حتى تصل درجة الحرارة إلى درجة حرارة الغرفة للمضي قدما مع جمع الجسيمات النانوية.
    تنبيه: القارورة ستكون ساخنة للغاية. يجب ارتداء قفازات مقاومة للحرارة لإزالة عباءة التدفئة إذا كان هناك حاجة إلى معدل تبريد أسرع.
    ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا.

4. مجموعة الجسيمات النانوية

  1. إيقاف وحدة تحكم درجة الحرارة، لوحة ضجة والماء البارد. إزالة أنابيب المياه المتوافقة من المكثف, صنبور المياه في غطاء محرك الدخان وهجرة. إزالة جميع مقاطع مشتركة مخروطية من وصلات الزجاج.
  2. إزالة محولات الكوع الزجاج من فخ rotovap (#5 في الشكل 1) والمكثف (#6 في الشكل 1). تأمين محولات الكوع إلى شعرية معدنية في غطاء محرك السيارة لاستخدامها لتجربة مستقبلية.
  3. فصل الفخ المكثف والروتوفاب من قارورة القاع الجولة وشطف الدواخل من فخ المكثف والروتوفاب مع الهيكسان.
  4. إزالة سدادة المطاط ودرجة الحرارة التحقيق، وتنظيف مع 70٪ الإيثانول.
  5. صب حل نانو جسيمات MnO من قارورة أسفل جولة في 500 مل من القارص نظيفة. استخدام الهيكسان (~ 5 مل) لشطف قارورة أسفل الجولة وإضافة الهيكسان مع الجسيمات النانوية MnO المتبقية في 500 مل من القارورة.
    ملاحظة: سوف الهيكسان resuspend النانوية MnO بينما 200 الايثانول برهان سيكون بمثابة وكيل متهور.
  6. لاحظ الحجم الحالي لخليط جسيمات نانوية MnO. إضافة 200 الايثانول برهان على خليط نانو جسيمات MnO باستخدام نسبة حجم 2:1 (على سبيل المثال، إضافة 150 مل من الإيثانول إذا كان خليط الجسيمات النانوية هو 75 مل).
  7. صب خليط الجسيمات النانوية بالتساوي في أربعة أنابيب الطرد المركزي، حوالي 3/4 كامل. المسمار على قبعات المناسبة. تحقق للتأكد من توازن مستويات السوائل.
    ملاحظة: سيتم إضافة أي خليط جسيمات نانوية إضافية إلى الأنابيب في الجولة التالية من الطرد المركزي.
  8. جسيمات نانوية للطرد المركزي لمدة 10 دقائق عند 17400 x ز عند 10 درجة مئوية.
    ملاحظة: يمكن استخدام أوقات الطرد المركزي الأطول و/أو سرعات الطرد المركزي الأعلى لزيادة مجموعة جسيمات نانوية أصغر، ولكن يمكن زيادة تراكم الجسيمات النانوية.
  9. تجاهل المابير في كراك النفايات، مع الحرص على عدم إزعاج بيليه. إذا لزم الأمر، استخدم ماصة نقل لجمع المابس.
    ملاحظة: من الطبيعي أن تنتج الجولات المبكرة من الطرد المركزي مُنَطِرًا بني اللون. يجب أن يكون المابير البني وواضحًا ، ولكنه ليس غائمًا. أي الغيوم تشير إلى أن الجسيمات النانوية لا تزال موجودة في عظمى. إذا كان فائقة غائما، الطرد المركزي الأنابيب مرة أخرى قبل التخلص من افرط؛ سوف الطرد المركزي مرة أخرى تقليل فقدان الجسيمات النانوية توليفها، ولكن يمكن أن يسبب التكتل أكثر.
  10. إضافة 5 مل من الهيكسان وأية محلول جسيمات نانوية إضافية متروكة لكل أنبوب طرد مركزي يحتوي على كريات جسيمات نانوية MnO. Resuspend الجسيمات النانوية باستخدام صوتاتور حمام و / أو دوامة. استمر حتى يصبح الحل غائمًا وتختفي الكريه ، مما يشير إلى نجاح تشتت الجسيمات النانوية.
  11. أضف المزيد من الإيثانول الـ200 إلى أنابيب الطرد المركزي حتى 3/4 كامل.
  12. كرر الخطوات 4.8-4.10. ثم، الجمع بين الجسيمات النانوية التي أعيد تعليقها من أربعة أنابيب للطرد المركزي إلى أنبوبين للطرد المركزي. بعد ذلك، كرر الخطوة 4.11.
  13. كرر الخطوات 4.8-4.10 مرة أخرى، والتي سوف تجعل ما مجموعه ثلاثة يغسل مع الهيكسان و 200 الايثانول دليل. لا تضيف أي 200 الايثانول دليل على أنابيب الطرد المركزي.
  14. الجمع بين ونقل الجسيمات النانوية MnO resuspended في الهيكسان في قارورة الزجاج preweighed 20 مل. اترك غطاء القارورة خارجًا للسماح للهيكسان بالتبخر بين عشية وضحاها في غطاء الدخان.
  15. في اليوم التالي، نقل قارورة الزجاج المكشوفة التي تحتوي على الجسيمات النانوية إلى فرن فراغي. حافظ على غطاء القارورة في مكان آمن خارج الفرن. جفف الجسيمات النانوية عند 100 درجة مئوية لمدة 24 ساعة.
  16. مرة واحدة يتم تجفيف الجسيمات النانوية، واستخدام ملعقة لتفريق مسحوق داخل القارورة. وزن القارورة التي تحتوي على جسيمات نانوية MnO المجففة وطرح الوزن المعروف من قارورة متألق الزجاج لتحديد العائد الجسيمات النانوية.
    تنبيه: يمكن أن تصبح الجسيمات النانوية المجففة محمولة جواً بسهولة وينبغي التعامل معها من قبل الأفراد باستخدام جهاز تنفس جسيم مثل N95 أو P100.
  17. تخزين الجسيمات النانوية في درجة حرارة الغرفة داخل قارورة متألق الزجاج مع غطاء على. التفاف الغطاء مع فيلم من البلاستيك البارافين.

5. حجم الجسيمات النانوية ومورفولوجيا السطح (TEM)

  1. طحن الجسيمات النانوية MnO في مسحوق رقيقة باستخدام هاون وحشرات.
  2. إضافة 5 ملغ من الجسيمات النانوية MnO إلى أنبوب جهاز طرد مركزي مخروطي 15 مل. إضافة 10 مل من 200 الايثانول دليل.
    ملاحظة: يتبخر الإيثانول البروفيّر 200 بسرعة للحصول على انتشار أكثر تجانسًا للجسيمات النانوية على شبكة TEM. يمكن أن يكون لمذيب آخر تعليق جسيمات نانوية أفضل ، ولكنه سيستغرق وقتًا أطول لتتبخر ، وبسبب التوتر السطحي ، تتراكم الجسيمات النانوية على حدود شبكات TEM.
  3. حمام سونيكات خليط الجسيمات النانوية لمدة 5 دقائق أو حتى resuspension كامل من الجسيمات النانوية.
  4. مباشرة عند إعادة النيوسينيون، إضافة ثلاث قطرات 5 ميكرولتر من خليط الجسيمات النانوية على 300 شبكة النحاس دعم فيلم من نوع الكربون-B. دع الهواء يجف.
    1. استخدم ملاقط عكسية لإعداد العينة الأسهل. ضع الشبكة على الملاقط مع الجانب المظلم قبل إضافة القطرات التي تحتوي على الجسيمات النانوية.
      ملاحظة: الشبكات هشة، لذا يجب الحرص على عدم الانحناء وإتلاف الشبكات للحصول على صور أفضل. وبمجرد الجفاف، ينبغي الاحتفاظ بالشبكات داخل صناديق تخزين شبكة TEM المتاحة تجارياً من أجل الحماية.
  5. تقييم شكل وحجم الجسيمات النانوية باستخدام المجهر الإلكتروني للإرسال (TEM). تطبيق المعلمات النموذجية لTEM بما في ذلك قوة شعاع من 200 كيلو فولت، وحجم بقعة من 1، وتكبير 300x.
  6. جمع الصور على مناطق الشبكة حيث يتم توزيع ما يكفي من الجسيمات النانوية (10 -30 نانو جسيمات) بالتساوي. تجنب المناطق التي تحتوي على تجمعات الجسيمات النانوية، حيث لا يمكن إجراء التحجيم الدقيق إذا لم يتم فصل الجسيمات النانوية بشكل واضح.
    1. صور المناطق من مختلف الساحات الشبكة لضمان توزيع حتى. للحصول على توزيع الحجم الأمثل، خذ ما بين 25-30 صورة من كل عينة للحصول على حجم عينة كاف.

