يجند بوساطة التنو ونمو البلاديوم معدنية جسيمات نانوية

والهدف الرئيسي لهذا العمل توضيح دور وضع سقف لوكلاء في تنظيم حجم جسيمات نانوية البلاديوم بالجمع بين أناالموقع ن تبعثر الأشعة السينية زاوية صغيرة (ساكسس) وعلى أساس يجند النمذجة الحركية.

تتمثل ميزة تقنية SAXS هذه في أنها يمكن أن تحصل على التطور الزمني لتوزيع حجم الجسيمات والتركيز الفعلي للجسيمات في نفس الوقت. يعد استخراج المعدلات الحركية من SAXS أمرا بالغ الأهمية لفهم تأثيرات روابط السد على آلية نمو التنوي للجسيمات غير المعدنية الغروية. تتيح النماذج الحركية الدقيقة كيميائيا التوليف التنبؤي لجزيئات البلاديوم النانوية ذات الأحجام المحددة.

يمكن استخدام طرق مماثلة لأكاسيد المعادن والمعادن الأخرى ، مما يقلل من اختبار التجربة والخطأ في الظروف الاصطناعية. أضف أولا 40 مل من حمض الخليك الجليدي إلى قارورة قاع مستديرة ثلاثية العنق سعة 50 مليلتر تحتوي على 0.75 جرام من أسيتات البلاديوم وشريط تحريك. جهز القارورة بمكثف ، وسدادة الأعناق الأخرى وقم بتثبيت القارورة في ملحق تسخين على لوح تسخين متحرك.

افتح صمام الماء المكثف ببطء واترك الماء يتدفق عبر المكثف. قلب المحلول على حرارة 300 دورة في الدقيقة في درجة حرارة الغرفة حتى يختفي أسيتات البلاديوم. والتي تستغرق عادة من 10 إلى 15 دقيقة.

ثم اضبط لوح التسخين على 100 درجة مئوية. استمر في تقليب الخليط على حرارة 100 درجة مئوية حتى يذوب أسيتات البلاديوم تماما والذي يستغرق عادة حوالي 30 دقيقة. خلال هذا الوقت ، قم بتسخين قارورتين زجاجيتين سعة 20 مليلتر ، وأواني زجاجية للترشيح بالتفريغ وورق الترشيح في فرن تجفيف على حرارة 90 درجة مئوية.

سخني حوالي 80 مل من الماء في دورق سعة 250 مليلتر إلى 80 إلى 90 درجة مئوية. سخني لوح تسخين آخر إلى 100 درجة مئوية. بمجرد ذوبان أسيتات البلاديوم ، قم بتجميع مكونات الترشيح بسرعة وقم بتثبيت قارورة المرشح على لوح التسخين المسخن مسبقا.

أخرج القوارير الزجاجية من الفرن. قم بتوصيل مضخة تفريغ بقارورة الفلتر ، وابدأ تشغيل مضخة التفريغ ، وقم بتصفية محلول أسيتات البلاديوم بسرعة تحت الفراغ. انقل المرشح بسرعة إلى قارورتين مسخنتين مسبقا سعة 20 مل.

قم بتغطية القوارير بأغطية البولي بروبلين مع حاجز سيليكون PTFE. أغلق القوارير بغشاء بارافين بلاستيكي واغمرها في الماء الساخن في الدورق غطي الدورق بورق الألمنيوم وضعي الدورق على لوح التسخين المستخدم في قارورة الفلتر.

اضبط درجة حرارة لوح التسخين على 80 درجة مئوية. اخفض درجة الحرارة بمقدار 20 درجة مئوية كل ساعة لتبريد المحاليل إلى درجة حرارة الغرفة. ثم قم بإيقاف تشغيل لوح التسخين واترك الدورق دون إزعاج طوال الليل للسماح بالتبلور.

