Un procedimiento para la síntesis de nanotubos de carbono de la pirólisis de poliestireno injertado mediante modificación química sucesivos pasos a selectivamente introducir las cadenas del polímero en las paredes laterales y su uno mismo-montaje mediante pliegues anisotrópico es presentado.
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Artículo de método
Injerto de nanotubos de carbono pirólisis con poliestireno para permitir uno mismo-Asamblea y pliegues anisotrópico
En este artículo
Resumen
Resumen
Demostramos un protocolo sencillo para injerto de nanotubos de carbono pirólisis prístina (ello) con cadenas de poliestireno (PS) en las paredes laterales a través de una estrategia de polimerización de radicales libres para permitir la modulación de las propiedades superficiales de nanotubos y producir uno mismo-montaje de las nanoestructuras supramoleculares. En primer lugar, una hidroxilación selectiva de los nanotubos prístinas a través de una reacción de oxidación bifásico catalítico mediada crea sitios reactivos superficialmente distribuidos en las paredes laterales. Los últimos sitios reactivos se modifican posteriormente con grupos metacrilato utilizando sililada metacrílico precursor para crear sitios polimerizables. Esos grupos polimerizables pueden abordar otra polimerización de estireno para producir un nanomaterial híbrido que contiene cadenas PS injertadas a los flancos de nanotubos. El contenido de polímero-injerto, cantidad de sililada metacrílico moieties introducido y modificación de la hidroxilación de los nanotubos son identificados y cuantificados por análisis termogravimétrico (TGA). Se confirma la presencia de grupos funcionales reactivos del oxhidrilo y sililada metacrilato por Fourier transforman espectroscopía infrarroja (FT-IR). Soluciones de nanotubos de carbono de poliestireno injertado en tetrahidrofurano (THF) proporcionan pared nanotubos collinearly uno mismo-montado cuando las muestras son analizadas por microscopia electrónica de transmisión (TEM). Ésos uno mismo-asambleas no se obtienen cuando espacios adecuados son asimismo de soluciones análogas con contrapartes no injertado. Por lo tanto, este método permite la modificación de los pliegues anisotrópico de nanotubos en las paredes laterales que se traduce en auto-organización espontánea en la nanoescala.
Introducción
Desde el descubrimiento de los nanotubos de carbono de pared única (SWCNTs),1,2 las comunidades científicas han aplicado sus excelentes propiedades eléctricas, mecánicas y térmicas3 en una amplia gama de vanguardia aplicaciones por sus propiedades de superficie vía covalente4 y no covalentes5 estrategias de modulación. Ejemplos de estas aplicaciones incluyen su uso como transductores sensores,6,7 electrodos en celdas solares,8 heterogéneos admite en....
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Protocolo
PRECAUCIÓN: Consulte todas las hojas de datos de seguridad del material (MSDS) antes de su uso. Varios de los productos químicos utilizados en el presente Protocolo son muy tóxicos y cancerígenos. Derivados de nanotubos de carbono pueden tener peligros respiratorios adicionales comparados con otros alótropos del carbono tradicional a granel. Se sospecha que los nanotubos de carbono en aerosol pueden afectar los pulmones de una manera similar que el amianto, aunque sus propiedades carcinogénicas no sido totalmente aclados hasta ahora. Utilice todas las prácticas de seguridad apropiadas cuando se realizan las reacciones químicas y producto procesamiento de pasos incluye....
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Resultados
Se recogieron datos TGA de nanotubos prístinos, nanotubos hidroxilados, nanotubos modificados con partes de metacrilato sililada y nanotubos de poliestireno injertado (figura 1). Resultados de FT-IR se recolectaron de nanotubos hidroxilados y nanotubos modificación con sililada metacrílico fracciones (figura 2). Se recolectaron imágenes TEM de nanotubos de prístinos y nanotubos de poliestireno injertado (figu.......
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Discusión
En este método, hay algunos pasos que resultan fundamentales para garantizar un exitoso proceso de injerto. En primer lugar, la reacción de oxidación bifásico catalítico mediada (paso 1.1) debe llevarse a cabo con nanotubos de carbono recientemente dispersos (paso 1.1.1.5). Si la dispersión resulta inviable según las recomendaciones contenidas en el protocolo, el uso de un sonicador ultrasónico punta sería útil si usa las mismas indicaciones (paso 1.1.1.6). Utilización de ello más corto también puede ayudar en la solució.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Nos gustaría reconocer los programas de FQ-PAIP y DGAPA-PAPIIT de la Universidad Nacional Autónoma de México (números de concesión 9158 5000, 5000-9156, IA205616 y IA205316) y el Consejo Nacional de ciencia y tecnología de México - CONACYT-(número de concesión 251533).
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Bromuro de tetrapropilamonio, 99 % (TPABr) | Sigma-Aldrich | 88104 | Irritante, tóxico |
| Permanganato de potasio, 99 % (KMnO4) | Sigma-Aldrich | 223468 | |
| Ácido acético, 99,5 % | Sigma-Aldrich | 45726 | |
| Nanotubos de carbono multipared prístinos, 99 % (MWCNTs) | Bayer Technology Services | Muestra | donadaPolvos nocivos. >1 micrómetro de longitud y 13 – 16 nm de diámetro exterior. Proveedor alternativo: Nanocyl, Catálogo N. NC7000, sitio web: http://www.nanocyl.com/ |
| Cloruro de sodio, 98 % (NaCl) | Sigma-Aldrich | S3014 | También se puede utilizar el grado técnico |
| Etanol, 99,8 % (EtOH) | Sigma-Aldrich | 32221 | También se puede utilizar el grado técnico |
| Metanol, 99,8 % (MeOH) | Sigma-Aldrich | 322415 | Altamente tóxico. También se puede utilizar |
| grado técnico Hidroquinona, 99 % | Sigma-Aldrich | H9003 | |
| Tolueno, 99,8 % | Sigma-Aldrich | 244511 | Metacrilato anhidro |
| de 3-(trimetoxisilil)propilo, 98 % (TMSPMA)Sigma-Aldrich | 440159 Sensible al aire, tóxico | ||
| Azobisisisobutilonitrilo, 99 % (AIBN) | Sigma-Aldrich | 755745 | Explosivo |
| Estireno, 99 % | Sigma-Aldrich | S4972 | Purificado con una columna preparatoria de gel de alúmina y almacenado a 4 & grados; C |
| Acetona, 99,5 % | Sigma-Aldrich | 179124 | También se puede utilizar grado técnico |
| Tetrahidrofurano, 99,9 % (THF) | Sigma-Aldrich | 494461 | |
| Diclorometano, 99,5 % | Sigma-Aldrich | 443484 | |
| Ácido clorhídrico altamente tóxico, 37 % | Sigma-Aldrich | 435570 | Humos nocivos |
Referencias
- Iijima, S. Helical Microtubules of Graphitic Carbon. Nature. 354, 56-58 (1991).
- Iijima, S., Ichihashi, T. Single-Shell Carbon Nanotubes of 1-nm Diameter. Nature. 363, 603-605 (1993).
- Dai, H. Carbon Nanotubes: Synthesis, Integration and Properties. Acc. Chem. Res. 35, 103....
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