Method Article

Avancée compositionnelle Analyse des Composites Nanoparticules-polymère en utilisant Direct Imaging Fluorescence

DOI:

10.3791/54178

July 19th, 2016

In This Article

Summary

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Nous présentons ici une méthode fiable pour surveiller l’incorporation de nanoparticules dans une matrice hôte polymère via l’encapsulation de gonflement. Nous montrons que la concentration de surface des points quantiques de séléniure de cadmium peut être visualisée avec précision grâce à l’imagerie de fluorescence en coupe transversale.

Abstract

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La fabrication de composites polymères-nanoparticules est extrêmement importante dans le développement de nombreux matériaux fonctionnels. L’identification de la composition précise de ces matériaux est essentielle, en particulier dans la conception de catalyseurs de surface, où la concentration de surface du composant actif détermine l’activité du matériau. Les matériaux antimicrobiens qui utilisent des nanoparticules sont particulièrement ciblés par cette technologie. Récemment, l’encapsulation par gonflement est apparue comme une technique permettant d’insérer des nanoparticules antimicrobiennes dans une matrice polymère hôte. L’encapsulation par houle présente l’avantage de localiser l’incorporation aux surfaces externes des matériaux, qui agissent comme les sites actifs de ces matériaux. Cependant, la quantification de cette absorption de nanoparticules est difficile. Des études antérieures explorent le lien entre l’activité antimicrobienne et la concentration en surface du composant actif, mais cela n’est pas directement visualisé. Nous présentons ici une méthode fiable pour surveiller l’incorporation de nanoparticules dans une matrice hôte polymère via l’encapsulation de gonflement. Nous montrons que la concentration de surface des nanoparticules de CdSe/ZnS peut être visualisée avec précision grâce à l’imagerie de fluorescence en coupe transversale. Grâce à cette méthode, nous pouvons quantifier l’absorption de nanoparticules via l’encapsulation de houle et mesurer la concentration de surface des particules encapsulées, ce qui est essentiel pour optimiser l’activité des matériaux fonctionnels.

Introduction

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L'application des nanomatériaux a longtemps servi comme un domaine d'intérêt croissant pour les nouvelles technologies. 1-3 Ceci a inclus l'utilisation croissante des nanoparticules dans les objets du quotidien, y compris les cosmétiques, les vêtements, l' emballage et de l' électronique. 4-6 Un entraînement important vers l' utilisation de nanoparticules en matériaux fonctionnels provient de leur plus grande réactivité par rapport aux matériaux, en plus de la capacité de propriétés de syntoniser par variation de la taille des particules. 7 Un autre avantage réside dans la possibilité de former aisémen....

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Protocol

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1. Préparation de CdSe / ZnS de base / Shell Quantum Dots

  1. Préparation de la trioctylphosphine (TOP) solution -Se
    1. Préparer une solution à 0,5 M de sélénium dans le haut en mélangeant la quantité appropriée de Se dans la TOP dans un ballon de Schlenk sous atmosphère d'azote ou dans une boîte à gants (8 ml requis par réaction, typiquement 0,4 g dissous dans 10 ml de TOP).
    2. Incorporer le mélange pour dissoudre le Se pendant 1 heure, ce qui entraîne une solution grise du complexe TOP-Se.
    3. Vérifiez que la solution est ensuite geler-pompe-décongélation dégazé 5 fois. La solution stock résultant peut être stocké sous....

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Results

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Les points quantiques présentaient une fluorescence rouge, avec un lambda max d'environ 600 nm. 22,28 L'émission rouge est due à l'isolement de l'exciton par la tige quantique dont les dimensions sont de taille au sein du régime de confinement forte. Li et al. Ont montré que pour des tiges quantiques, les décalages d'émission pour réduire l' énergie avec une augmentation de la largeur ou la longueur de la tige. Ils ont en outre montré que l'émission déterminée princip.......

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Discussion

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L’imagerie par fluorescence en coupe transversale permet de visualiser directement les nanoparticules lors de l’encapsulation de la houle. La cinétique de l’encapsulation a été démontrée, avec la tendance vers une concentration de surface élevée de nanoparticules. Il est démontré que l’étendue de l’incorporation des nanoparticules varie avec le temps d’encapsulation du gonflement (décrit à la section 2.3), la quantité totale de nanoparticules incorporées augmentant à mesure que ce temps est prolongé, la concentration des.......

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Disclosures

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgements

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C.R.C. tient à remercier le Ramsay Memorial Trust pour son financement.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Feuilles de polydiméthylsiloxaneNuSil-MedicalGrade
OleylamineSigma AldrichO7805Qualité technique
TrioctylphosphineSigma Aldrich117854
Oxyde de trioctylphosphineSigma Aldrich346187technique
1-OctadécèneSigma AldrichO806Acier
329703-oléiqueSigma
Aldrich
TriéthylamineSigma Aldrich 364525 Triéthylamine Sigma Aldrich471283-Oxyde
de cadmiumAldrich Alfa Aesar33235-Hexadécylamine
Alfa AesarB22459Qualité technique
1- Acide dodécylphosphoniqueAlfa AesarH26259-Poudre
séléniumAcros19807-Chloroforme
Sigma Aldrich
366919-n-HexaneSigma Aldrich208752-Lames de
microscopeVWR631-0137Epaisseur n° 1
de qualité technique Qualité de

References

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  1. Pumera, M. Graphene-based nanomaterials and their electrochemistry. Chem. Soc. Rev. 39 (11), 4146-4157 (2010).
  2. Zhang, Q., Uchaker, E., Candelaria, S. L., Cao, G. Nanomaterials for energy conversion and storage. Chem. Soc. Rev. 42 (7), 3127-3171 (2013).
  3. Tong, H., Ouyang, S....

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Tags

Nanoparticle polymer CompositesDirect Fluorescence ImagingSwell EncapsulationCross sectional FluorescenceFluorescence MicroscopyQuantum Dot QuantificationPolymer Matrix AnalysisSurface Concentration MeasurementLifetime Fluorescence MeasurementsPhotoluminescence Spectroscopy

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