6. التحليل الكمي لقطر الجسيمات النانوية

  1. لتحليل صور TEM مع ImageJ، افتح أول واحدة من الصور بالنقر فوق ملف | مفتوح. حدد الصورة المطلوبة وانقر فوق فتح.
  2. لمعايرة قياس المسافة في ImageJ من بكسل إلى نانومتر، انقر أولاً فوق أداة الخط المستقيم. اضغط على مفتاح Shift وتتبع طول شريط المقياس. ثم، انقر على تحليل | تعيين مقياس.
  3. في الإطار المنبثق تعيين مقياس، اكتب مقياس شريط المقياس الحقيقي في المربع مسافة معروفة (على سبيل المثال، اكتب 50 إذا كان شريط المقياس 50 نانومتر). تغيير وحدة الطول إلى الوحدات المقابلة (على سبيل المثال، نوع نانومتر للناومتر). حدد المربع العمومية للحفاظ على اتساق المقياس في كافة الصور، ثم انقر فوق موافق.
  4. بعد وضع المقياس، استخدم أداة الخط المستقيم لتتبع قطر الجسيمات النانوية. ثم انقر على تحليل | قياس مفاتيح Ctrl+M أو النقر فوقها.
  5. ابحث عن نافذة منبثقة عن النتائج لتظهر مع معلومات مختلفة حول القياس. تأكد من وجود عمود الطول، حيث أنه سيوفر قطر الجسيمات النانوية مع الوحدات المحددة أثناء الخطوة 6.3.
  6. كرر الخطوة 6.4 حتى يتم حجم كافة الجسيمات النانوية في الصورة. للانتقال إلى الصورة التالية، انقر إما فوق ملف | افتح مفاتيح التاليأو Ctrl+Shift+O.
  7. بعد أن يتم حجم جميع الجسيمات النانوية في جميع الصور، انتقل إلى نافذة النتائج وانقر فوق ملف | حفظ باسم. أعد تسمية ملف النتائج وانقر فوق حفظ. عرض وتحليل جميع أقطار الجسيمات النانوية في برنامج جدول البيانات بعد استيراد ملف النتائج.

7. التركيبة الضخمة النانوية (XRD)

  1. إذا لم يتم ذلك خلال الخطوة 5.1، سحق الجسيمات النانوية MnO في مسحوق رقيقة باستخدام هاون وحشرات. ضع مسحوق الجسيمات النانوية الدقيقة في حامل العينة باستخدام ملعقة. اتبع إجراء تحميل العينة المحدد لجهاز الانعراج بالأشعة السينية (XRD) الذي سيتم استخدامه.
  2. تحديد التركيبة المجمعة للجسيمات النانوية MnO باستخدام XRD. اجمع أطياف XRD على مدى 2θ من 10 إلى 110 درجة لعرض قمم MnO (30 درجة إلى 90 درجة) و Mn3O4 (15° إلى 90 درجة).
    ملاحظة: معلمات الإعداد الأخرى الموصى بها ل XRD هي حجم خطوة 0.05 s، قناع شعاع 10 مم، ووقت خطوة مسح 64.77 s.
  3. حفظ . XRD وفتحه في برنامج التحليل XRD.

8. تحليل أطياف XRD

  1. في برنامج التحليل XRD، حدد جميع القمم الرئيسية في طيف XRD المقاس للعينة من خلال النقر على زر IdeAll في البرنامج.
  2. لحفظ البيانات، حدد ملف على شريط الأدوات، متبوعاً بحفظ ك... لحفظ البيانات كملف ASC يمكن فتحه باستخدام برنامج جدول بيانات.
  3. استخدام البرنامج لنمط مطابقة قاعدة بيانات XRD من المركبات المعروفة للعثور على أفضل تطابق تكوين للعينة. لتضييق نطاق البحث، حدد المركبات المتوقعة (مثل المنغنيز والأكسجين).
    1. للنقش يطابق الطيف، اختر تحليل | البحث & تطابق. في النافذة المنبثقة، حدد الكيمياء وانقر على العناصر الكيميائية المطلوبة لتقييد البحث البرنامج على أساس العينة.
    2. بمجرد اختيار كافة العناصر، حدد البحث. انتظر حتى تظهر قائمة بالتراكيب الكيميائية المطابقة لطيف XRD.
      ملاحظة: سوف يوفر البرنامج احتمالية أن تتوافق أطياف XRD المعروفة مع تكوين العينة. إذا تم اختيار اثنين أو أكثر من التراكيب، فإن البرنامج يعطي نسبة تكوين كل منها (على سبيل المثال، MnO مقابل Mn3O4).
  4. إذا رغبت في ذلك، قم بإزالة الخلفية من الطيف XRD بالنقر فوق الزر صالح الخلفية ( Equation 1 ). ثم انقر فوق الخلفية في الإطار المنبثق، متبوعاً بطرح. تأكد من أن الطيف يظهر بدءاً من 0 على المحور y.
    1. حفظ البيانات مرة أخرى دون الخلفية كما هو موضح في الخطوة 8.2.
  5. عند رسم الطيف XRD، إظهار القمم المميزة لكل مركب مطابق (على سبيل المثال، MnO و Mn3O4).
    1. للحصول على قائمة الذروات المميزة للمركبات المتطابقة من قاعدة البيانات، انقر بزر الماوس الأيمن أولاً فوق طيف التطابق للنمط، ثم حدد إظهار النمط. انتظر حتى تظهر نافذة منبثقة مع كافة المعلومات الذروة المقابلة للنقش المحدد.
    2. حدد، نسخ ولصق المعلومات المطلوبة من هذا المركب، ومؤامرة قمم مميزة مع الطيف XRD قياس في برنامج جدول البيانات.

9. تكوين سطح الجسيمات النانوية (FTIR)

  1. أضف مسحوق جسيمات نانوية MnO الجافة إلى حامل العينة لتحليل التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء (FTIR) من فورييه.
  2. تقييم كيمياء سطح الجسيمات النانوية باستخدام FTIR. جمع أطياف FTIR بين 4000 و 400 سم-1 الطول الموجي مع قرار من 4 سم-1.
  3. قم بتنظيف حامل عينة FTIR وإضافة أوليلامين سائل. كرر الخطوة 9.2.

10. تحليل أطياف FTIR

  1. في برنامج تحليل FTIR، قم بإزالة الخلفية من طيف FTIR الذي تم جمعه عن طريق تحديد التحويلات في القائمة المنسدلة، متبوعة بـ "تصحيح خط الأساس". حدد الخطي كنوع التصحيح.
  2. استخدام النقر على الماوس الأيسر لتحديد نقاط الأساس على الطيف الأصلي. بمجرد الانتهاء، احفظ الطيف تحت اسم آخر عن طريق تحديد إضافة أو استبدال الطيف القديم عن طريق تحديد استبدال.
    ملاحظة: يمكن أن يؤدي تصحيح الخلفية إلى تعزيز انتشار ذروة FTIR الأضعف التي تثير الاهتمام.
  3. لتصدير طيف FTIR، حدد أولاً الطيف المحدد من القائمة. ثم انقر فوق ملف على شريط الأدوات، متبوعاً بـ "تصدير الطيف".
  4. اختر تنسيق ملف csv من نافذة حفظ باسم وانقر على حفظ. افتح ملف csv ثم رسمه بيانيًا باستخدام برنامج جدول بيانات.
  5. قارن الجسيمات النانوية المكتسبة MnO مع أطياف OLEYLAMINE FTIR كما هو مفصل في قسم النتائج التمثيلية لتقييم وضع حد أقصى للجسيمات النانوية مع الأوليلامين.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

لتأكيد نجاح التوليف، ينبغي أن يتم تحليل الجسيمات النانوية MnO لحجم ومورفولوجيا (TEM)، وتكوين الجزء الأكبر (XRD)، وتكوين السطح (FTIR). ويبين الشكل 2 تمثيل TEM صور من الجسيمات النانوية MnO توليفها باستخدام انخفاض نسب من الأوليلامين (OA، واستقرار) إلى اثير dibenzyl (DE، المذيبات العضوية): 60:0، 50:10، 40:20، 30:30، 20:40، 10:50. تتكون صور TEM المثالية من الجسيمات النانوية الفردية (تظهر كمثمنات مستديرة داكنة في الشكل 2)، مع تداخل ضئيل. من المهم للغاية تحقيق فصل كافٍ للجسيمات النانوية من أجل التحجيم اليدوي الدقيق لأقطار الجسيمات النانوية باستخدام أداة تتبع الخط في ImageJ.

ويبين الشكل 3 إعداد عينة TEM دون المستوى الأمثل. إذا تم تعليق تركيز عال من الجسيمات النانوية MnO في الإيثانول أو تضاف قطرات كثيرة جدا من تعليق الجسيمات النانوية إلى شبكة TEM، وسوف تتكون كل صورة من التجمعات الكبيرة من الجسيمات النانوية(الشكل 3A، B). بسبب التداخل الكبير للجسيمات النانوية، لا يمكن تمييز حدود كل قطر جسيمات نانوية، مما يمنع القياس الدقيق. إذا تم إعداد تركيز جسيمات نانوية منخفضة في الإيثانول، يمكن فصل الجسيمات النانوية بشكل جيد، ولكن يتم توزيعها بشكل ضئيل على شبكة TEM(الشكل 3C, D). عندما تظهر جسيمات نانوية واحدة أو اثنتين فقط في كل صورة TEM، يجب أخذ المزيد من الصور للحصول على حجم عينة كبير بما فيه الكفاية وقد لا يتم التقاط توزيع الحجم الكامل بدقة. يهدف بروتوكول إعداد TEM الموضح هنا إلى إنتاج صور TEM مع جسيمات نانوية من 10 إلى 30 تقريبًا لكل صورة (يمكن استيعاب المزيد من الجسيمات النانوية لكل صورة إذا كان القطر صغيرًا).

