يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

تطعيم الأنابيب النانوية الكربونية مولتيواليد مع البوليستيرين لتمكين التجميع الذاتي والرقع متباين

7.7K مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/56267

⸱

أبريل 1, 2018

 ,  , 
1Department of Analytical Chemistry, School of Chemistry, National Autonomous University of Mexico, 2Department of Organic Chemistry, School of Chemistry, National Autonomous University of Mexico

في هذه المقالة

ملخص

إجراء لخطوات تركيب الأنابيب النانوية الكربونية مولتيواليد البوليستيرين المطعمة باستخدام التعديل الكيميائية المتتابعة بصورة انتقائية إدخال سلاسل البوليمر سيديوالس والتجميع الذاتي عن طريق الرقع متباين قدم.

الملخص

نظهر بروتوكولا مباشرة graft الأنابيب النانوية الكربونية مولتيواليد البكر (MWCNTs) مع سلاسل البوليستيرين (PS) في سيديوالس من خلال استراتيجية بلمرة الجذور الحرة لتمكين تحوير الخصائص السطحية أنبوب نانوي و إنتاج سوبراموليكولار التجميع الذاتي للنانو. أولاً، يخلق hydroxylation انتقائي للأنابيب النانوية البكر من خلال فعل أكسدة ثنائية الطور حفازة وساطة مواقع رد الفعل سطحي الموزعة في سيديوالس. بعد ذلك يتم تعديل مواقع رد الفعل الأخير مع ميثاكريليك مويتيس باستخدام سيليلاتيد ميثاكريليك تمهيدا لإنشاء مواقع بوليميريزابل. يمكن معالجة تلك الجماعات بوليميريزابل البلمرة المزيد من الستيرين لإنتاج نانوماتيريال هجينة التي تحتوي على سلاسل PS المطعمة سيديوالس أنبوب نانوي. تحديد محتوى البوليمر-الاختلاس ومقدار مويتيس ميثاكريليك سيليلاتيد وعرض وتعديل هيدروكسيليشن للأنابيب النانوية وكمياً بتحليل ثيرموجرافيميتريك (TGA). وجود رد الفعل من المجموعات الوظيفية الهيدروكسيل وسيليلاتيد ميثاكريلات تؤكدها "فورييه تحويل الأشعة تحت الحمراء الطيفي" (FT الأشعة تحت الحمراء). توفر حلول أنبوب نانوي المطعمة البوليستيرين الكربون في رباعي هيدرو الفوران (THF) ويتم تحليل عينات الأنابيب النانوية كولينيرلي الذاتي تجميعها عندما يلقي الجدار إلى الجدار مجهر إلكتروني (TEM). لا يتم الحصول على تلك المتمتعة بالحكم الذاتي-التجميعات عندما يلقي الفراغات مناسبة وبالمثل من حلول مماثلة تحتوي على نظرائهم غير المطعمة. ولذلك، يتيح هذا الأسلوب تعديل أنبوب نانوي الرقع متباين في سيديوالس مما يؤدي إلى منظمة التلقائي عفوية في النانو.

المقدمة

ومنذ اكتشاف الأنابيب النانوية الكربونية أحادية الجدران (سوكنتس)،،من12 المجتمعات العلمية التي طبقت على الخصائص الكهربائية والميكانيكية والحرارية المعلقة3 في مجموعة واسعة من أحدث التطبيقات بتحوير خصائص السطح عبر التساهمية4 واستراتيجياتها غير التساهمية5 . تتضمن أمثلة هذه التطبيقات استخدامها كمحولات الطاقة في أجهزة الاستشعار، واقطاب7 6،في الخلايا الشمسية، ويدعم8 غير متجانسة في الحفز، نانوريكتورس9 في التوليف،10 القاذورات وكلاء في الواقية،11 الحشو في المواد المركبة،12إلخ. ومع ذلك، ظلت إمكانية لتعديل خصائص السطح أكثر قوة، بعد نظرائهم مولتيواليد صناعيا المتاحة هي: موكنتس، للتحكم في الاتجاه في تفاعلاتها غير التساهمي في النانو، مهمة صعبة المهمة حتى الآن. 13

سوبراموليكولار التجميع الذاتي لبنات البناء الجزيئي إحدى الاستراتيجيات الأكثر تنوعاً للتحكم في تنظيم هذه المسألة في النانو. 14 , 15 في هذا المعني، التفاعلات سوبراموليكولار تنطوي على الاتجاه، قصيرة المدى ومتوسطة المدى التفاعلات غير التساهمية مثل ح-السندات، فإن دير فالس، ثنائي قطب-ثنائي قطب، أيون-ثنائي قطب، الناجمة عن ثنائي قطب ثنائي القطب، التراص π-π، الموجبة π، انيون-π، كولومبيك، من بين أمور أخرى. 16 للأسف، اتجاهية في التجميع الذاتي للهياكل الكبيرة مثل MWCNTs ليست عفوية وعادة ما يتطلب قوات الدافع الخارجي (مثل قوالب أو نظم تبديد الطاقة). 17 ظلت نادراً ما استكشفت التفاف غير التساهمية تقرير المستخدمة مؤخرا للأنابيب النانوية مع البوليمرات المشارك مصممة لتحقيق الهدف الأخير،18 لكن استخدام استراتيجيات التساهمية لتقديم بدائل جديدة لحل هذه المشكلة.

يمكن إجراء التعديل الكيميائي للأنابيب النانوية الكربونية بشكل انتقائي لإدخال مجموعات وظيفية مختلفة تيرميني أو سيديوالس من نفس. 19 , 20 أحد النهج الأكثر فائدة لتكييف الخصائص السطحية في الكربون النانو تطعيم البوليمر من خلال طرق البلمرة القياسية. عادة، تتضمن تلك النهج مقدمة أولية من بوليميريزابل أو مجموعات البادئ (اﻷكريليك، الفينيل، إلخ.) على سطح نانوستروكتوري وبهم البلمرة المتعاقبة مع مونومر مناسبة. 21 في حالة موكنتس، ظلت التساهمية إدخال سلاسل البوليمر على سيديوالس للسيطرة على البقع بشكل متباين تحديا.

هنا سوف نعرض كيف يمكن تطبيق سلسلة من تعديل المواد الكيميائية مباشرة الخطوات22،23 لإدراج سلاسل PS على سيديوالس موكنتس أجل تعديل تلك الرقع السطحية والنهوض بهم متباين التجميع الذاتي23 على النانو. أثناء مسار التعديل، يسمح خطوة أولى ل hydroxylation انتقائية من موكنتس البكر في سيديوالس باتباع ثنائية الطور وساطة حفازة تفاعل الأكسدة تسفر عن نظرائهم الهيدروكسيلية هما موكنت-يا. يستخدم خطوة ثانية 3--(تريميثوكسيسيليل) بروبيل ميثاكريلات (تمسبما) لإدخال سيليلاتيد ميثاكريليك مويتيس إلى مجموعات الهيدروكسيل التي تم إنشاؤها مسبقاً (موكنت-س-تمسبما). ستوفر هذه إدراج مواقع رد الفعل السطحية خلال الخطوة الثالثة، عندما يتم بلمرة مونومر الستايرين من مويتيس ميثاكريليك وهكذا تسفر عن سلاسل البوليمر المطعمة على سيديوالس للأنابيب النانوية في النهاية (أي موكنت-س-س).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

تحذير: الرجاء مراجعة صحائف بيانات السلامة المادية ذات الصلة (MSDS) قبل الاستخدام. العديد من المواد الكيميائية المستخدمة في هذا البروتوكول شديدة السمية والمسببة للسرطان. قد يكون الكربون أنبوب نانوي المشتقات مخاطر الالتهاب الرئوي إضافية مقارنة بالتأصل الكربون السائبة التقليدية الأخرى. ويشتبه في أن الأنابيب النانوية الكربونية في الهباء الجوي قد تؤثر على الرئتين بطريقة مماثلة من الأسبستوس، وعلى الرغم من خواصها المسرطنة قد لا تم تماما توضيحها حتى الآن. الرجاء استخدام جميع ممارسات السلامة المناسبة عند إجراء التفاعلات الكيميائية ومنتجات تجهيز الخطوات بما في ذلك استخدام غطاء الدخان ومعدات الحماية الشخصية (مختبر معطف، قفازات، نظارات السلامة، مغلقة الأحذية، السراويل طول كامل) الوقت مناسب تصفية أجهزة التنفس فاسيبيسي ينبغي أن لا سيما تستخدم عندما يمكن إنشاؤها المحتملة أنبوب نانوي الغبار (هي الموافقة على نموذج N95 أو الأوروبية EN 149 معتمدة إصدارات FFP3). تشمل أجزاء من الإجراء التالي جو خامل معيار التعامل مع التقنيات. 24

1-هيدروكسيليشن انتقائية من الكربون مولتيواليد الأنابيب النانوية 22

  1. بوساطة ثنائية الطور حفازة أكسدة موكنتس
    1. التحضير للمرحلة العضوية
      1. إضافة 2.5 g موكنتس البكر إلى مشاهدة الزجاج، وطبق بتري أو الكأس.
      2. نقل الحاوية إلى فرن فراغ 80 درجة مئوية والغطاء مع كوب يشاهد مناسبة. قم بتشغيل المضخة الفراغ من الفرن وتعيين النظام إلى ca. 200 ملم زئبق.
      3. جاف النانومترية في فرن فراغ ح 12. بعد هذه الخطوة، سيتم القضاء على محتوى الماء موكنتس.
      4. صب 100 مل جولة قارورة السفلي مع قمع زجاج وملعقة موكنتس المجففة وإزالة القمع بمجرد الانتهاء.
      5. يعرض شريط إثارة مغناطيسية لقارورة قاع الجولة وإضافة ~ 50 مل الميثان 99 ٪ في قارورة استخدام كوب. ضجة في 60 لفة في الدقيقة باستخدام لوحة التحريك حتى تختفي اجلمرتر.
      6. إذا ظلت اجلمرتر في الحل بعد التحريك لمدة 10 دقائق، تنتقل قارورة حمام الموجات فوق الصوتية وتشغيل نظام الحد الأدنى 5 تكرار سونيكيشن إذا لزم الأمر. وسيكون هذا الحل مرحلة العضوية في مرحلة تفاعل أكسدة.
    2. التحضير للمرحلة مائي
      1. في كوب 25 مل، حل غ 0.6 فوق بروميد (تبابر) في 5 مل ماء المقطر استخدام شريط إثارة مغناطيسية وصفيحة إثارة.
      2. في 10 مل دورق حجمي، حل ز 0.253 كمنو4 في الماء المقطر (0.16 م حل) ويبقى الحل في كوب في متناول اليد. سيتم استخدام هذا الحل في الخطوة 1.1.2.4.
      3. تأخذ 5 مل حمض الخليك الجليدية (هوك) ونقل وحدة التخزين دروبويسي لحل تبابر. قد يكون من المفيد استخدام ماصة متدرجة وثابتة مع التحريك في حمام الثلج.
        ملاحظة: عملية خليط الطاردة للحرارة، ولذلك الإضافة ينبغي أن يتم ببطء لتجنب الإصابات المحتملة بقطرات المتوقعة أو الاحترار المفرط.
      4. نقل من قاسمة 5 مل من محلول مائي4 كمنو 0.16 م حل تبابر المحمضة. قد يكون من المفيد استخدام ماصة تخرج نظيفة وآثاره.
      5. يبقى الحل السابق مغطاة بزجاج يشاهد حتى حاجة. وسيكون هذا الحل مرحلة مائي في مرحلة تفاعل أكسدة.
    3. تفاعل أكسدة
      1. صب في مرحلة مائي في قارورة قاع الجولة التي تحتوي على المرحلة العضوية. وسيكون هذا الخليط الخليط تفاعل ثنائية الطور.
      2. استخدام لوحة إثارة، تحرض على نظام ثنائية الطور على 80 لفة في الدقيقة أو أكثر، وترك الخليط تحت التحريك في درجة حرارة الغرفة ح 24. بعد هذا الوقت، في مرحلة مائي البنفسجي الوردي يتحول شاحب والأنابيب النانوية أصبحت الهيدروكسيلية (موكنت-OH).
  2. تنقية موكنت-أوه
    1. استخلاص سائل-سائل
      1. نقل الخليط تفاعل ثنائية الطور إلى 150 مل أو 200 مل القمع سيباراتوري مع محبس الحنفية في موقف مغلقة. استخدام قمع زجاج وملعقة إذا لزم الأمر.
      2. استخدام ماصة بيرال، ماصة باستور مع لمبة مطاط المرفقة أو كوب، إضافة ~ 0.25 مل حمض الهيدروكلوريك في القمع سيباراتوري.
      3. استخدام القمع سيباراتوري.
        1. إغلاق القمع سيباراتوري مع سداده تفلون (عدم استخدام السدادات الزجاجية للأنابيب النانوية الكربونية) وتحرض بقوة 5 s في غطاء دخان مع الإطار المنزلق إلى أسفل. أثناء الانفعالات، دائماً عقد سداده تعلق بشدة للقمع يد واحدة والاستيلاء محبس الحنفية باليد الأخرى.
        2. فورا بعد الخطوة الانفعالات، اقلب القمع والإفراج عن تراكم الضغط عن طريق فتح في محبس الحنفية مع الجهة المعنية.
          ملاحظة: تأكد من للتصدي لاتجاه الضغط إلى الجزء الخلفي من الأغذية الدخان.
        3. كرر الخطوتين الانفعالات/الضغط-الإفراج عن آخر في دورات من 3-5.
        4. بمجرد الانتهاء من الدورة الأخيرة، فور إزالة السدادة وترك القمع فرضت ودون عائق حتى مرحلة الفصل الواضح. بعد فصل السائل والسائلة، لا يزال المرحلة مائي أعلى المرحلة العضوية. موكنت-أوه ستظل في المرحلة العضوية.
      4. في حالة حدوث لا انفصال، إضافة 1-5 مل من محلول ملحي (10-20% كلوريد الصوديوم في الماء، m/v) باستخدام ماصة بيرال أو ماصة باستور القمع سيباراتوري، خلط بلطف وترك الخليط دون عائق حتى مرحلة الانفصال. كرر حتى المطلوبة.
      5. استعادة المرحلة العضوية في كوب 150 مل حفظ في محبس الحنفية مفتوحة حتى يصل إلى حدود المرحلة، موقف محبس الحنفية. يمكن استخدامها 150 مل قارورة Erlenmeyer بدلاً من ذلك استعادة المرحلة العضوية؛ ومع ذلك، استرجاع للأنابيب النانوية من هذا النوع حاوية عادة أكثر صعوبة.
      6. يبقى الحل المستردة محمية بزجاج يشاهد حتى الترشيح.
      7. تجاهل المرحلة المائية على نحو ملائم.
    2. إعداد نظام الترشيح فراغ
      1. تعيين نظام الترشيح فراغ الجلوس السدادة وقاعدة بشدة في عنق قارورة كيتاساتو فرضت.
      2. الاحتفاظ بتصفية غشاء قطر 47 ملم في متناول اليد، واعتماداً على مواد الغشاء ودلائل من الشركة المصنعة، بشكل اختياري اتبع هذه الخطوة والمقبلين منها (الخطوات 1.2.2.2-1.2.2.4). تعد قطر 100 ملم طبق بيتري مع الإيثانول (EtOH) ملء 50% طاقتها.
      3. مع الملقط تلميح على نحو سلس، مكان تصفية غشاء قطر 47 ملم على طبق بيتري مع EtOH. ترك الغشاء في EtOH لجعل بالتأكيد لاستخدام غشاء مع حجم مسام 0.45 كحد أدنى 2-5-20 ميكرومتر. المسامية أحجام أصغر سوف تسد الترشيح، وبينما الأكبر حجماً سوف يقلل من كفاءة التصفية.
      4. إزالة الغشاء من EtOH استخدام الملقط تلميح على نحو سلس.
      5. مركز الغشاء في منطقة الزجاج متكلس سطح دعم مرشح ابتداء من حافة الغشاء. وقد يسهل ترطيب الاختياري مع EtOH هذه الخطوة.
      6. مركز الشفة القمع على رأس الجمعية العامة. عدم الإزعاج الغشاء. قفل القمع وقاعدة جنبا إلى جنب مع المشبك الربيع.
      7. الاتصال النظام المصدر فراغ. لا يتم تشغيل الفراغ حتى المطلوبة.
    3. الترشيح موكنت-أوه
      1. صب في مرحلة استرداد العضوية في القمع الترشيح فراغ بمساعدة قضيب من زجاج. تطبيق فراغ لتصفية العينة حتى جفاف.
      2. أغسل الصلبة مع 40-50 مل من 95 ٪ الميثانول (ميوه) باستخدام زجاجة غسيل. قد يكون من المفيد في هذه المهمة باستخدام قضيب من زجاج. كرر هذه العملية 5 مرات على الأقل. إبقاء الفراغ أثناء هذه الخطوة.
      3. بعد الغسيل، ترك النظام تحت الفراغ لمدة 20 دقيقة مغطاة بمشاهدة زجاج الجافة الصلبة.
      4. من أجل استرداد الصلبة من الغشاء، اتبع الخطوات التالية 1.2.3.5-1.2.3.8.
      5. بعناية، إزالة المشبك الربيع، ثم إزالة القمع عمودياً دون الإخلال بالغشاء والصلبة.
      6. بعناية فائقة، إزالة الغشاء جنبا إلى جنب مع الصلبة من على سطح الأرض دعم مرشح بمساعدة ملعقة والملقط نصيحة السلس.
      7. نقل الغشاء مع الصلبة إلى طبق بتري قطر 100 ملم أو يشاهد الزجاج.
      8. بمساعدة اثنين السلس-نصيحة الملقط وملعقة، استرداد الصلبة من سطح الغشاء حتى تودع جميع المنتج على زجاج صحن بتري/مشاهدة.
    4. التجفيف والتخزين موكنت-أوه
      1. تغطية الزجاج طبق بيتري/مشاهدة مع كوب يشاهد مناسبة (القطر أكبر من المطلوب).
        ملاحظة: لا تستخدم الفيلم الختم لتجنب فرض رسوم الكهرباء.
      2. إدخال الزجاج طبق بيتري/يشاهد في فرن فراغ تسخينه عند 80 درجة مئوية. قم بتشغيل المضخة الفراغ من الفرن وتعيين النظام إلى ca. 200 ملم زئبق.
      3. الجافة الصلبة ح 24. بعد هذه الخطوة، سيتم القضاء على محتوى المذيبات في المنتج. إذا لن يتم استخدام المنتج فورا، تخزين الصلبة في مجفف حتى المطلوبة.

2-تطعيم أوه موكنت مع سلاسل البوليستيرين 22،23

  1. تعديل أوه موكنت مع مويتيس ميثاكريليك سيليلاتيد
    1. صب 2.5 g موكنت-OH و 5 غ من الهيدروكينون في قارورة شلينك نظيفة 100 مل استخدام قمع زجاج وملعقة وإزالة القمع ويعرض شريط إثارة مغناطيسية.
    2. تعيين قارورة شلينك في وضع الجزر وفقا للمؤشرات التالية:
      1. قم بتوصيل قارورة شلينك لغاز خامل/فراغ النظام المتعددة باستخدام أنابيب مطاطية مناسبة إرفاقه زجاج قارورة المشتركة. تبقى متعددة قارورة مغلقة.
      2. قم بتوصيل مكثف مناسب للنظام الاستفادة من المياه باستخدام أنابيب مطاطية مناسبة، مع التأكد من تعيين دخل الماء من خلال المشترك الزجاج الأقرب إلى الذكور المشتركة.
      3. تليين المشترك الذكور المكثف مع طبقة الجميلة تطبيقية بالتساوي من الشحوم فراغ.
        ملاحظة: لا ينبغي المشترك مدهون المفرط لتجنب تلوث المنتج.
      4. إرفاق المشترك المكثف الذكور بالرقبة قارورة شلينك في. إغلاق المشترك المكثف الإناث مع سداده مطاطية.
      5. بعناية، فتح قارورة للفراغ. تأكد من أن لا امتص الأنابيب النانوية في السطر فراغ أثناء هذه العملية.
      6. ملء قارورة شلينك مع الغاز2 ن.
      7. كرر الخطوتين آخر مرتين أخريين.
      8. الحفاظ على النظام في إطار تدفق الغاز2 ن إيجابية.
    3. بمساعدة قنية نظيفة وحقنه مناسبة، ببطء حقن 50 مل التولوين الجافة من خلال السدادة المطاطية.
    4. استخدام لوحة إثارة وحمام حرارية، تحرض المخلوط بقوة في 80 لفة في الدقيقة أو أكثر، وترك الخليط تحت التحريك لمدة 5-10 دقائق في درجة حرارة الغرفة.
    5. استخدام قنية نظيفة والمحاقن، حقن 5 مل تمسبما من خلال السدادة المطاطية.
    6. تعيين درجة الحرارة إلى 100 درجة مئوية، وترك رد الفعل تحت الجزر وآثاره ح 12. بعد هذا الوقت، هي سيليلاتيد ميثاكريليك مويتيس كيميائيا للزوجين إلى مجموعات الهيدروكسيل في موكنتس (أي موكنت-س-تمسبما).
    7. بمجرد رد فعل على، بعناية إزالة سداده المطاط وإغلاق تدفق2 ن وانتظر حتى يتم قارورة في درجة حرارة الغرفة.
    8. تعيين نظام ترشيح فراغ (الخطوة 1.2.2).
    9. تصفية الصلبة (الخطوة 1.2.3). يغسل مع ميوه الزائدة.
    10. الجاف وتخزين موكنت-س-تمسبما (الخطوة 1.2.4).
  2. بلمرة ستايرين على تعديل موكنتس
    1. صب 2.5 g من موكنت-س-تمسبما و 75 ملغ من أزوبيسيسوبوتيرونيتريلي (أيبن) في قارورة شلينك نظيفة 100 مل استخدام قمع زجاج وملعقة وإزالة القمع.
      تنبيه: مسحوق أيبن ينبغي أن لا تكون عرضه للحرارة أو العوامل المؤكسدة بشدة، كما أنها قد تنفجر تلقائياً.
    2. يعرض شريط إثارة مغناطيسية لقارورة شلينك.
    3. تعيين قارورة شلينك في وضع الجزر (الخطوة 2.1.2).
    4. استخدام قنية نظيفة والمحاقن، حقن 50 مل التولوين الجافة من خلال السدادة المطاطية.
    5. باستخدام لوحة إثارة والحمامات الحرارية، تحرض المخلوط في 80 لفة في الدقيقة أو أكثر، وترك الخليط تحت التحريك لمدة 5-10 دقائق في درجة حرارة الغرفة.
    6. بمساعدة قنية نظيفة والمحاقن، حقن 7.5 مل ستيرين خلال السدادة.
    7. تعيين درجة الحرارة إلى 70 درجة مئوية وترك رد الفعل تحت الجزر والتحريك و ن2 لح 12. بعد هذا الوقت، هي المطعمة سلاسل PS لأنبوب نانوي سيديوالس (موكنت-س-س).
    8. افتح النظام في الهواء وإغلاق تدفق2 ن وبارد قارورة لدرجة حرارة الغرفة.
    9. تعيين نظام ترشيح فراغ (الخطوة 1.2.2).
    10. تصفية وتغسل الصلبة (الخطوة 1.2.3). استخدام الأسيتون بدلاً من ميوه أثناء الخطوة الغسيل. أغسل الصلبة خمس مرات أكثر مع 20 مل THF لإزالة البوليسترين غير منضم.
    11. الجاف وتخزين موكنت-س-PS (الخطوة 1.2.4).
      ملاحظة: طول سلسلة البوليمر المطعمة بالأنابيب النانوية يمكن ضبطها عن طريق تغيير تركيز الستيرين في التولوين أثناء الخطوة البلمرة؛ تركيزات أقل إنتاج سلاسل أقصر. يمكن استخدام الوقت تفاعل البلمرة لضبط حجم سلسلة البوليمر؛ أقصر رد فعل مرات الحد من طول السلاسل. راجع مراجع 22 و 23 لمزيد من التفاصيل.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

جمعت المعطيات TGA من الأنابيب النانوية البكر والأنابيب النانوية الهيدروكسيلية والأنابيب النانوية المعدلة مع سيليلاتيد ميثاكريليك مويتيس والأنابيب النانوية المطعمة البوليستيرين (الشكل 1). وجمعت نتائج الأشعة تحت الحمراء مترا من الأنابيب النانوية الهيدروكسيلية وتعديل للأنابيب النانوية مع سيليلاتيد ميثاكريليك مويتيس (الشكل 2). وجمعت صور تيم من الأنابيب النانوية البكر والأنابيب النانوية المطعمة البوليستيرين (الشكل...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

في هذا الأسلوب، وهناك بعض الخطوات التي تؤدي إلى أهمية حاسمة لضمان نجاح عملية تطعيم. أولاً، ينبغي أن تنفذ رد فعل أكسدة حفازة وساطة ثنائية الطور (الخطوة 1، 1) مع الأنابيب النانوية الكربونية متفرقة مؤخرا (الخطوة 1.1.1.5). إذا تشتت النتائج غير قادرة على البقاء ووفقا للتوصيات الواردة في البروتوكول، ستكون مفيدة إذا ما باستخدام نفس المؤشرات (الخطوة 1.1.1.6) استخدام سونيكاتور نصيحة بالموجات فوق الصوتية. قد يساعد استخدام أقصر MWCNTs أيضا في حل قضايا التشتت. ثانيا، إعداد نظام الترشيح فراغ أمر حاسم في تنقية الكفاءة (الخطوة 1.2.2). ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

شكر وتقدير

ونود أن نعترف بالبرامج بيب الرمزية ودجابا-بابيت من "الجامعة الوطنية المستقلة في المكسيك" (منحة الأرقام 5000-9158، 5000-9156، IA205616 و IA205316) و "المجلس الوطني" للعلوم والتكنولوجيا من المكسيك-مبرزين-(منح عدد 251533).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
بروميد رباعي بروبيل الأمونيوم ، 99٪ (TPABr)سيجما ألدريتش88104مهيج ،
برمنجنات البوتاسيوم السام ، 99٪ (KMnO4< / sub>)سيجما ألدريتش223468
حمض الخليك ، 99.5سيجما ألدريتش45726
أنابيب نانوية كربونية متعددة الجدران نقية ، 99٪ (MWCNTs)باير التكنولوجيةعينةمتبرع بهاالغبار الضار. >1 ميكرومتر في الطول و 13 & ndash ؛ 16 نانومتر في القطر الخارجي. المورد البديل: نانوسيل ، كتالوج N. NC7000 ، الموقع الإلكتروني: http://www.nanocyl.com/
كلوريد الصوديوم ، 98٪ (كلوريد الصوديوم)التقنية Sigma-AldrichS3014الدرجة الفنية
الإيثانول ، 99.8٪ (EtOH)Sigma-Aldrich32221أيضا استخدام الدرجة الفنية
الميثانول ، 99.8٪ (MeOH)Sigma-Aldrich322415شديد السمية. يمكن أيضا استخدام الدرجة التقنية
هيدروكينون ، 99٪سيجما ألدريتشH9003
تولوين ، 99.8سيجما ألدريتش244511اللامائي
3- (تريميثوكسي سيليل) بروبيل ميثاكريلات ، 98٪ (TMSPMA)سيجما ألدريتش440159حساس للهواء ،
أزوبيسيزوسيبوتيرونيتريل سام ، 99٪ (AIBN)سيجما ألدريتش755745متفجرات
ستايرين ، 99٪Sigma-AldrichS4972منقى باستخدام عمود تحضير هلام الألومينا وتخزينه في 4 درجات ؛ C
الأسيتون ، 99.5٪سيجما ألدريتش179124الدرجة التقنية يمكن أيضا استخدامها
رباعي هيدروفوران ، 99.9٪ (THF)سيجما ألدريتش494461
ثنائي كلورو ميثان ، 99.5٪سيجما ألدريتش443484
حمض الهيدروكلوريك شديد السمية ، 37٪سيجما ألدريتش435570أبخرة ضارة
٪ خدمات يمكن أيضا استخدام الدرجة يمكن ٪

المراجع

  1. Iijima, S. Helical Microtubules of Graphitic Carbon. Nature. 354, 56-58 (1991).
  2. Iijima, S., Ichihashi, T. Single-Shell Carbon Nanotubes of 1-nm Diameter. Nature. 363, 603-605 (1993).
  3. Dai, H. Carbon Nanotubes: Synthesis, Integration and Properties. Acc. Chem. Res. 35, 1035-1044 (2002).
  4. Karousis, N., Tagmatarchis, N. Current Progress on the Chemical Modification of Carbon Nanotubes. Chem. Rev. 110, 5366-5397 (2010).
  5. Zhao, Y. L., Stoddart, J. F. Noncovalent Functionalization of Single-Walled Carbon Nanotubes. Acc. Chem. Res. 42, 1161-1171 (2009).
  6. Zelada-Guillén, G. A., Riu, J., Düzgün, A., Rius, F. X. Immediate Detection of Living Bacteria at Ultralow Concentrations Using a Carbon Nanotube Based Potentiometric Aptasensor. Angew. Chem. Int. Ed. 48, 7334-7337 (2009).
  7. Zelada-Guillén, G. A., Blondeau, P., Rius, F. X., Riu, J. Carbon Nanotube-Based Aptasensors for the Rapid and Ultrasensitive Detection of Bacteria. Methods. 63, 233-238 (2013).
  8. Jung, Y., Li, X., Rajan, N. K., Taylor, A. D., Reed, M. A. Record High Efficiency Single-Walled Carbon Nanotube/Silicon p-n Junction Solar Cells. Nano Lett. 13, 95-99 (2013).
  9. Escárcega-Bobadilla, M. V., Rodríguez-Pérez, L., Teuma, E., Serp, P., Masdeu-Bultó, A. M., Gómez, M. Rhodium Complexes Containing Chiral P-Donor Ligands as Catalysts for Asymmetric Hydrogenation in Non Conventional Media. Chem. Soc. Rev. 141, 808-816 (2011).
  10. Miners, S. A., Rance, G. A., Khlobystov, A. N. Chemical Reactions Confined within Carbon Nanotubes. Chem. Soc. Rev. 45, 4727-4746 (2016).
  11. Rege, K., Raravikar, N. R., Kim, D. Y., Schadler, L. S., Ajayan, P. M., Dordick, J. S. Enzyme-Polymer-Single Walled Carbon Nanotube Composites as Biocatalytic Films. Nano Lett. 3, 829-832 (2003).
  12. Ma, R., Menamparambath, M. M., Nikolaev, P., Baik, S. Transparent Stretchable Single-Walled Carbon Nanotube-Polymer Composite Films with Near-Infrared Fluorescence. Adv. Mater. 25, 2548-2553 (2013).
  13. De Volder, M. F. L., Tawfick, S. H., Baughman, R. H., Hart, A. J. Carbon Nanotubes: Present and Future Commercial Applications. Science. 339, 535-539 (2013).
  14. Lehn, J. M. Perspectives in Chemistry - Steps towards Complex Matter. Angew. Chem. Int. Ed. 52, 2836-2850 (2013).
  15. Mattia, E., Otto, S. Supramolecular Systems Chemistry. Nat. Nanotechnol. 10, 111-119 (2015).
  16. Leh, J. M. Supramolecular Chemistry: Concepts and Perspectives. , VCH Verlagsgesellschaft GmBH. Weinheim, Germany. (1995).
  17. Escárcega-Bobadilla, M. V., et al. Nanorings and Rods Interconnected by Self-Assembly Mimicking an Artificial Network of Neurons. Nat. Commun. 4, 2648(2013).
  18. Gegenhuber, T., et al. Noncovalent Grafting of Carbon Nanotubes with Triblock Terpolymers: Toward Patchy 1D Hybrids. Macromolecules. 48, 1767-1776 (2015).
  19. Peng, H., Alemany, L. B., Margrave, J. L., Khabashesku, V. N. Sidewall Carboxylic Acid Functionalization of Single-Walled Carbon Nanotubes. J. Am. Chem. Soc. 125, 15174-15182 (2003).
  20. Furtado, C. A., Kim, U. J., Gutierrez, H. R., Pan, L., Dickey, E. C., Ecklund, P. C. Debundling and Dissolution of Single-Walled Carbon Nanotubes in Amide Solvents. J. Am. Chem. Soc. 126, 6095-6105 (2004).
  21. Jeon, J. H., Lim, J. H., Kim, K. M. Fabrication of Hybrid Nanocomposites with Polystyrene and Multiwalled Carbon Nanotubes with Well-Defined Polystyrene via Multiple Atom Transfer Radical Polymerization. Polymer. 50, 4488-4495 (2009).
  22. Kim, M., Hong, C. K., Choe, S., Shim, S. E. Synthesis of Polystyrene Brush on Multiwalled Carbon Nanotubes Treated with KMnO4 in the Presence of a Phase-Transfer Catalyst. J. Polym. Sci. Pol. Chem. 45, 4413-4420 (2007).
  23. Oliveira, E. Y. S., Bode, R., Escárcega-Bobadilla, M. V., Zelada-Guillén, G. A., Maier, G. Polymer Nanocomposites from Self-Assembled Polystyrene-Grafted Carbon Nanotubes. New J. Chem. 40, 4625-4634 (2016).
  24. Shriver, D. F., Drezdzon, M. A. The Manipulation of Air-Sensitive Compounds. , John Wiley and Sons. New York, NY, USA. (1986).
  25. Bressy, C., Ngo, V. G., Ziarelli, F., Margaillan, A. New Insights into the Adsorption of 3-(Trimethoxysilyl)-propylmethacrylate on Hydroxylated ZnO Nanopowders. Langmuir. 28, 3290-3297 (2012).
  26. Wu, X., Qiu, J., Liu, P., Sakai, E., Lei, L. Polystyrene Grafted Carbon Black Synthesis via in situ Solution Radical Polymerization in Ionic Liquid. J. Polym. Res. 20, 167(2013).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

تطعيم الأنابيب النانوية الكربونية مولتيواليد مع البوليستيرين لتمكين التجميع الذاتي والرقع متباين
اتصل بنا
أوصِ بها للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

2026 © حقوق الطبع والنشر MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.