Article de méthode

Utilisation de polystyrène

DOI :

10.3791/52954

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9 juillet 2015

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1Division of Chemistry and Biological Chemistry, Nanyang Technological University

Dans cet article

Résumé

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Nous rapportons des protocoles pour « polymériser » divers types de nanoparticules métalliques encapsulées dans des polymères en longues chaînes d'"homo- » et de « co-polymères ».

Résumé

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Nous présentons une méthode sans matrice pour « polymériser » les nanoparticules en longues chaînes sans branches latérales. Une variété de nanoparticules sont encapsulées dans des coquilles de poly(acide acrylique) (PSPAA), puis utilisées comme monomères pour leur auto-assemblage. Les micelles sphériques de PSPAA lors d’un traitement à l’acide sont connues pour s’assembler en micelles cylindriques. Exploitant cette tendance, les nanoparticules noyau-coquille sont amenées à s’agréger, à fusionner, puis à se transformer en longues chaînes. Lorsque plus d’un type de nanoparticules est utilisé, des « copolymères » aléatoires et en bloc de nanoparticules peuvent être obtenus. Des procédures détaillées sont rapportées pour l’encapsulation PSPAA des nanoparticules, l’homopolymérisation et la copolymérisation des nanoparticules cœur-coquille, la séparation et la purification des chaînes de nanoparticules résultantes. Les transformations de chaînes à une ligne en chaînes à deux et trois lignes sont également présentées. La synergie entre la coquille du polymère et les nanoparticules intégrées conduit à un mode inhabituel de polymérisation par croissance en chaîne, donnant de longues chaînes de nanoparticules distinctes des produits du processus traditionnel d’agrégation par étapes.

Introduction

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Malgré les grandes avancées dans la synthèse des nanoparticules au cours des deux dernières décennies, leur assemblage ordonné reste un grand défi. Nos capacités synthétiques à assembler les éléments de base sont d’une importance cruciale pour l’exploration et l’exploitation de leurs effets synergiques et de leurs propriétés collectives. Ainsi, le développement de nouvelles voies de réaction et l’exploration des mécanismes sous-jacents sont les pierres angulaires vers la synthèse rationnelle de nanodispositifs complexes.

Parmi la riche variété structurelle d’assemblages de nanoparticules possibles, les chaînes unidimensionnelles (1D) ont m....

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Protocole

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Attention: S'il vous plaît consulter toutes les fiches de données de sécurité des matériaux pertinents (FS). Certains produits chimiques utilisés dans ces synthèses sont corrosifs, toxiques et peut-être cancérogène. Les nanomatériaux peuvent avoir des risques non reconnus par rapport à leurs homologues en vrac. S'il vous plaît utiliser les pratiques de sécurité appropriées lors de l'exécution réaction, y compris l'utilisation de la hotte et de l'équipement de protection individuelle (lunettes de sécurité, gants, blouse, pantalon de longueur, des chaussures fermées, etc.).

1. Synthèse de nanoparticules métalliques

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Résultats

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Les monomères et les chaînes de nanoparticules sont caractérisées par MET. La figure 1 montre des images de TEM représentatives des monomères PSPAA encapsulé, ce qui confirme les morphologies et tailles (Figure 1). Comme certains monomères restent typiquement dans l'échantillon après la «polymérisation», l'échantillon est généralement purifié et concentré avant d'être utilisé pour la caractérisation TEM. Une tache a été introduit lors de la préparation des échantillons TEM e.......

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Discussion

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Les détails mécanistiques des synthèses sont présentés et discutés dans les publications précédentes. 20,21 Ici nous nous concentrons sur les justifications des conditions de synthèse. Pour la polymérisation de nanoparticules, on préfère que les nanoparticules de taille uniforme sont utilisées. Nous suivons des procédures de la littérature pour obtenir les uniformes Au nanoparticules, 23 Au nanorods, 24 et nanofils Te 25 en général., Une meilleure uniformité de la taille peut .......

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Déclarations de divulgation

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

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Les auteurs remercient la NRF (CRP-4-2008-06), A*Star (SERC 112-120-2011) et le MOE (RG14/13) Singapore pour leur soutien financier.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Chlorure d’or(III) trihydraté, réactif ACS, &ge ; 49,0 % AuSigma-AldrichG4022HAuCl4
Citrate de sodium dihydraté, 99 %Alfa AesarA12274
Borohydrure de sodium, &ge ; 99 %Sigma-Aldrich71321,
, &ge ; 98 %Sigma-AldrichH5882CTAB
Nitrate d’argent, 99,9999 % base de métaux tracesSigma-Aldrich204390
Acide L-ascorbique, BioXtra, &ge ; 99,0 %, dioxydeSigma-AldrichA5960
, &ge ; 99 %  ;Sigma-Aldrich243450
Hydrazine monohydratée, 64-65 %, qualité réactif, 98 %Sigma-Aldrich207942
Poly(styrène-b-acrylique) (PS154-PAA49)Polymer SourceP4673A-SAAPS16000-PAA3500
Poly(styrène-b-acrylique) (PS144-PAA 28)Polymère SourceP4002-SAAPS15000-PAA1600
2-Naphtalènethiol, &ge ; 99.0 % (GC)Sigma-Aldrich88910, Fluka
Dodécylsulfate de sodium, 99 %Alfa AesarA11183
, 99 % ultra-pursNanoIntegrisPC10344a
Hydroxyde de sodiumSinopharmS1900136
1,2-dipalmitoyl-sn-glycéro-3-phosphothioéthanol (sel de sodium)Lipides polaires Avanti870160PPSH
em>N,N-diméthylformamideMerckSA4s640012
Éthanol, absoluFischerE/0650DF/17
Acide chlorhydrique, 37 %Miel bien10189005Diluer à 1  ; M avant utilisation
bromure d’hexadécyltriméthylammonium Fluka de tellure cristallin Nanotubes de carbone simple paroi <

Références

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  1. Anker, J. N. Biosensing with plasmonic nanosensors. Nat Mater. 7, 442-453 (2008).
  2. Maier, S. A. Plasmonics—A Route to Nanoscale Optical Devices. Adv. Mater. 13, 1501-1505 (2001).
  3. Zhu, Z.

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Mots-clés

Copolym re bloc polystyr ne acide polyacryliqueEncapsulation de nanoparticulesHomopolym risationMicroscopie lectronique transmissionAssemblage induit par l acideCha nes de nanoparticulesNanoparticules c ur coquilleCentrifugation diff rentielleAuto assemblage polym re

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