في اليوم التالي ، قم بإزالة حمض الأسيتيك من القوارير تاركا بلورات تشذيب أسيتات البلاديوم في القارورة. اغسل البلورات ثلاث مرات بجزأين من الهكسان. لف القوارير بورق الألمنيوم لاستبعاد الضوء وتجفيف البلورات تحت تدفق غاز النيتروجين في درجة حرارة الغرفة طوال الليل.

قم بتخزين البلورات تحت جو خامل. لبدء إجراء التوليف ، قم بإزالة حوالي خمسة ملليلتر لكل من هكسانول وبيريدين عن طريق فقاعات غاز النيتروجين من خلال كل مذيب بحوالي 10 ملليلتر في الدقيقة لمدة 30 دقيقة. ثم ، قم بوزن 0.112 جرام من أسيتات البلاديوم المعاد تبلورها في قارورة سعة سبعة ملليلتر.

قم بتغطية القارورة بغطاء من مادة البولي بروبلين مع حاجز سيليكون PTFE. أدخل إبرة من خلال الحاجز كفتحة تهوية وقم بتطهير جو القارورة بغاز النيتروجين لمدة خمس دقائق. انقل المذيبات وقارورة أسيتات البلاديوم إلى صندوق قفازات مملوء بالنيتروجين وأضف 2.5 مل من البيريدين إلى أسيتات البلاديوم.

أغلق القارورة بغشاء بارافين بلاستيكي ، وأزل القارورة من صندوق القفازات وقم بصوتنة القارورة لمدة 40 دقيقة لإذابة أسيتات البلاديوم. ابدأ في التسخين المسبق للسخانة باستخدام إدخال تسخين قارورة إلى 125 درجة مئوية بحيث يصل المحلول إلى 100 درجة مئوية. بمجرد ذوبان أسيتات البلاديوم ، أعد القارورة إلى صندوق القفازات.

انقل ملليلترا واحدا من محلول أسيتات البلاديوم 20 ملليمولار إلى قارورة سعة سبعة ملليلتر مزودة بقضيب تحريك صغير. أضف 8.9 ميكرولتر من ثلاثي أوكتيل فوسفين إلى المحلول ورج القارورة لمدة 30 ثانية باليد. أضف ملليلترا واحدا من هكسانول واحد إلى خليط التفاعل ، وأغلق القارورة ، وأزل خليط التفاعل من صندوق القفازات.

تدفق غاز النيتروجين فوق مستوى المحلول بمعدل تدفق منخفض للحفاظ على جو خامل في القارورة عند ضغط إيجابي طفيف. ضع القارورة في ملحق لوح التسخين وابدأ في تقليب خليط التفاعل عند 300 دورة في الدقيقة. اسمح للتفاعل بالمضي قدما للمدة المطلوبة.

ثم أخرج القارورة من الملحق واترك الخليط يبرد إلى درجة حرارة الغرفة. قم بتهيئة برنامج SAXS وانقر على نافذة الأوامر في برنامج القياس. اضبط الجهد والتيار على 50 كيلو فولت و 1000 ميكرو أمبير على التوالي.

قم بتحميل خليط واحد إلى واحد من حيث الحجم من البيريدين وهكسانول واحد في ربع ليترات شعرية وختم الشعيرات الدموية. ثبت الشعيرات الدموية على حامل الشعيرات الدموية الموازي للاتجاه X ، وهو عمودي على الحزمة. قم بتركيب الحامل في حجرة الأدوات وأغلق الغرفة.

ابدأ تشغيل مضخة التفريغ وانتظر حتى يستقر ضغط الغرفة عند أقل من 0.3 ملليبار. قم بإصلاح المحور X ضمن نطاق العينة الشعرية. ثم اسحب شريط تمرير المحور Y لتحريك الشعيرات الدموية بالقرب من الحزمة.

حدد نوع المسح الضوئي Y ملء في موضعي البدء والإيقاف، واضبط الزيادة على 0.05 ملم. ابدأ الفحص عبر المحور Y. بمجرد انتهاء الفحص ، حدد الموضع الأوسط عبر الشعيرات الدموية حيث يكون طول مسار الأشعة السينية عبر العينة السائلة كحد أقصى.

وهو موضع القياس. في المعالج، اضبط الشعيرات الدموية على موضع القياس وحدد نقل العينة لقياس انتقال العينة باستخدام الكربون الزجاجي كمعيار مرجعي. قم بتطبيق الإعدادات الجديدة وحرك الكربون الزجاجي إلى مسار الحزمة لإجراء قياس لمدة 10 ثوان للعينة مع الكربون الزجاجي وبدونه في مسار الشعاع.

لا يزال يقوم بمسح وحفظ الرسم البياني للتشتت ثنائي الأبعاد. بعد ذلك ، قم بإعداد المعالج لأخذ قياس 1800 ثانية لخلفية المذيب وحدها. ثم قم بإعداد المعالج لقياس الكربون الزجاجي فقط.

حرك الشعيرات الدموية خارج مسار الأشعة السينية عن طريق ضبطها على موضع مختلف. ضع الكربون الزجاجي في المسار وقم بقياس 10 ثوان للكربون الزجاجي وحده. احفظ المعالج وقم بتشغيل برنامج المعالج لأخذ القياسات المحددة في بروتوكول النص.

عند الانتهاء ، قم بتنفيس حجرة العدادات وقم بتركيب شعيرات دموية محكمة الغلق تحتوي على تعليق جسيمات البلاديوم النانوية في الجهاز. بعد ذلك ، كرر نفس الإجراء مع الشعيرات الدموية الفارغة والشعرية مملوءة بالماء لاستخدامها لاحقا في معايرة شدة التشتت على مقياس مطلق. يسمح التحجيم المطلق لشدة SAXS باستخدام الماء أو عينة قياسية أخرى باستخراج تركيز الجسيمات الفعلي للمحلول والذي يرتبط ارتباطا مباشرا بأحداث التنوي في تفاعل التوليف.

عندما تم نمذجة تخليق جسيمات البلاديوم النانوية في التولوين دون حساب ارتباط معدن الترابط ، لم يعكس النموذج التطور الزمني لتركيز جزيئات النانو أو تركيز ذرات البلاديوم. عندما تم دمج ارتباط وتفكك روابط السد في النموذج ، اتبع النموذج عن كثب البيانات التجريبية التي تشير إلى أن روابط السد أثرت على حركية التنوي والنمو لجزيئات البلاديوم النانوية. أشار تقدير حركية المعدل إلى أن التنوي كان بطيئا وأن النمو كان سريعا وهو ما يتفق مع الدراسات السابقة.

أدى ارتباط الروابط بسطح الجسيمات النانوية إلى تقليل تركيز المواقع النشطة ، مما أدى إلى توسيع النافذة الزمنية للتنوي. كما التقط النموذج بدقة حركية التنوي والنمو لجزيئات البلاديوم النانوية في البيريدين على الرغم من الاختلاف الكبير في الحركية بين نظامي التولوين والبيريدين. علاوة على ذلك ، تنبأ النموذج بدقة بأحجام جسيمات النانو في البيريدين من تركيزات السلائف المختلفة باستخدام ثوابت المعدل المقدرة.

خطرت لنا فكرة هذه الطريقة لأول مرة عندما وجدنا أنه على الرغم من المساهمة الكبيرة في تغطية الروابط في تغيير حجم الجسيمات النانوية الغروية ، فإن دورها الدقيق في التحكم في نمو نواة الجسيمات النانوية غير مفهوم جيدا. يمكن لمنهجية SAXS والنمذجة الحركية أن تمهد الطريق لتصميم إجراءات تركيبية للحصول على جزيئات نانوية غروية بالأحجام المطلوبة للتطبيقات المحتملة في التحفيز وتوصيل الأدوية.