מאמר שיטה

שיטת הסינתזה של הננו-סיבים תאית ביותבניות פלדיום מרוכבים

DOI:

10.3791/59176

⸱

9 במאי 2019

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Chemistry and Life Science, United States Military Academy, 2Department of Mathematical Sciences, United States Military Academy, 3Armament Research, Development and Engineering Center, U.S. Army RDECOM-ARDEC

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מוצג שיטת סינתזה של הביותבניות הביו-תאית של פלדיום. חומרי הגלם המורכבים הנובעים ממנה מציעים פוטנציאל ליישומים של מזרז, חישה ואחסון גז מימן.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כאן, שיטה לסנתז ננו-סיב תאית ביולוגי פלדיום משולב aerogels מוצג. מתכת אצילית שיטות סינתזת סינתזה לעתים קרובות לגרום אירוג'ל שבריריים עם שליטה בצורה ירודה. השימוש carboxyמתילמוב תאית ננוסיבי (cnfs) כדי ליצור הידרוג'ל בונדד מאפשר להפחתת יוני מתכת כגון פלדיום על cnfs עם שליטה על מבנה ננו ו מאקרוסקופי אירוג'ל הצורה מונולית לאחר סופר ייבוש. באמצעות התחברות של מתיל הננו-מתיל תאית מושגת באמצעות 1-אתיל-3-(3-dimethylaminopropyl) קרבודיאימיד הידרוכלוריד (EDC) בנוכחות של ethlenediamine. ההידרוג CNF לשמור על הצורה שלהם במהלך שלבי סינתזה כולל הקשר הבין-קוולנטי, שיווי משקל עם יוני מקודמן, הפחתת מתכת עם ריכוז גבוה הפחתת הסוכן, שטיפה במים, החלפת הממס אתנול, ו-CO2 ייבוש סופר-קריטי. שינוי ריכוז יון פלדיום מקודמן מאפשר שליטה על תוכן מתכת ב-אירוג'ל הסופי המשולב באמצעות הפחתת כימית ישירה יון במקום להסתמך על ביולוגית איטית יחסית של חלקיקים טרום בנוי המשמשים אחרים שיטות סול-ג'ל. עם הדיפוזיה כבסיס להציג ולהסיר מינים כימיים לתוך ומחוץ ההידרוג'ל, שיטה זו מתאימה הגיאומטריות בצובר קטן וסרטים דקים. אפיון הננו-מיקרוסיבים תאית-פלדיום מרוכבים עם סריקת מיקרוסקופ אלקטרוני, רנטגן הפצת שילוב, אנליזה טרמית של גז, מכשיר העכבה של גזי חנקן, ספקטרוסקופיית אלקטרוכימי ומחזורית מצביע על שטח גבוה, מתכת פלדיום מבנה נקבובי.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Aerogels, שדווחו לראשונה על ידי קיסלר, מציעים נקבובי מבנים הזמנות של בגודל פחות צפוף מאשר החומר הצובר שלהם מקבילים1,2,3. Aerogels מתכת אציליים משכו עניין מדעי עבור הפוטנציאל שלהם כוח ואנרגיה, קטליטי, ויישומים חיישן. מתכת נאצלים אצילי כבר לאחרונה מסונתז באמצעות שתי אסטרטגיות בסיסיות. אסטרטגיה אחת היא לגרום להאלינציה של חלקיקים טרום בנוי4,5,6,7. סול-ג'ל גיבושו של חלקיקים יכול להיות מונע על ידי מולקולות מקשר, שינויים כוח יוניים פתרון, או פשוט ננו-חלקיק משטח אנרגיה חינם מיניזציה7,8,9. האסטרטגיה האחרת היא ליצור aerogels בשלב הפחתה אחת מתוך פתרונות מתכת קודמן9,10,11,12,13. גישה זו גם שימש ליצירת aerogels מתכתיים ומסגסוגת מתכת אצילית. האסטרטגיה הראשונה היא בדרך כלל איטית והיא עשויה לדרוש עד שבועות רבים לננו-חלקיק ביולוגית14. הגישה הפחתת ישירה, בעוד בדרך כלל מהירה יותר, סובלת שליטה בצורה ירודה על המאקרוסקופי אירוג'ל מונולית.

אחת הגישה הסינתזה כדי להתמודד עם אתגרים עם השליטה של אצילי מתכת אירוג'ל צורה מקרוסקופי ומבנה ננו הוא להעסיק bioטמפלרים15. ביוטמפלרים משתמשת במולקולות ביולוגיות החל מקולגן, ג'לטין, דנ א, וירוסים, כדי תאית כדי לספק תבנית בימוי צורה לסינתזה של מבני ננו, שבו הננו מבוססי מתכת המבוססים להניח את הגיאומטריה של ה מולקולת תבנית ביולוגית16,17. תאית ננו סיבים הם מושכים כמו biotemplate בהתחשב שפע טבעי גבוה של תאית חומרים, היחס הגבוה שלהם בהיבט הגיאומטריה הלינארית, ואת היכולת לתפקד כימית מונמרים גלוקוז שלהם18,19, . עשרים,21,22,23 ננו סיבים תאית (cnf) השתמשו כדי לסנתז TiO תלת מימדי2 ננו-חוט עבור photoanodes24, כסף ננו-משתמשים עבור אלקטרוניקה נייר שקוף25, ו פלדיום אירוג'ל קומפוזיטורית עבור מזרז26 . יתר על כן, טמפו, תחמוצת הננו סיבים תאית שימשו הן ביולוגית והפחתת סוכן בהכנת פלדיום מעוטר CNF aerogels27.

כאן, שיטה לסנתז ננו-סיב תאית ביולוגי פלדיום משולב aerogels מוצג26. Aerogels שבריריים עם שליטה בצורה ירודה מתרחשת בטווח אצילי מתכת מתכתי שיטות סינתזה. Carboxyמתילated ננוסיבי תאית (cnfs) השתמשו כדי ליצור הידרוג'ל קוולנטי לאפשר להפחתת יוני מתכת כגון פלדיום על cnfs לספק שליטה הן ננו מבנה מאקרוסקופי אירוג'ל הצורה מונולית לאחר ייבוש סופר. מתיל קרבוקלמתיל תאית ננוסיב מושגת באמצעות 1-אתיל-3-(3-dimethylaminopropyl) קרבודיאימיד הידרוכלוריד (EDC) בנוכחות של אתנולינאמין כמולקולה מקשר בין CNFs. ההידרוג CNF לשמור על צורתם לאורך שלבי הסינתזה כולל הקשר הבין-קוולנטי, שיווי משקל עם יוני מקודמן, הפחתת מתכת עם ריכוז גבוה הפחתת הסוכן, שטיפה במים, החלפת הממס אתנול, ו-CO2 ייבוש סופר-קריטי. וריאציה של ריכוז יונים קודמי מאפשר שליטה על התוכן הסופי אירוג'ל מתכת באמצעות הפחתת יון ישירה ולא להסתמך על הפרה איטית יחסית של חלקיקים טרום בנוי המשמשים בשיטות sol-ג'ל. עם הדיפוזיה כבסיס להציג ולהסיר מינים כימיים לתוך ומחוץ ההידרוג'ל, שיטה זו מתאימה הגיאומטריות בצובר קטן וסרטים דקים. אפיון הננו-מיקרוסיבים תאית-פלדיום מרוכבים עם סריקת מיקרוסקופ אלקטרוני, רנטגן הפצת שילוב, אנליזה טרמית של גז, מכשיר העכבה של גזי חנקן, ספקטרוסקופיית אלקטרוכימי ומחזורית מצביע על שטח גבוה, פלדיום מתכת נקבובי מבנה המבנה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

זהירות: התייעץ עם כל גיליונות נתוני הבטיחות (SDS) הרלוונטיים לפני השימוש. השתמש בנוהלי בטיחות מתאימים בעת ביצוע תגובות כימיות, כדי לכלול את השימוש באמצעי מיגון ובציוד הגנה אישי (PPE). מהיר האבולוציה גז מימן יכול לגרום ללחץ גבוה בצינורות התגובה גורמת כובעים פופ ופתרונות לרסס. ודא שצינורות התגובה נותרים פתוחים והצביעו הרחק מהנסניסה כפי שצוין בפרוטוקול.

1. הכנה תאית ננו-סיבי הידרוג'ל

  1. הכנת פתרון ננוסיב תאית: להכין 3% (w/w) התאית פתרון ננוסיבי ידי ערבוב 1.5 g של carboxymethyl תיל תאית ננוסיבים עם 50 mL של מים מיוהים. לנער את הפתרון ואת המערבולת עבור 1 דקות. Sonicate את הפתרון sonicator אמבטיה בטמפרטורת הסביבה עבור 24 שעות כדי להבטיח ערבוב מלאה.
  2. הכנת הפתרון החוצה קישור: ראשית להוסיף 0.959 g של EDC ו 0.195 g של 2-(N-מורגואולנו) חומצה ethanesulfonic (MES) מאגר ל 2.833 mL של מים מאוללים. ערבולת. הוסף 0.167 מ ל של אתיניאדיאמין. . מערבולת עבור 15 התאם את אמצעי האחסון הסופי ל-10 mL ו-pH ל 4.5 על-ידי הוספת 1.0 הHCl והמים המלא.
    הערה: ריכוזי פתרון מרובי הקישורים הם 0.5 M EDC, 0.25 M אתנוlenediamine, ו 0.1 M MES מאגר.
  3. צנטריפוגה של הפתרון ננוסיב תאית: הפיפטה 0.25 mL של 3% (w/w) הפתרון ננוסיב תאית לתוך כל 6 microfuge צינורות (1.7 mL או 2.0 mL). צנטריפוגה את צינורות microfuge עבור 20 דקות ב 21,000 x g. הסרת מים עודפים מעל CNFs דחוס עם פיפטה הימנעות מגע עם המשטח העליון.
    הערה: לאחר תפרידו, פתרונות ננו סיבים תאית להציג ממשק מובהק בין CNF מרוכז של הסופרנטאנט ברור. בהתבסס על הסרת המים העודפים, ריכוז CNF הסופי יהיה כ 3.8%.
  4. החוצה קישור הידרוסיבי התאית ננוסיבים. פיפטה 1.0 mL של הפתרון של EDC ו diamine המקשר מעל התאית דחיסה הננו בכל אחד צינורות microfuge. המתן 24 שעות לפחות עבור הפתרון crosslinking לפזר דרך ג ' לים ולהצליב את CNFs.
  5. ג'ל שטיפה: להסיר את הפתרון מרובי הקישור הסופר בצינורות microfuge עם פיפטה. עם microfuge כובעי צינור פתוח, לטבול את הצינורות microfuge המכיל את הרובי CNF מקושרים ב 1 L של מים מנוזים עבור לפחות 24 h כדי להסיר פתרון מעבר עודף מתוך הידרוג CNF.
  6. ספקטרוסקופיית פורייה-שינוי (FTIR): המקום כ-0.5 mL של 3% (w/w) הפתרון CNF במים מאוהים על הבמה לדוגמה ולסרוק אחוז השידור עבור 650-4000 ס"מ-1. השתמש באותם תנאים סריקה ולחזור על הידרו CNF מקושרת הידרוג'ל משלב 1.5.

2. הכנת ננו-סיב תאית-פלדיום מרוכבים הידרולים

  1. להכין Pd (NH3)4Cl2 פתרון. הכינו 10 מ ל של 1.0 M משטרת (NH3) Cl2 פתרון. מערבולת הפתרון עבור 15 s. לדלל 1.0 M Pd (NH3) Cl2 הפתרון כדי 1 mL אמצעי אחסון ב 1, 10, 50, 100, 500, ו 1000 mM.
    הערה: 1.0 הפתרון המתאים ביותר לתמיסה ולדילול של4 הפתרונות והתוצאות במבנים הסופיים של אירוג'ל.
  2. מכשיר הידרו-מסיבי תאית בפתרונות פלדיום. הפיפטה 1 מ ל של 1, 10, 50, 100, 500, ו 1000 mM (NH3) Cl2 פתרונות על גבי החלק העליון של הידרוסיבים תאית הצלולוזה בצינורות microfuge. המתן 24 שעות לפחות עבור פתרון הפלדיום כדי להתמצא בתוך ההידרוג'לים.
  3. הכינו NaBH4 להפחתת פתרון הסוכן. להכין 60 mL של 2 M NaBH4 פתרון. מחלקים 10 מ ל של הפתרון NaBH4 לתוך כל אחד 6 15 mL בצינורות חרוטי.
    הערה: הפתרון 2 M NaBH4 הוא פתרון סוכן מרוכז ביותר לצמצום וצריך לטפל בתוך מכסה כימי. . התפרקות ספונטנית והתפתחות גז מימן נצפתה ודא כי הצינורות מכוונים הרחק מהנסזנה, והעיקרון הנכון הוא שחוק.
  4. הפחתה ראשונה של מלחי פלדיום על הידרוג'לים תאית ננו: להפוך את הצינורות microfuge עם הידרוגנים CNF מכשיר הידרו ובעדינות להקיש כדי להסיר את ההידרוג'לים. בתוך מנדפים כימיים, עם פינצטה שטוחה, מניחים כל אחד הידרוג CNF מתכלה הידרו לתוך כל אחד 15 מ ג הצינורות החרוטי עם 10 מ ל של פתרון NaBH4 . אפשר את הפחתת המשך 24 שעות ביממה.
    הערה: כאשר ממקמים את ה-CNF לתוך התמיסה של 2 M NaBH4 , האבולוציה של גז המימן האלים תתרחש. ודא כי צינורות התגובה נשארים פתוחים והצביעו הרחק ניסויים.
  5. הכינו את הפתרון השני של הסוכן4 . הכינו 60 mL של 0.5 M נביה4 פתרון. מחלקים 10 מ ל של הפתרון NaBH4 לתוך כל אחד 6 15 mL בצינורות חרוטי.
  6. הפחתה שנייה של מלחי פלדיום על הידרופייבר תאית הידרו: בתוך מכסה המנוע, באמצעות זוג פינצטה שטוח להעביר כל אחד הידרוג'לים מן 2 M NaBH4 פתרונות לתוך 0.5 M nabh4 פתרונות. אפשר את הפחתת המשך 24 שעות ביממה.
    הערה: בתחילה מופחתת CNF ג'לים ב 2 M NaBH הפתרון יהיה יציב מכנית במהלך העברת שלב. עם זאת, לחץ קל יש להשתמש עם פינצטה שטוח במהלך העברת הפתרון צעדים כדי למנוע compaction ג'ל.
  7. לשטוף את התאית ננוסיבים-פלדיום מרוכבים. באמצעות מלקחיים שטוחים, העבירו כל אחד מהג'לים המופחתים של פלדיום-CNF לתוך 50 מ"ל מים מוטים בצינורות חרוים. המרת מים מוהים אחרי 12 h ולאפשר לג לשטוף לפחות 12 h נוספים.
  8. לבצע חילופי ממיסים אתנול ב ננוסיבים תאית-פלדיום. השתמש פינצטה שטוח להעביר את הג CNF-פלדיום ברציפות לתוך 50 mL של 25%, 50%, 75%, ו 100% אתנול פתרונות עם לפחות 6 h בכל פתרון.

3. הכנת אירוג'ל

  1. לאחר חילופי ממס עם אתנול, יבש ג'ל CNF-פלדיום באמצעות CO2 במייבש מייבש עם נקודת מוגדר של 35 ° c ו 1200 psi. לאחר ייבוש סופר הושלמה, לאפשר את החדר כדי להאביק לפחות 12 h לפני פתיחה והסרה של aerogels.
    הערה: מדי פעם, הדגימות 500 mM ו-1000 mM נצפו להיות מסולק כאשר הוסרו מן המייבש הקריטי המיוחס לנוכחות של פלדיום הידריד. . מיועדת לאפשר את הגזים של המימן