يمكن استخدام TEM لتقييم التغيرات في حجم الجسيمات النانوية مع تباين في معلمات التوليف. ويبين الشكل 4 متوسط أقطار الجسيمات النانوية MnO التي تم تصنيعها بنسب متناقصة من OA:DE. تم تحديد القطرات لكل حالة تركيبية من 75 إلى 90 صورة TEM ، مع ما مجموعه 900 إلى 1100 جسيمات نانوية MnO تم تحليلها لكل حالة. ولضمان قابلية التكاثر، تم تصنيع 3 دفعات من الجسيمات النانوية لكل نسبة OA:DE. وعموما، فإن الانخفاض في نسبة الزراعة العضوية:DE أسفر عن جسيمات نانوية أصغر من الألياف المُنمَة المُصغرة بأحجام أقل؛ حدث الاستثناء الوحيد عندما تم استخدام الزراعة العضوية وحدها أثناء التوليف ، والتي أنتجت الجسيمات النانوية الحجم مماثلة إلى نسبة 30:30. يتم عرض المدرجات التكرارية التي تظهر توزيع الحجم الكامل لجميع مجموعات نانو MnO في الشكل S2.

بعد التأكد من حجم الجسيمات النانوية ومورفولوجيا مع TEM، يمكن اختبار تكوين الجسيمات النانوية السائبة باستخدام XRD. من خلال قياس زاوية وكثافة شعاع الأشعة السينية diffracted من قبل العينة، يمكن استخدام XRD لتحديد بنية الكريستال ومرحلة من الجسيمات النانوية. ويبين الشكل 5ألف-واو أطياف XRD الخام التي تم جمعها لكل عينة نانوية MnO توليفية مع انخفاض نسب OA: DE. يتم مطابقة قمم XRD التي تم الحصول عليها على أطياف العينة إلى قمم XRD من مركبات معروفة مثل MnO و Mn3O4 من خلال قاعدة بيانات برنامج التحليل XRD. تظهر القمم القياسية ل MnO عند 35 درجة، 40 درجة، 58 درجة، 70 درجة، 73 درجة، و87 درجة، والتي تظهر في الشكل 5G. عند مقارنة أطياف XRD النانوية مع MnO المعروفة ، فمن الواضح أن جميع أطياف الجسيمات النانوية تمتلك أعلى 5 قمم MnO ، مما يشير إلى التركيب الناجح للجسيمات النانوية MnO. ويمكن أيضا استخدام XRD لتقدير حجم الجسيمات النانوية باستخدام معادلة شيرير؛ تشير القمم الأوسع على XRD إلى أقطار أصغر من الجسيمات النانوية. على سبيل المثال، يرتبط الشكل 5F مع أوسع قمم XRD مع أصغر الجسيمات النانوية كما هو مبين في TEM (18.6 ± 5.5 نانومتر).

ويبين الشكل 6 أطياف XRD من اثنين من المنتجات غير المرغوب فيها في تركيب جسيمات نانوية MnO. لتشجيع تشكيل مرحلة MnO في درجات حرارة عالية (280 oC)، يتم استخدام النيتروجين أثناء تركيب الجسيمات النانوية لتطهير الهواء من النظام. وإذا تم تطبيق تدفق النيتروجين غير الكافي، فإن تركيب الطور المختلط لـ Mn3O4 (51%) و MnO (49%) يتم إنتاج (الشكل 6A). من خلال المقارنة مع القمم القياسية من Mn3O4 (الشكل 6C)و MnO (الشكل 6D)، ينتج تدفق النيتروجين المنخفض أطياف XRD مع أعلى 8 قمم ل Mn3O4 وأعلى 5 قمم ل MnO. كشفت TEM من الجسيمات النانوية التي تم تصنيعها تحت تدفق النيتروجين المنخفض عن مجموعة سكان مختلطة من الجسيمات النانوية الكبيرة المحاطة بجسيمات نانوية أصغر (الشكل 6E). ويمكن رصد تدفق النيتروجين من خلال قراءة منظم النيتروجين ومعدل الفقاعات من خلال النفط المعدنية. معلمة أخرى حاسمة في تخليق جسيمات نانوية MnO هي إدراج مثبت. في محاولة لإنتاج جسيمات نانوية أصغر من 10:50 OA:DE ، تم استخدام DE نقية دون أي الزراعة العضوية. تم تصنيع كمية صغيرة جدًا من مسحوق غير معروف في غياب المثبت. كما هو مبين في الشكل 6B، أطياف XRD 0:60 OA: DE النسبة كانت صاخبة وتحتوي على 3 أعلى قمم Mn3O4. من التحليل في قاعدة بيانات برنامج XRD، كان المركب تركيب كيميائي من 67٪ Mn3O4 و 33٪ MNO. كما تدعمها القمم واسعة في أطياف XRD، وأكدت TEM أن جسيمات نانوية صغيرة جدا تم تصنيعها في غياب مثبت(الشكل 6F). كما ظهرت الجسيمات النانوية على شكل غير منتظم وتكتل. بالإضافة إلى ذلك، تم الحصول على 33% فقط من دون أي مثبت، وهذا يعني أنه تم تصنيع كمية صغيرة من المنتج. ولذلك، تدفق النيتروجين عالية وإدراج مثبت مثل الزراعة العضوية أو حمض الأوليك ضروري لتوليف الجسيمات النانوية MnO.

لاستكمال تكوين الجسيمات النانوية السائبة مع XRD، يمكن تقييم تكوين السطح باستخدام FTIR. ويبين الشكل 7 أطياف FTIR للجسيمات النانوية MnO بعد تصحيح الخلفية. جميع الأطياف تظهر ذروته CH2 متماثل وغير متماثل (2850-2854 و 2918-2926 سم-1، تميز بعلامة النجمة) المرتبطة بمجموعات الأولييل60، بالإضافة إلى NH2 الانحناء قمم الاهتزاز (1593 سم-1 و 3300 سم-1، تميز بالمربعات) المرتبطة بمجموعات أمين61. منذ جسيمات نانوية MnO حصة نفس القمم لمجموعات الأولييل ومجموعات أمين موجودة في أطياف FTIR من الزراعة العضوية(الشكل S3)،يمكن استنتاج أن الجسيمات النانوية هي المغلفة مع طبقة سطح الزراعة العضوية. وعلاوة على ذلك، تحتوي جميع أطياف FTIR النانوية على اهتزازات السندات Mn-O-Mn و Mn-O-Mn حول 600 سم-1 (التي تميزها المثلثات)، والتي تؤكد التركيبة التي تم العثور عليها من خلال XRD62.

Figure 1
الشكل 1: النيتروجين وتدفق المياه من خلال تركيب تركيب جسيمات نانوية MnO.
يتم تسمية اتصالات الأنابيب 1-15. يدخل النيتروجين الخالي من الهواء (1) ويخرج (2) عمود التجفيف ويتم تغذيته في مدخل المتشعب (3). أثناء التفاعل، النيتروجين تطهير الهواء من النظام عن طريق دخول stopcock الحق على المتشعب (4). يتدفق النيتروجين من الـ stopcock إلى محول الكوع الزجاجي (5) ، فخ الروتوفاب ، قارورة قاعية مستديرة ، مكثف ، محول مرفق زجاجي (6) ومن خلال سلسلة من فقاعة الزيت المعدني (7-9). في متعددة، والنيتروجين الزائد لا تتدفق من خلال رد فعل سوف تترك النظام من خلال stopcock اليسار (10)، الذي يرتبط فقاعة النفط المعدنية مع أكبر كمية من زيت السيليكون (11). (ستوكوك) #10 هو أن يبقى مفتوحاً دائماً وسوف تتدفق المياه من صنبور (12) من خلال مدخل المكثف (13) و منفذ (14) وإلى هجرة غطاء محرك الدخان (15). يتم تأمين الأنابيب إلى المكثف مع المشابك المعدنية. يجب أن تكون جميع الأنابيب أنابيب المقاومة للمواد الكيميائية باستثناء أنابيب المياه المتوافقة المستخدمة للمكثف. وصفت الأواني الزجاجية الرئيسية والمعدات في الشكل S1. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 2
الشكل 2: صور TEM للجسيمات النانوية MnO توليفها مع انخفاض نسب الزراعة العضوية: DE.
تم استخدام النسب التالية: (A) 60:0 ، (B) 50:10 ، (C) 40:20 ، (D) 30:30 ، (E) 20:40 ، (F) 10:50. تظهر الجسيمات النانوية MnO على أنها مثمنات منفصلة مستديرة مع تداخل ضئيل للسماح بترسيم واضح لحدود الجسيمات النانوية. ولوحظ أن نسبة التفاعل تؤثر على حجم الجسيمات النانوية الإجمالي، حيث تقوم 50:10 بتوليف أكبر الجسيمات النانوية و10:50 تنتج أصغر الجسيمات النانوية. أشرطة مقياس 50 نانومتر. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: صور TEM دون المستوى الأمثل الناتجة عن إعداد شبكة TEM غير صحيحة.
(أ، ب) إذا كان تعليق الجسيمات النانوية مركزًا جدًا أو إذا تم تحميل القطرات الزائدة من تعليق الجسيمات النانوية على شبكة TEM ، فستتجمع الجسيمات النانوية في كتل كبيرة مع تداخل كبير. لا يمكن ملاحظة الجسيمات النانوية الفردية في معظم مناطق الشبكة. (C, D) وبدلاً من ذلك، يمكن أن يؤدي تركيز منخفض للجسيمات النانوية إلى شبكات TEM المأهولة بكمية نادرة من الجسيمات النانوية. تنتشر الجسيمات النانوية الفردية متباعدة، ولكنها تتطلب المزيد من الصور لالتقاط توزيع حجم السكان للعينة. أشرطة مقياس 50 نانومتر. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 4
الشكل 4: متوسط جسيمات نانوية MnO مقاسة من صور TEM.
بشكل عام، أدى انخفاض كمية من المثبت (OA) مع كمية أعلى من المذيبات العضوية (DE) في أصغر، أكثر اتساقا نانوية MnO. تم حساب ما مجموعه 900 إلى 1100 قطر جسيمات نانوية على صور TEM باستخدام أداة تتبع الخط في ImageJ لكل مجموعة. تظهر أشرطة الأخطاء الانحراف المعياري. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 5
الشكل 5: أطياف XRD من الجسيمات النانوية MnO توليفها مع انخفاض نسب OA:DE.
تم استخدام النسب التالية: (A) 60:0 ، (B) 50:10 ، (C) 40:20 ، (D) 30:30 ، (E) 20:40 ، (F) 10:50. (G) تظهر قمم الانعراج القياسية ل MnO من قاعدة بيانات برنامج التحليل XRD. جميع الجسيمات النانوية المنتجة تظهر 5 قمم XRD أعلى كثافة ل MnO ، مما يشير إلى التركيب الناجح للجسيمات النانوية MnO. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 6
الشكل 6: أطياف XRD وصور TEM لجسيمات نانوية غير مرغوب فيها.
تظهر أطياف XRD لتركيب جسيمات نانوية MnO باستخدام (A) تدفق النيتروجين المنخفض و (B)نسبة 0:60 من OA:DE (لا يوجد مثبت موجود). يتم عرض قمم الحيود القياسية لـ (C) Mn3O4 و (D) MnO من قاعدة بيانات برنامج تحليل XRD. من خلال المقارنة مع الأطياف القياسية، عدم كفاية تدفق النيتروجين(A)خلق الجسيمات النانوية مع خليط من Mn3O4 (51٪) و MnO (49٪). في غياب oleylamine (B) ، يتم الحصول على طيف XRD أوسع ، والذي يطابق 3 أعلى قمم Mn3O4. استنادا إلى التحليل الذي تقوم به قاعدة بيانات برنامج XRD، هذه الجسيمات النانوية المركبة هي 67٪ Mn3O4 و 33٪ MnO. TEM صور من (E) جسيمات نانوية توليفها مع انخفاض تدفق النيتروجين تظهر الجسيمات النانوية الكبيرة التي تحيط بها أصغر منها. TEM صور من (F) النانوية توليفها مع نسبة 0:60 من OA: DE عرض الجسيمات النانوية المجمعة صغيرة جدا مع شكل غير منتظم. أشرطة مقياس 50 نانومتر. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 7
الشكل 7: أطياف FTIR من الجسيمات النانوية MnO توليفها مع انخفاض نسب OA:DE.
تم استخدام النسب التالية: (A) 60:0 ، (B) 50:10 ، (C) 40:20 ، (D) 30:30 ، (E) 20:40 ، (F) 10:50. وتتوافق الفئات النجمية والمربعات مع مجموعات الأولييل ومجموعات أمين، على التوالي، بينما تشير المثلثات إلى اهتزاز سندات Mn-O و Mn-O-Mn. تسلط الأضواء المُصنّبة الضوء على القمتين المتميزتين لمجموعات الأولييل. تشير أطياف FTIR إلى أن الجسيمات النانوية MnO مغلفة بالغليلامين ، كما هو مؤكد من خلال المقارنة مع طيف FTIR فقط في الشكل S3. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل S1: الأواني الزجاجية الرئيسية والمعدات من تركيب جسيمات نانوية MnO. يتم تأمين متعددة إلى شعرية معدنية بواسطة المشابك المعدنية ويفرق النيتروجين في رد الفعل. Mn(II) ACAC، إبيبينزيل الأثير، يتم إضافة أوليلامين وشريط ضجة إلى قارورة أسفل مستديرة مع أربعة أعناق. يتم إرفاق الرقبة اليمنى للقارورة بمصيدة الروتوفاب ومحول الكوع، بينما يتم توصيل الرقبة اليسرى بمكثف ومحول مرفق. وتغطي الرقبة الوسطى من قارورة أسفل الجولة مع سدادة مطاطية. يتم إدخال مسبار درجة الحرارة في أصغر فتحة قارورة القاع المستديرة ، وتحيط به فيلم بلاستيكي o-ring و paraffin لتشكيل ختم محكم الهواء. قارورة أسفل مستديرة يجلس على رأس عباءة التدفئة ولوحة ضجة لتحريك بقوة رد الفعل أثناء التدفئة. يتم توصيل مسبار درجة الحرارة وغطاء التدفئة إلى وحدة تحكم درجة الحرارة لتوفير تنظيم تلقائي في الوقت الحقيقي لملف درجة الحرارة. يتم تأمين قارورة القاع المستديرة والمكثف إلى شعرية معدنية مع المشابك مخلب معدني. هناك ثلاثة فقاعة النفط المعدنية، واثنين على اليسار وواحد على اليمين، مليئة كميات متزايدة من زيت السيليكون من فقاعة اليسار إلى فقاعة الحق في الصورة. كما تعلق الفقاعات إلى شعرية معدنية مع المشابك مخلب. يتم إرفاق مقاطع مشتركة مخروطية بلاستيكية خضراء لتأمين وصلات الأواني الزجاجية قبل أن يبدأ التفاعل. يتم تفصيل اتصالات الأنابيب في الشكل 1. الرجاء النقر هنا لتحميل هذا الرقم.

الشكل S2: المدرجات البيانية التي تبين توزيع حجم نانو MnO لتناقص نسب OA:DE. تم استخدام النسب التالية: (A) 60:0 ، (B) 50:10 ، (C) 40:20 ، (D) 30:30 ، (E) 20:40 ، (F) 10:50. وبشكل عام، كلما اقترب المعدل من 10:50، يتحول توزيع حجم الجسيمات النانوية إلى اليسار (مما يشير إلى أقطار أصغر) ويصبح أكثر إحكاماً (مما يشير إلى حجم أكثر اتساقاً للجسيمات النانوية). ويظهر متوسط القطر لكل توزيع في الشكل 4. الرجاء النقر هنا لتحميل هذا الرقم.

الشكل S3: طيف FTIR من الأوليلامين. النجمة والساحات تمثل مجموعات الأولييل ومجموعات أمين من الأوليلامين، على التوالي. الرجاء النقر هنا لتحميل هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

يصف البروتوكول هنا توليفة سهلة، وعاء واحد من الجسيمات النانوية MnO باستخدام Mn(II) ACAC و DE و OA. Mn(II) ACAC يستخدم كمادة البداية لتوفير مصدر Mn2 + لتشكيل جسيمات نانوية متعددة الأطراف. ويمكن بسهولة استبدال المواد بدءا لتمكين إنتاج جسيمات نانوية أكسيد المعادن الأخرى. على سبيل المثال، عندما يتم تطبيق الحديد (III) ACAC، Fe3O4 الجسيمات النانوية يمكن أن تنشأ باستخدام نفس معدات تخليق الجسيمات النانوية والبروتوكولالموصوفة 63. DE بمثابة المذيبات العضوية مثالية لتفاعلات التحلل الحراري، كما أن لديها نقطة غليان عالية من 295-298 درجة مئوية. الزراعة العضوية هو عامل استقرار غير مكلفة / خفيفة تستخدم عادة، مما يساعد في وضع حد لغازات عضوية أكسيد المعادن وتنسيقها والنمو61،63. على غرار DE، OA لديه درجة غليان عالية من 350 درجة مئوية لتحمل درجات الحرارة العالية للتحلل الحراري. ويمكن استخدام الملاحظتين التاليتين كدليل على نجاح توليد الجسيمات النانوية MnO أثناء التوليف: 1) ظهور لون أخضر لخليط التفاعل أثناء التحلل الحراري عند 280 درجة مئوية و2) تشكيل بيليه بني داكن كبير على الجزء السفلي من أنابيب الطرد المركزي بعد الطرد المركزي في الهيكسين والإيثانول. وينبغي أن تتميز الجسيمات النانوية الناتجة كذلك بواسطة TEM وXRD وFTIR لتقييم الحجم/المورفولوجيا، والتركيب السائب والتكوين السطحي، على التوالي.

