نقدم هنا طريقة موثوقة لمراقبة دمج الجسيمات النانوية في مصفوفة مضيف بوليمر عبر تغليف الانتفاخ. نوضح أن التركيز السطحي للنقاط الكمومية لسيلينيد الكادميوم يمكن تصوره بدقة من خلال التصوير الفلوري المقطعي.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
نقدم هنا طريقة موثوقة لمراقبة دمج الجسيمات النانوية في مصفوفة مضيف بوليمر عبر تغليف الانتفاخ. نوضح أن التركيز السطحي للنقاط الكمومية لسيلينيد الكادميوم يمكن تصوره بدقة من خلال التصوير الفلوري المقطعي.
يعد تصنيع مركبات البوليمر والجسيمات النانوية أمرا مهما للغاية في تطوير العديد من المواد الوظيفية. يعد تحديد التركيب الدقيق لهذه المواد أمرا ضروريا ، خاصة في تصميم المحفزات السطحية ، حيث يحدد تركيز سطح المكون النشط نشاط المادة. المواد المضادة للميكروبات التي تستخدم الجسيمات النانوية هي محور تركيز خاص لهذه التكنولوجيا. ظهر تغليف الانتفاخ مؤخرا كتقنية لإدخال الجسيمات النانوية المضادة للميكروبات في مصفوفة البوليمر المضيف. يوفر تغليف الانتفاخ ميزة توطين الدمج على الأسطح الخارجية للمواد ، والتي تعمل كمواقع نشطة لهذه المواد. ومع ذلك ، فإن القياس الكمي لامتصاص الجسيمات النانوية هذا يمثل تحديا. تستكشف الدراسات السابقة العلاقة بين النشاط المضاد للميكروبات والتركيز السطحي للمكون النشط ، ولكن هذا لا يتم تصوره بشكل مباشر. نعرض هنا طريقة موثوقة لمراقبة دمج الجسيمات النانوية في مصفوفة مضيف البوليمر عن طريق تغليف الانتفاخ. نوضح أنه يمكن تصور تركيز سطح الجسيمات النانوية CdSe / ZnS بدقة من خلال التصوير الفلوري المقطعي. باستخدام هذه الطريقة ، يمكننا تحديد امتصاص الجسيمات النانوية عن طريق تغليف الانتفاخ وقياس تركيز سطح الجسيمات المغلفة ، وهو أمر أساسي في تحسين نشاط المواد الوظيفية.
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.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. إعداد سيلينيد الكادميوم / ZnS الأساسية / شل الكم النقاط
2. تورم تغليف من الجسيمات النانوية في PDMS
3. التصور من الجسيمات النانوية تضخم تغليف في PDMS
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
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 السؤ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يسمح التصوير الفلوري المقطعي بالتصور المباشر للجسيمات النانوية أثناء تغليف الانتفاخ. تم عرض حركية التغليف ، مع توضيح الدافع نحو تركيز سطح الجسيمات النانوية العالي. يظهر أن مدى دمج الجسيمات النانوية يختلف باختلاف وقت تغليف الانتفاخ (الموصوف في القسم 2.3) ، مع زيادة الكمية الإجمالية للجسيمات النانوية المدمجة مع تمديد هذا الوقت ، مع تركيز الجسيمات المترجم على السطح إذا تم استخدام عينات البوليمر. يشير التباين في تركيز محلول الجسيمات النانوية (حتى 3× تخفيف ، الموصوف في القسم 2.2) ، إلى وجود تغيير طفيف في كمية الجسيمات المغلفة...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
C.R.C. تود أن تعرب عن تقديرها لصندوق رامزي التذكاري للتمويل.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| صفائح Polydimethylsiloxane | NuSil-Medical | Grade | |
| Oleylamine | Sigma Aldrich | O7805 | الدرجة الفنية |
| Trioctylphosphine | Sigma Aldrich | 117854 | الدرجة الفنية |
| أكسيد Trioctylphosphine | Sigma Aldrich | 346187 | الدرجة الفنية |
| 1-Octadecene | Sigma Aldrich | O806 | الدرجة التقنية |
| الزنك ثنائي إيثيل ديثيوكاربامات | سيجما ألدريتش | ||
| 329703-حمض الأوليك | سيجما ألدريتش | 364525 | الصف التقني |
| ثلاثي إيثيل أمين | سيجما ألدريتش | 471283-أكسيد | |
| الكادميوم | ألفا إيسار | 33235-هيكساديسيلامين | |
| ألفا إيسار | B22459 | الصف الفني | |
| 1- حمض الدوديسيل فوسفونيك | ألفا إيسار | H26259-مسحوق | |
| السيلينيوم | أكروس | 19807-كلوروفورم | |
| سيجما ألدريتش | |||
| 366919-n-هكسان | سيجما ألدريتش | 208752-مجهر | |
| شرائح | VWR | 631-0137 | سمك رقم 1 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن