מאמר זה מתאר את ההכנה של nanofoams ניקל המסודרת באמצעות תצהיר electroless מתכת על גבי תבניות nanoporous מתקבלות מsupramolecules מבוסס קופולימר diblock העצמית התאספו.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
ניקל ננו gyroid מSupramolecules קופולימר Diblock
במאמר זה
סיכום
תקציר
קצף מתכת nanoporous יש שילוב ייחודי של תכונות - הם פעילים catalytically, תרמית ומוליך חשמל, ויתר על כן, יש לי נקבוביות גבוהה, יחס שטח נפח וכוח למשקל גבוה. למרבה הצער, גישות נפוצות להכנה של ננו מתכתי לעבד חומרים עם ארכיטקטורה מסודרות מאוד, אשר עשוי להיות להם השפעה שלילית על התכונות מכאניות שלהם. יש לי קופולימרים לחסום את היכולת עצמית להרכיב לתוך ננו הורה ויכולים להיות מיושמים כתבניות להכנת nanofoams מתכת מסודרת. כאן אנו מתארים את היישום של קומפלקס מולקולריים מבוסס קופולימר לחסום - קלקר בלוק-פולי (4 vinylpyridine-) (pentadecylphenol) PS-B-P4VP (PDP) - כמבשר לnanofoam ניקל מסודר. מתחמים מולקולריים תערוכת שלב התנהגות דומה לקופולימרים לחסום קונבנציונליים ויכולים עצמי להרכיב לתוך שנינות מורפולוגיה gyroid bicontinuousשתי רשתות PS שעות להציב במטריצת P4VP (PDP). יכול להיות מומס PDP באתנול מוביל להיווצרות של מבנה נקבובי שניתן backfilled עם מתכת. שימוש בטכניקת ציפוי electroless, ניקל יכול להיות מוכנס לתוך הערוצים של התבנית. לבסוף, הפולימר שנותר ניתן להסיר באמצעות פירוליזה מהפולימר / nanohybrid אורגני וכתוצאה מקצף ניקל nanoporous עם מורפולוגיה gyroid הפוכה.
מבוא
קיימות מספר טכניקות זמינות להכנת nanofoams מתכת: dealloying 1-3, סול גישות 4,5, nanosmelting 6,7, וסינתזת בעירה 8. בתהליך dealloying, החומר המוצא הוא בדרך כלל סגסוגת בינארי, למשל, סגסוגת של כסף וזהב. המתכת האצילה פחות, הכסף במקרה זה, ניתן להסיר או כימי או אלקטרוכימי וכתוצאה מקצף זהב נקבובי מסודר עם רצועות nanosized. בסינתזת בעירה, מתכת היא מעורבת עם מבשר אנרגטי שמשחרר אנרגיה בפירוק שלה ומניע את היווצרות nanofoam מתכת 8. מחקרים על ההתנהגות מכאנית של קצף מתכת עולה כי בארכיטקטורות מופרעות לא יכולים להיות מועברים לחצים בצורה יעילה מננו הרצועה לmacroscale הכוללת 9-11.....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
1. הכנה ואפיון של PS-B-P4VP (PDP) מכלולים עם זוגי gyroid מורפולוגיה
- לשקול את קלקר בלוק-פולי (4 vinylpyridine-) (PS-B-P4VP) וpentadecylphenol (PDP, r = M 304.51 g / mol). על מנת לקבל את מורפולוגיה gyroid, בחר בקפידה את כמות PDP צריך להיות (את החלק יחסי במשקל של בלוק P4VP (PDP) (ו P4VP (PDP)) צריך להיות CA. 0.6 פי דיאגראמת הפאזות של קופולימרים diblock יניארי א.ב.). בדרך כלל, .15-.2 גרם של PS-B-P4VP מוביל לPS-B-P4VP סרטים (PDP) 50-100 מיקרומטר עבים (בהתחשב ב....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
המורפולוגיה של קומפלקסים מולקולריים PS-B-P4VP x (PDP) נבדקת על ידי TEM וSAXS 2a הדמויות ו2b להציג דפוסים טיפוסיים gyroid ממכלול מולקולריים נציג:. הכפול גל ודפוסי עגלת גלגלים שידועים כי הם מייצגים תחזיות דרך (211) ו( 111) המטוס של התא היחידה gyroid, בהתאמה. תחומים לחסום PS מופיעים בהירים ואילו P4VP תחומים הבלוק (PDP) x מופיעים כהים בשל כתמי יוד. איור 2 ג מייצג את הדפוס כפול גל של מדגם gyroid שונה של שהמחזוריות היא ירד עם פקטור של 2. פסגות .......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
מתחמים מולקולריים מיושמים בהצלחה כמו קודמיו לnanofoams מתכת מסודרת. בשיטה זו, הוא הצעד החיוני כדי לרכוש את התבנית המתאימה, כלומר תבנית עם מורפולוגיה gyroid. בתרשים השלב של קופולימרים לחסום אזור gyroid הוא קטן מאוד וזה די קשה להתמקד. משמעות הדבר היא שאם קופולימרים לחסום קונבנציונליים משמשים כחומרי מוצא, הסינתזה המורכבת למדי יש צורך לחזור עד להרכב הרצוי, שמעורר את מורפולוגיה gyroid, הוא הגיע. בPS-B-P4VP (PDP) קומפלקסי הרכבים שונים, ומורפולוגיות שונות ובכך, ניתן להש.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
המחברים מצהירים שום אינטרסים כלכליים מתחרים.
תודות
אנו מכירים בתמיכה כספית על ידי מכון Zernike לחומרים מתקדמים, אוניברסיטת חרונינגן.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Reagents | |||
| PS-b-P4VP, CAS: 26222-40-2 | Polymer Source Inc. | P9009-S4VP P136-S4VP P5462-S4VP P3912-S4VP | מידע נוסף מסופק בטבלה נפרדת |
| PDP | Aldrich P4402-100G-A | שהתגבש מחדש פעמיים מאתר נפט | |
| SnCl2 | Acros Organics | 196981000 | |
| PdCl2 | Aldrich | 76050 | |
| NiSO4• H2O | סיגמא-אולדריץ' | 227676 | |
| חומצה לקטית | W261106 | ||
| חומצת לימון מלח טריסודיום | סיגמא-אולדריץ' | C3674 | |
| בוראן דימתיל אמין קומפלקס | אולדריץ' | 180238 | |
| <חזק>PS-b-P4VP מספר קטלוגי | <חזק>Mn (PS), גרם/מול | <חזק>Mn(P4VP), g/mol | PDI |
| P9009-S4VP | 24000 | 9500 | 1.1 |
| P136-S4VP | 31900 | 13200 | 1.08 |
| P5462-S4VP | 37500 | 16000 | 1.3 |
| P3912-S4VP | 41500 | 17500 | 1.07 |
מקורות
- Erlebacher, J., Aziz, M. J., Karma, A., Dimitrov, N., Sieradzki, K. Evolution of nanoporosity in dealloying. Nature. 410, 450-453 (2001).
- Nyce, G. W., Hayes, J. R., Hamza, A. V., Satcher, J. H. Synthesis and Characterization of Hierarchical Porous Gold Materials. Chem. Mater. 19, 344-34....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