أثناء تركيب الجسيمات النانوية، يجب ملاحظة العديد من المتغيرات والتحكم فيها لضمان إنتاج الجسيمات النانوية الموحدة مع المرحلة البلورية MnO. أولاً، يجب أن تبقى نسبة جميع المواد الأولية كما هي، كما أظهرنا أن انخفاض نسب الزراعة العضوية إلى DE تقلل من حجم الجسيمات النانوية(الشكل 4). ثانياً، ينبغي أن يكون رد الفعل قوياً لتمكين التشتت الكافي للجسيمات النانوية النويدية، والتدفئة الموحدة، والحد من الاختلاف في الحجم. ثالثًا، حيث تلعب درجة الحرارة دورًا كبيرًا في التحكم في حجم الجسيمات النانوية أكسيد المعادن47،48،50 وتكوين المرحلة47،48،50، من الأهمية بمكان غمر طرف مسبار درجة الحرارة بشكل صحيح في خليط التفاعل مع عدم الاتصال بزجاجة القاع المستديرة التي ستقرأ درجة حرارة غير دقيقة. رابعا، ينبغي أن يكون تدفق النيتروجين عالية بما يكفي لتطهير كل الهواء من رد فعل لتشجيع تشكيل المرحلة البلورية MnO على Mn3O4. كما هو مبين في الشكل 6A، فإن انخفاض تدفق النيتروجين سيؤدي إلى الجسيمات النانوية مع تركيبة MnO / Mn3O4. سوف ملء الصحيح من فقاعة النفط المعدنية مع كميات متزايدة من النفط السيليكون من فقاعة اليسار (1 بوصة من النفط) إلى فقاعة الأوسط (1.5 بوصة من النفط) إلى فقاعة الحق (2 بوصة من النفط) تعيين المقاومة لتدفق النيتروجين لتكون أدنى من خلال رد الفعل (#4 في الشكل 1). يمكن استخدام معدل الفقاعات الفقاعية المتوسطة للنفط المعدني (بواسطة #7،8 في الشكل 1) لقياس معدل النيتروجين المتدفق من خلال التفاعل. وأخيراً، يجب إضافة عامل استقرار مثل الزراعة العضوية إلى خليط التفاعل لتنسيق نوية الجسيمات النانوية والنمو. كما هو مبين في الشكل 6B، DE دون الزراعة العضوية خلق كمية صغيرة من المنتج ، ومعظمها من Mn3O4 (67 ٪) تكوين. وقد لوحظ أيضا أن يكون هذا المنتج شكل غير منتظم مع الجسيمات النانوية المجمعة من قبل TEM، والتي لم تحدث عندما كان OA موجودة في رد الفعل (الشكل 6F).

يمكن تعديل عدة متغيرات من التفاعل التحلل الحراري لتحسين حجم الجسيمات النانوية، مورفولوجيا، وتركيبة بما في ذلك نوع الغاز الخامل47،48،50، ذروة درجة حرارة التفاعل44،47،48،44، 45،44,46، وأنواع / نسب من المركبات الكيميائية الأولية المستخدمة في التفاعل20،45،47،48،50.46 وقد أظهرت Salazar-Alvarez etal. 50 و Seo et al.48 أن تدفق الأرجون أثناء التحلل الحراري لـ Mn(II) يشكل Mn3O4 في درجات حرارة رد فعل الذروة المنخفضة التي تتراوح من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية. عند استخدام النيتروجين أو الهواء، حقق Nolis etal. 47 نتائج مماثلة لتحلل Mn(III) ACAC حيث تم إنتاج Mn3O4 الجسيمات النانوية في درجات حرارة أقل (150 oC أو 200 oC) وتم توليد جسيمات نانوية MnO فقط في درجات حرارة أعلى (250 درجة مئوية و 300 درجة مئوية)47. ارتفاع درجات الحرارة التفاعل الذروة وأطول الأوقات التي عقدت في ذروة درجة حرارة التفاعل، والمعروف أيضا باسم الوقت الشيخوخة، كما ارتبطت مع زيادة في حجم الجسيمات النانوية44،45،46،47،48،49. وعلاوة على ذلك، يمكن أن يؤثر معدل التسخين من التفاعل على حجم الجسيمات النانوية. ووجد Schladt وآخرون44 أن زيادة معدل التدفئة من 1.5 درجة مئوية/دقيقة إلى 90 سC/min انخفض حجم الجسيمات النانوية من 18.9 نانومتر إلى 6.5 نانومتر، على التوالي. وأخيراً، يمكن إضافة مواد كيميائية مختلفة كعوامل تقليل وعوامل استقرار في تفاعلات التحلل الحراري المنغنيزية؛ ومع ذلك، OA20،,47،,48،,50 وحمض الأوليك20،,45 هي الأكثر شيوعا. وقد ثبت أن نسبة الزراعة العضوية إلى حمض الأوليك تؤثر على كيمياء وشكل الجسيمات النانوية النانوية المركبة من ال MnO. وفقا ل Zhang et al.20، أدى OA فقط إلى تكوين Mn3O4 الجسيمات النانوية ، أدى مزيج من حمض الزراعة العضوية وحمض الأوليك إلى مزيج من Mn3O4 و الجسيمات النانوية MnO ، وحامض الأوليك ينتج فقط جسيمات نانوية متعددة الألياف. ومن المثير للاهتمام، وتبين التجربة أن الجسيمات النانوية MnO يمكن أن تكون ملفقة مع الزراعة العضوية فقط، وأن حمض الأوليك ليس ضروريا لتعزيز تشكيل المرحلة البلورية MnO. وعلاوة على ذلك، فإن استخدام الزراعة العضوية في حد ذاته جسيمات نانوية كروية ملفقة، في حين أن حمض الأوليك وحده ولدت نجمة على شكل جسيمات نانوية20،64. ومن الواضح أن هناك مرونة كبيرة في تغيير بارامترات التوليف للتأثير على الخواص الفيزيائية والكيميائية الناتجة عن الجسيمات النانوية متعددة الألياف.

بالرغم من البروتوكول التفصيلي، قد تنشأ مثيلات تتطلب استكشاف الأخطاء وإصلاحها. توضح الفقرة التالية تفاصيل بعض المشكلات والحلول المشتركة. أثناء التفاعل، إذا كانت درجة الحرارة يبدو أن تستقر حول 100 درجة مئوية، قد تسربت بعض المياه في عباءة التدفئة. فحص واضح للمنطقة المحيطة لتسرب المياه من المكثف. لا تلمس مباشرة عباءة أو قارورة أسفل مستديرة دون قفازات مقاومة للحرارة، كما أنها سوف تكون ساخنة جدا. إذا لوحظ الماء، على الفور إيقاف وحدة تحكم درجة الحرارة، وافصل عباءة التدفئة، والسماح لها الجافة بين عشية وضحاها. لمنع التسربات المستقبلية، استخدم خرطوم دودة متداخلة لتأمين أنابيب المياه إلى المكثف. في حالة أن المنتج المطلوب هو MnO، ولكن يتم إنتاج Mn3O4 فقط، من المهم التحقق من تدفق النيتروجين أثناء التفاعل. يجب أن يكون لدى الفقاعة الوسطى تيار ثابت من الفقاعات (انظر الفيديو لمعرفة معدل الفقاعة الصحيح) ، في حين يجب أن يكون لديك فقاعة صحيحة فقاعات أو فقاعات تتشكل فيه. يمكن أن يحدث تدفق النيتروجين غير صحيح إذا لم يتم الحفاظ على مستويات زيت السيليكون التفاضلي في كل فقاعة النفط المعدني. تحقق من مستويات النفط قبل كل تجربة وملء bubblers وفقا للخطوة 1.5 إذا لزم الأمر. أثناء جمع الجسيمات النانوية، يحدد البروتوكول لسكب المابير بدون إزعاج حبيبة الجسيمات النانوية. أفضل طريقة للتخلص من ناظر هو صب بها مع حركة واحدة مستمرة سريعة بدلا من واحدة بطيئة. ومع ذلك، إذا كان يحصل على بيليه فصل بسهولة من أنبوب الطرد المركزي، ويوصى باستخدام ماصة نقل لإزالة فائقة. خلال جمع جسيمات نانوية وإعداد الشبكة TEM، حمام سونيكيشن هو خطوة رئيسية. إذا كانت الجسيمات النانوية ليست resuspending بشكل صحيح، نقل أنبوب حول صوتاتور حمام الماء حتى تقع منطقة حيث يمكن أن يشعر sonication من قبل اليد عقد الأنبوب. يمكن أيضا أن ينظر بوضوح بيليه الجسيمات النانوية تتفكك تحت sonication حمام قوي إذا كان الأنبوب هو في المكان الصحيح. بعد إعادة الدمج النانوي، من المهم أن يتم تعليق شبكة TEM في الهواء مع ملاقط عكسية بدلاً من وضعها على مسح أو مباشرة على سطح مقعد ماصة. سوف مسح أو سطح مقاعد البدلاء ماصة فتيلة تعليق الجسيمات النانوية الخروج من شبكة TEM قبل التجفيف، مما أدى إلى ترسب جسيمات نانوية غير كافية على الشبكة للتصوير.

على الرغم من أن رد فعل التحلل الحراري بسيط ومباشر إلى حد ما لمتابعة توليف الجسيمات النانوية MnO ، هناك بعض القيود المرتبطة الأسلوب. في حين أنه من الممكن السيطرة على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للجسيمات النانوية إلى حد ما، بعض المتغيرات مثل درجة الحرارة والشيخوخة الوقت تؤثر على حجم الجسيمات النانوية وتكوين المرحلة في وقت واحد. ولذلك، فمن الصعب أن يكون دائما التحكم الدقيق المستقل لخصائص الجسيمات النانوية باستخدام هذه الطريقة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي توسيع نطاق توليف الجسيمات النانوية عن طريق مضاعفة كميات المواد الأولية ثلاث مرات أو أربعة أضعاف إلى أن يصبح رد الفعل غير مستقر وعنيف. كما يرتبط حجم المجموعة الأكبر مع انخفاض العائد. وعلاوة على ذلك، على الرغم من تخزين الجسيمات النانوية MnO داخل قوارير متألقة مغطاة ملفوفة في فيلم بلاستيكي البارافين، فقد رأينا أكسدة سطح الجسيمات النانوية إلى Mn3O4 كما تم تقييمه من قبل التحليل الطيفي الضوئي بالأشعة السينية. وأخيراً، فإن الجسيمات النانوية MnO التي تولدها هذه التقنية ستكون ناعورة ومتوجة بـ OA(الشكل 7). وسيتعين تطبيق مزيد من التعديل السطحي على جسيمات نانوية انتقالية إلى حالة هيدروفيلية لتمكين التعليق على الجسيمات النانوية في وسائط مائي. وقد تم إنشاء عدة طرق لتعزيز تشتت الجسيمات النانوية في الحلول البيولوجية بما في ذلك التغليف الجسيمات النانوية داخل البوليمرات14، طلاء سطح الجسيمات النانوية مع الدهون52، أو تبادل ليغاند لتحل محل الزراعة العضوية على سطح الجسيمات النانوية مع الغمات المائية مثل بولي (حمض الاكريليك)20. لتحقيق تغليف الجسيمات النانوية MnO داخل بولي (اللاكتيك-CO-حمض الجليكول) (PLGA) البوليمر, اتبع ماكول وسيرياني مفصلة بروتوكول جوفي 65; يمكن إضافة جسيمات نانوية MnO مباشرة إلى حل البوليمر PLGA كما هو موضح للأدوية الهدّاب في الخطوة 8 من قسم إعداد الجسيمات النانوية. يمكن تقييم توزيع البلورات النانوية MnO داخل الجسيمات النانوية PLGA باستخدام TEM وتحميل Mn داخل البوليمر PLGA يمكن تحديدها من خلال تحليل قياس الحرارة كما هو مبين في Bennewitz وآخرون14.

على الرغم من أنه يمكن استخدام الجسيمات النانوية MnO لمجموعة واسعة من التطبيقات بسبب خصائصها المغناطيسية والإلكترونية والحفازة ، إلا أننا مهتمون بتطبيق الجسيمات النانوية MnO كعوامل تباين قابلة للتبديل ، T1 MRI. سابقا، وقد أظهرت مجموعتنا وغيرها أن جسيمات نانوية MnO سليمة لها لا تذكر T1 MRI التباين (إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي هو "إيقاف") في الأسك الفسيولوجية 7.4 محاكاة الدم14،15،16،17،18،19. ومع ذلك، يذوب MnO لإنشاء2 + 2 Mn كبيرة في انخفاض الرقم H 5 محاكاة الاندوسومات الخلوية; صدر Mn2 + سوف تنسق مع جزيئات المياه المحيطة بها لتحويل "ON" إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي في درجة PH منخفضة14،15،16،17،18،19. يمكن أن تكون موضعية جسيمات نانوية MnO إلى خلايا مختلفة من الفائدة، مثل الخلايا السرطانية، من خلال إضافة الببتيدات المستهدفة أو الأجسام المضادة إلى سطح الجسيمات النانوية51،66. هنا، نحن وصف تركيب جسيمات نانوية MnO مع متوسط قطر يتراوح بين 18.6 نانومتر إلى 38.8 نانومتر. التحكم في حجم الجسيمات النانوية يمكن أن تكون مفيدة لتحسين فعالية عامل التباين MRI. على وجه التحديد، من المتوقع أن الجسيمات النانوية أكبر سيكون لها مساحة أكثر للارتباط من يغاندس استهداف لتعزيز تراكم الجسيمات النانوية في موقع الفائدة مثل الأورام. ومع ذلك، يجب أن يقتصر حجم الجسيمات النانوية الشاملة مع مجموعات سطحية مضافة على 50-100 نانومتر لتحقيق أقصى قدر من تراكم الورم67،68. جسيمات نانوية أصغر، من ناحية أخرى، لديها نسبة أعلى مساحة إلى حجم السطح لتسهيل سرعة إطلاق Mn2+ تحت البيئات الحمضية وينبغي أن تسمح لأحجام التعبئة الجسيمات النانوية المحسنة داخل أنظمة التسليم البوليمرية. وينبغي أيضا أن التوليف من MnO عبر Mn3O4 أيضا تحسين التصوير بالرنين المغناطيسي على النقيض، كما ثبت MnO لتذوب أسرع من Mn3O4 في حلول حمضية مركزة لتوليد المزيد من Mn2 + أيونات69. باختصار، لقد وصفنا بروتوكول التحلل الحراري لتصنيع الجسيمات النانوية MnO التي هي واضحة نسبيا وقابلة للتخصيص للسماح لتحسين تصميم الجسيمات النانوية للاستخدام في المستقبل في التطبيقات مثل وكلاء التباين التصوير بالرنين المغناطيسي الذكية، أجهزة الاستشعار الحيوي، المحفزات، والبطاريات وتنقية المياه.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.

Acknowledgments

وقد تم دعم هذا العمل من قبل صناديق بدء تشغيل قسم الهندسة الكيميائية والطبية الحيوية WVU (M.F.B.). الكتاب يود أن يشكر الدكتور مارسيلا Redigolo لتوجيهات بشأن إعداد الشبكة والتقاط الصور من الجسيمات النانوية مع TEM، الدكتور تشيانغ وانغ لدعمه في تقييم XRD و FTIR أطياف، الدكتور جون زوندلو وهنتر Snoderly للبرمجة ودمج وحدة تحكم درجة الحرارة في بروتوكول تخليق الجسيمات النانوية، جيمس هول لمساعدته في تجميع تركيب جسيمات نانوية ، الكسندر Pueschel وجينا فيتو للمساعدة في كمي من جسيمات نانوية MnO من الصور TEM، ومرفق البحوث المشتركة WVU لاستخدام TEM، XRD، وFTIR.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Chemicals and Gases
Benzyl ether (DE) Acros Organics AC14840-0010 Concentration: 99%, 1 L
Drierite W. A. Hammond Drierite Co. LTD 23001 Drierite 8 mesh, 1 lb
Ethanol Decon Laboratories  2701 200 proof, 4 x 3.7 L
Hexane Macron Fine Chemicals 5189-08 Concentration:  ≥98.5%, 4 L
Hydrochloric acid VWR BDH3030-2.5LPC Concentration: 36.5 - 38.0 % ACS, 2.5 L
Manganese (II) acetyl acetonate (Mn(II)ACAC) Sigma Aldrich 245763-100G 100 g
Nitrogen gas tank Airgas NI R300 Research 5.7 grade nitrogen, size 300 cylinder
Nitrogen regulator Airgas Y11244D580-AG Single stage brass 0-100 psi analytical cylinder regulator CGA-580 with needle outlet
Oleylamine (OA) Sigma Aldrich O7805-500G Concentration: 70%, technical grade, 500 g
Silicone oil Beantown Chemical 221590-100G 100 g
Equipment
Centrifuge Beckman-Coulter Avanti J-E JA-20 fixed-angle aluminum rotor, 8 x 50 mL, 48,400 x g
Hemisphere mantle Ace Glass Inc. 12035-17 115 V, 270 W, 500 mL, temperature up to 450 °C
Hot plate stirrer VWR 97042-642 120 V, 1000 W, 8.3 A, ceramic top
Temperature controller Yokogawa Electric Corporation UP351
Temperature probe Omega KMQXL-040G-12 Immersion probe, temperature up to 1335 °C
Vacuum oven Fisher Scientific 282A 120 V, 1800 W, temperature up to 280 °C
Vortex mixer Fisher Scientific 02-215-365 120 V, 50/60 Hz, 150 W
Water bath sonicator Fisher Scientific FS30H Ultrasonic power 130 W, 3.7 L tank
Tools and Materials
Dumont tweezer Electron Microscopy Sciences 72703D Style 5/45, Dumoxel, 109 mm, for picking up TEM grids
Dumont reverse tweezer Ted Pella 5748 Style N2a, 118 mm, NM-SS, self-closing, holding TEM grids in place for sample preparation
Mortar and pestle Amazon BS0007 BIPEE agate mortar and pestle, 70 X 60 X 15 mm labware
Nalgene™ Oak Ridge tubes ThermoFisher Scientific 3139-0050 Polypropylene copolymer, 50,000 x g, 50 mL, pack of 10
Scintillation vials Fisher Scientific 03-337-4 20 mL vials with white caps, case of 500
TEM grids Ted Pella 01813-F Carbon Type-B, 300 mesh, copper, pack of 50
Glassware Setup
4-neck round bottom flask Chemglass Life Sciences CG-1534-01 24/40 joint, 500 mL, #7 chem thread for thermometers
6-port vacuum manifold Chemglass Life Sciences CG-4430-02 480 nm, 6 ports, 4 mm PTFE stopcocks
Adapter Chemglass Life Sciences CG-1014-01 24/40 inner joint, 90°
Condenser Chemglass Life Sciences CG-1216-03 24/40 joint, 365 mm, 250 mm jacket length
Drierite 26800 drying column Cole-Parmer  EW-07193-00 200 L/hr, 90 psi
Funnel Chemglass Life Sciences CG-1720-L-02 24/40 joint, 100 powder funnel, 195 mm OAL
Interlocked worm gear hose clamp Grainger 16P292 1/2" wide stainless steel clamp, 3/8" to 7/8" diameter, to secure condenser tubing, 10 pack 
Keck clips Kemtech America Inc CS002440 24/40 joint
Metal claw clamp Fisher Scientific 05-769-7Q 22cm, three-prong extension clamps
Metal claw clamp holder Fisher Scientific 05-754Q Clamp regular holder
Mineral oil bubbler Kemtech America Inc B257040 185 mm
Rotovap trap Chemglass Life Sciences CG-1319-02 24/40 joints, 100 mL, self washing rotary evaporator
Rubber stopper Chemglass Life Sciences CG-3022-98 24/40 joints, red rubber
Tubing for air/water  McMaster-Carr 6516T21 Clear Tygon PVC for air/water, B-44-3, 1/4" ID, 1/16" wall, 25 ft
Tubing for air/water  McMaster-Carr 6516T26 Clear Tygon PVC for air/water, B-44-3, 3/8" ID, 1/16" wall, 25 ft
Tubing for chemicals McMaster-Carr 5155T34 Clear Tygon PVC for chemicals, E-3603, 3/8" ID, 1/16" wall, 50 ft
Analysis Programs
XRD analysis program Malvern Panalytical N/A X'Pert HighScore Plus
FTIR analysis program Varian, Inc. N/A Varian Resolutions Pro

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Felton, C., et al. Magnetic nanoparticles as contrast agents in biomedical imaging: recent advances in iron- and manganese-based magnetic nanoparticles. Drug Metabolism Reviews. 46 (2), 142-154 (2014).
  2. Hsu, B. Y. W., et al. Relaxivity and toxicological properties of manganese oxide nanoparticles for MRI applications. RSC Advances. 6 (51), 45462-45474 (2019).
  3. Wierzbinski, K. R., et al. Potential use of superparamagnetic iron oxide nanoparticles for in vitro and in vivo bioimaging of human myoblasts. Scientific Reports. 8 (1), 1-17 (2018).
  4. Vukojević, V., et al. Enzymatic glucose biosensor based on manganese dioxide nanoparticles decorated on graphene nanoribbons. Journal of Electroanalytical Chemistry. 823, 610-616 (2018).
  5. George, J. M., Antony, A., Mathew, B. Metal oxide nanoparticles in electrochemical sensing and biosensing: a review. Microchimica Acta. 185 (7), 358 (2018).
  6. Fei, J., et al. Tuning the Synthesis of Manganese Oxides Nanoparticles for Efficient Oxidation of Benzyl Alcohol. Nanoscale Research Letters. 12, (2017).
  7. Le, T. H., Ngo, T. H. A., Doan, V. T., Nguyen, L. M. T., Le, M. C. Preparation of Manganese Dioxide Nanoparticles on Laterite for Methylene Blue Degradation. Journal of Chemistry. 2019, 1602752 (2019).
  8. Kuo, C. H., et al. Robust Mesoporous Manganese Oxide Catalysts for Water Oxidation. ACS Catalysis. 5 (3), 1693-1699 (2015).
  9. Farzana, R., Rajarao, R., Hassan, K., Behera, P. R., Sahajwalla, V. Thermal nanosizing: Novel route to synthesize manganese oxide and zinc oxide nanoparticles simultaneously from spent Zn-C battery. Journal of Cleaner Production. 196, 478-488 (2018).
  10. Elbasuney, S., Elsayed, M. A., Mostafa, S. F., Khalil, W. F. MnO2 Nanoparticles Supported on Porous Al2O3 Substrate for Wastewater Treatment: Synergy of Adsorption, Oxidation, and Photocatalysis. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials. , (2019).
  11. Shapiro, E. M., et al. MRI detection of single particles for cellular imaging. Proceedings of the National Academy of Sciences. 101 (30), 10901-10906 (2004).
  12. Shapiro, E. M., Skrtic, S., Koretsky, A. P. Sizing it up: Cellular MRI using micron-sized iron oxide particles. Magnetic Resonance in Medicine. 53 (2), 329-338 (2005).
  13. Bennewitz, M. F., Tang, K. S., Markakis, E. A., Shapiro, E. M. Specific chemotaxis of magnetically labeled mesenchymal stem cells: implications for MRI of glioma. Molecular imaging and biology: MIB: the official publication of the Academy of Molecular Imaging. 14 (6), 676-687 (2012).
  14. Bennewitz, M. F., et al. Biocompatible and pH-Sensitive PLGA Encapsulated MnO Nanocrystals for Molecular and Cellular MRI. ACS Nano. 5 (5), 3438-3446 (2011).
  15. Chen, Y., et al. Manganese oxide-based multifunctionalized mesoporous silica nanoparticles for pH-responsive MRI, ultrasonography and circumvention of MDR in cancer cells. Biomaterials. 33 (29), 7126-7137 (2012).
  16. Park, M., et al. Large-Scale Synthesis of Ultrathin Manganese Oxide Nanoplates and Their Applications to T1 MRI Contrast Agents. Chemistry of Materials. 23 (14), 3318-3324 (2011).
  17. Duan, B., et al. Core-Shell Structurized Fe3O4@C@MnO2 Nanoparticles as pH Responsive T1-T2* Dual-Modal Contrast Agents for Tumor Diagnosis. ACS Biomaterials Science & Engineering. 4 (8), 3047-3054 (2018).
  18. Hao, Y., et al. Multifunctional nanosheets based on folic acid modified manganese oxide for tumor-targeting theranostic application. Nanotechnology. 27 (2), 025101 (2015).
  19. Shi, Y., Guenneau, F., Wang, X., Hélary, C., Coradin, T. MnO2-gated Nanoplatforms with Targeted Controlled Drug Release and Contrast-Enhanced MRI Properties: from 2D Cell Culture to 3D Biomimetic Hydrogels. Nanotheranostics. 2 (4), 403-416 (2018).
  20. Zhang, H., et al. Revisiting the coordination chemistry for preparing manganese oxide nanocrystals in the presence of oleylamine and oleic acid. Nanoscale. 6 (11), 5918 (2014).
  21. McDonagh, B. H., et al. L-DOPA-Coated Manganese Oxide Nanoparticles as Dual MRI Contrast Agents and Drug-Delivery Vehicles. Small. 12 (3), 301-306 (2016).
  22. Ding, X., et al. Polydopamine coated manganese oxide nanoparticles with ultrahigh relaxivity as nanotheranostic agents for magnetic resonance imaging guided synergetic chemo-/photothermal therapy. Chemical Science. 7 (11), 6695-6700 (2016).
  23. Wei, R., et al. Versatile Octapod-Shaped Hollow Porous Manganese(II) Oxide Nanoplatform for Real-Time Visualization of Cargo Delivery. Nano Letters. 19 (8), 5394-5402 (2019).
  24. Na, H. B., et al. Development of a T1 contrast agent for magnetic resonance imaging using MnO nanoparticles. Angewandte Chemie (International Ed. in English). 46 (28), 5397-5401 (2007).
  25. Rockenberger, J., Scher, E. C., Alivisatos, A. P. A New Nonhydrolytic Single-Precursor Approach to Surfactant-Capped Nanocrystals of Transition Metal Oxides. Journal of the American Chemical Society. 121 (49), 11595-11596 (1999).
  26. Han, C., et al. Synthesis of a multifunctional manganese(II)-carbon dots hybrid and its application as an efficient magnetic-fluorescent imaging probe for ovarian cancer cell imaging. Journal of Materials Chemistry B. 4 (35), 5798-5802 (2016).
  27. Wang, A., et al. Redox-mediated dissolution of paramagnetic nanolids to achieve a smart theranostic system. Nanoscale. 6 (10), 5270-5278 (2014).
  28. Jia, Q., et al. A Magnetofluorescent Carbon Dot Assembly as an Acidic H2O2-Driven Oxygenerator to Regulate Tumor Hypoxia for Simultaneous Bimodal Imaging and Enhanced Photodynamic Therapy. Advanced Materials. 30 (13), 1706090 (2018).
  29. Yang, B., et al. A three dimensional Pt nanodendrite/graphene/MnO 2 nanoflower modified electrode for the sensitive and selective detection of dopamine. Journal of Materials Chemistry B. 3 (37), 7440-7448 (2015).
  30. Li, J., Li, D., Yuan, R., Xiang, Y. Biodegradable MnO2 Nanosheet-Mediated Signal Amplification in Living Cells Enables Sensitive Detection of Down-Regulated Intracellular MicroRNA. ACS Applied Materials & Interfaces. 9 (7), 5717-5724 (2017).
  31. Fan, H., et al. A Smart DNAzyme-MnO2 Nanosystem for Efficient Gene Silencing. Angewandte Chemie International Edition. 54 (16), 4801-4805 (2015).
  32. Zhang, Y., et al. A real-time fluorescence turn-on assay for acetylcholinesterase activity based on the controlled release of a perylene probe from MnO 2 nanosheets. Journal of Materials Chemistry C. 5 (19), 4691-4694 (2017).
  33. Meng, H. M., et al. Multiple Functional Nanoprobe for Contrast-Enhanced Bimodal Cellular Imaging and Targeted Therapy. Analytical Chemistry. 87 (8), 4448-4454 (2015).
  34. Zhao, Z., et al. Activatable Fluorescence/MRI Bimodal Platform for Tumor Cell Imaging via MnO2 Nanosheet-Aptamer Nanoprobe. Journal of the American Chemical Society. 136 (32), 11220-11223 (2014).
  35. Chen, J. L., et al. A glucose-activatable trimodal glucometer self-assembled from glucose oxidase and MnO 2 nanosheets for diabetes monitoring. Journal of Materials Chemistry B. 5 (27), 5336-5344 (2017).
  36. Yang, G., et al. Hollow MnO 2 as a tumor-microenvironment-responsive biodegradable nano-platform for combination therapy favoring antitumor immune responses. Nature Communications. 8 (1), 1-13 (2017).
  37. Wu, Y., et al. Versatile in situ synthesis of MnO2 nanolayers on upconversion nanoparticles and their application in activatable fluorescence and MRI imaging. Chemical Science. 9 (24), 5427-5434 (2018).
  38. Jing, X., et al. Intelligent nanoflowers: a full tumor microenvironment-responsive multimodal cancer theranostic nanoplatform. Nanoscale. 11 (33), 15508-15518 (2019).
  39. Peng, Y. K., et al. Engineered core-shell magnetic nanoparticle for MR dual-modal tracking and safe magnetic manipulation of ependymal cells in live rodents. Nanotechnology. 29 (1), 015102 (2018).
  40. Ren, S., et al. Ternary-Responsive Drug Delivery with Activatable Dual Mode Contrast-Enhanced in vivo Imaging. ACS Applied Materials & Interfaces. 10 (38), 31947-31958 (2018).
  41. Zhen, W., et al. Multienzyme-Mimicking Nanocomposite for Tumor Phototheranostics and Normal Cell Protection. ChemNanoMat. 5 (1), 101-109 (2019).
  42. Tang, W., et al. Wet/Sono-Chemical Synthesis of Enzymatic Two-Dimensional MnO2 Nanosheets for Synergistic Catalysis-Enhanced Phototheranostics. Advanced Materials. 31 (19), 1900401 (2019).
  43. Ding, B., Zheng, P., Ma, P., Lin, J. Manganese Oxide Nanomaterials: Synthesis, Properties, and Theranostic Applications. Advanced Materials. , 1905823 (2020).
  44. Schladt, T. D., Graf, T., Tremel, W. Synthesis and Characterization of Monodisperse Manganese Oxide Nanoparticles-Evaluation of the Nucleation and Growth Mechanism. Chemistry of Materials. 21 (14), 3183-3190 (2009).
  45. Yin, M., O'Brien, S. Synthesis of Monodisperse Nanocrystals of Manganese Oxides. Journal of the American Chemical Society. 125 (34), 10180-10181 (2003).
  46. Chen, Y., Johnson, E., Peng, X. Formation of Monodisperse and Shape-Controlled MnO Nanocrystals in Non-Injection Synthesis: Self-Focusing via Ripening. Journal of the American Chemical Society. 129 (35), 10937-10947 (2007).
  47. Nolis, G. M., Bolotnikov, J. M., Cabana, J. Control of Size and Composition of Colloidal Nanocrystals of Manganese Oxide. Inorganic Chemistry. 57 (20), 12900-12907 (2018).
  48. Seo, W. S., et al. Size-Dependent Magnetic Properties of Colloidal Mn3O4 and MnO Nanoparticles. Angewandte Chemie International Edition. 43 (9), 1115-1117 (2004).
  49. Douglas, F. J., et al. Formation of octapod MnO nanoparticles with enhanced magnetic properties through kinetically-controlled thermal decomposition of polynuclear manganese complexes. Nanoscale. 6 (1), 172-176 (2013).
  50. Salazar-Alvarez, G., Sort, J., Suriñach, S., Baró, M. D., Nogués, J. Synthesis and Size-Dependent Exchange Bias in Inverted Core-Shell MnO|Mn 3 O 4 Nanoparticles. Journal of the American Chemical Society. 129 (29), 9102-9108 (2007).
  51. Zhang, T., Ge, J., Hu, Y., Yin, Y. A General Approach for Transferring Hydrophobic Nanocrystals into Water. Nano Letters. 7 (10), 3203-3207 (2007).
  52. Chhour, P., et al. Nanodisco balls: control over surface versus core loading of diagnostically active nanocrystals into polymer nanoparticles. ACS nano. 8 (9), 9143-9153 (2014).
  53. Suk, J. S., Xu, Q., Kim, N., Hanes, J., Ensign, L. M. PEGylation as a strategy for improving nanoparticle-based drug and gene delivery. Advanced Drug Delivery Reviews. 99, 28-51 (2016).
  54. Huang, C. C., Khu, N. H., Yeh, C. S. The characteristics of sub 10 nm manganese oxide T1 contrast agents of different nanostructured morphologies. Biomaterials. 31 (14), 4073-4078 (2010).
  55. Zhao, N., et al. Size-Controlled Synthesis and Dependent Magnetic Properties of Nearly Monodisperse Mn3O4 Nanocrystals. Small. 4 (1), 77-81 (2008).
  56. He, D., Hai, L., He, X., Yang, X., Li, H. W. Glutathione-Activatable and O2/Mn2+-Evolving Nanocomposite for Highly Efficient and Selective Photodynamic and Gene-Silencing Dual Therapy. Advanced Functional Materials. 27 (46), 1704089 (2017).
  57. He, D., et al. Redox-responsive degradable honeycomb manganese oxide nanostructures as effective nanocarriers for intracellular glutathione-triggered drug release. Chemical Communications. 51 (4), 776-779 (2015).
  58. Chen, Y., et al. Multifunctional Graphene Oxide-based Triple Stimuli-Responsive Nanotheranostics. Advanced Functional Materials. 24 (28), 4386-4396 (2014).
  59. Prasad, P., et al. Multifunctional Albumin-MnO2 Nanoparticles Modulate Solid Tumor Microenvironment by Attenuating Hypoxia, Acidosis, Vascular Endothelial Growth Factor and Enhance Radiation Response. ACS Nano. 8 (4), 3202-3212 (2014).
  60. Perez De Berti, I., et al. Alternative low-cost approach to the synthesis of magnetic iron oxide nanoparticles by thermal decomposition of organic precursors. Nanotechnology. 24, 175601 (2013).
  61. Mourdikoudis, S., Liz-Marzán, L. M. Oleylamine in Nanoparticle Synthesis. Chemistry of Materials. 25 (9), 1465-1476 (2013).
  62. Zheng, M., et al. A simple additive-free approach for the synthesis of uniform manganese monoxide nanorods with large specific surface area. Nanoscale Research Letters. 8 (1), 166 (2013).
  63. Xu, Z., Shen, C., Hou, Y., Gao, H., Sun, S. Oleylamine as Both Reducing Agent and Stabilizer in a Facile Synthesis of Magnetite Nanoparticles. Chemistry of Materials. 21 (9), 1778-1780 (2009).
  64. Hou, Y., Xu, Z., Sun, S. Controlled Synthesis and Chemical Conversions of FeO Nanoparticles. Angewandte Chemie. 119 (33), 6445-6448 (2007).
  65. McCall, R. L., Sirianni, R. W. PLGA Nanoparticles Formed by Single- or Double-emulsion with Vitamin E-TPGS. Journal of Visualized Experiments. (82), (2013).
  66. Le Joncour, V., Laakkonen, P. Seek & Destroy, use of targeting peptides for cancer detection and drug delivery. Bioorganic & Medicinal Chemistry. 26 (10), 2797-2806 (2018).
  67. Perry, J. L., et al. Mediating Passive Tumor Accumulation through Particle Size, Tumor Type, and Location. Nano Letters. 17 (5), 2879-2886 (2017).
  68. Tang, L., et al. Investigating the optimal size of anticancer nanomedicine. Proceedings of the National Academy of Sciences. 111 (43), 15344-15349 (2014).
  69. Godunov, E. B., Izotov, A. D., Gorichev, I. G. Dissolution of Manganese Oxides of Various Compositions in Sulfuric Acid Solutions Studied by Kinetic Methods. Inorganic Materials. 54 (1), 66-71 (2018).

Tags

الهندسة الحيوية، الإصدار 160، الجسيمات النانوية، المنغنيز (II) أسيتيلاتليتونات، أكسيد المنغنيز، الأوليلامين، ديبنزيل الأثير، التحلل الحراري، التصوير بالرنين المغناطيسي، حيود الأشعة السينية، المجهر الإلكتروني للإرسال، فورييه تحويل الطيف بالأشعة تحت الحمراء
أكسيد المنغنيز توليف الجسيمات النانوية بواسطة التحلل الحراري من المنغنيز (II) Acetylacetonate
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Martinez de la Torre, C., Bennewitz, … More

Martinez de la Torre, C., Bennewitz, M. F. Manganese Oxide Nanoparticle Synthesis by Thermal Decomposition of Manganese(II) Acetylacetonate. J. Vis. Exp. (160), e61572, doi:10.3791/61572 (2020).

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