4. אפיון חומר קומפוזיט אירוג'ל

  1. סריקת מיקרוסקופ אלקטרוני (SEM): לחתוך את cnf-פלדיום אירוג'ל עם להב תער כדי לקבל סרט דק כ 1-2 מ"מ עבה. לצרף את דגימת סרט דק עם נייר דבק על stub לדוגמה SEM. בתחילה להשתמש במתח האצה של 15 kV וקרן זרם של 2.7-5.4 pA לבצע הדמיה.
  2. צילום רנטגן (xrd): מניחים את ה-cnf-פלדיום אירוג'ל במחזיק מדגם ומשרים את החלק העליון של אירוג'ל עם החלק העליון של המחזיק. לחילופין, הציבו מקטע מדגם דק, כמו בשלב 4.1, בשקופית זכוכית. בצע סריקות XRD עבור זוויות עקיפה 2Θ מ 5 ° עד 90 ° 45 kV ו 40 mA עם Cu Kα קרינה (1.54060 Å), 2 θ צעד בגודל של 0.0130 °, ו 20 s לכל שלב.
  3. אנליזה טרמית של ניתוח (tga): מניחים את דגימת אירוג'ל בכור המצרף של המכשיר. לבצע ניתוח על ידי זורם גז חנקן ב 60 mL/min וחימום ב 10 °/min מטמפרטורת הסביבה ל 700 ° c.
  4. ספיחה גז חנקן-desorption: דגה את הדגימות עבור 24 h בטמפרטורת החדר. השתמש בחנקן ב-196 ° c כמו גז בדיקה עם זמני שיווציה עבור ספיחה ו desorption של 60 s ו 120 s, בהתאמה.
    הערה: הטמפרטורות הגבוהות דגה אינן מומלצות כדי למנוע התפרקות של סיבי הננו תאית.
  5. אפיון אלקטרוכימי.
    1. לטבול את דגימות אירוג'ל ב 0.5 M H2כך4 אלקטרוליט עבור 24 שעות.
    2. השתמש בתא 3-אלקטרודה עם Ag/AgCl (3 מטרים) התייחסות אלקטרודה, 0.5 מ מ"מ קוטר עזר מט Pt/מונה אלקטרודה, ו מצופה לכה 0.5 מ"מ קוטר פלטינה עבודה אלקטרודה. הניחו את חוט הלכה מצופה עם טיפ בעובי של 1 מ"מ במגע עם המשטח העליון של אירוג'ל בתחתית הבקבוקון האלקטרוכימי12.
    3. ביצוע ספקטרוסקופיית עכבה אלקטרוכימי (EIS) מ-1 מגה-הרץ עד 1 מגה-הרץ עם גל סינוס של 10 mV.
    4. ביצוע מחזורי וולטממטריה (CV) באמצעות טווח מתח של ש0.2 אל 1.2 V (vs. Ag/AgCl) עם שיעורי סריקה של 10, 25, 50, 75, ו-100 mV/s.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המזימה להצליב בעזרת מערכת הננו-סיבים תאית עם EDC בנוכחות ethylenediamine מתוארת באיור 1. Edc הקשר התוצאות בקשר אמיד בין קרבוקסילי והעיקרי אמין הקבוצה הפונקציונלית. בהינתן כי הקרקסימתיל תאית ננוסיבי בעלי רק קבוצות קרבוקסילי עבור המקשר, הנוכחות של מולקולה מקשר diamine כגון ethylenediamine הוא חיוני כדי ליצור קישור שני cnfs סמוכים באמצעות שני איגרות חוב amide. כדי לאשר crosslinking קישור, איור 2 מראה ftir ספקטרום עבור 3% (w/w) cnf פ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מתכת אצילית הננו-ביותבנית ביולוגית אירוג'ל ביולוגי שיטת סינתזה הציג כאן התוצאות מרוכבים יציב אירוג'ל עם הרכב מתכת לסביבה. הצלב הקוולנטי המקשר בין הסיבים התאית הדחוסה לאחר צנטריפוגה תוצאות בהידרוג'לים הינם עמידים באופן מכני במהלך השלבים הבאים של הסינתזה של פלדיום יון, הפחתת אלקטרוליציה, שטיפה, ממיסים החלפה וייבוש על-חושית. יציבות ההידרוג'ל חיונית בשלב הפחתת האלקטרוכימי בהתחשב בריכוז הגבוה (2 M NaBH4) להפחתת פתרון הסוכן ואבולוציה מימן אלימה. לרכוש מסחרית טמפו-תחמוצת התאית ננו fibrils המשמש במחקר זה היה נומינלי-N...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

. למחברים אין מה לגלות

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים אסירי תודה לד ר סטיבן ברטולוצ וד ר ג'ושוע מיימאדמן במעבדות ארה ב Benet לשימוש במיקרוסקופ אלקטרון שלהם סריקה. עבודה זו נתמכת על ידי מלגת קרן מחקר לפיתוח הפקולטה מהאקדמיה הצבאית של ארצות הברית, ווסט פוינט.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
אלקטרודת חוט פלטינה 0.5 מ"מBASiMW-4130משמשת לאלקטרודה עזר ובנפרד לציפוי לכה ומשמשת כאלקטרודה עובדת
1-אתיל-3-(3-דימתיל-אמינופרופיל) קרבודימיד הידרוכלוריד (EDC)סיגמא-אולדריץ'  1892-57-5
2-(N-מורפולינו)חומצה אתנסולפונית (MES)סיגמא-אולדריץ'117961-21-4 
Ag/AgCl (3M NaCl) אלקטרודה ייחוסBASiMF-2052
קרבוקסימתיל צלולוז, ננו-סיבים תאית TEMPO, אבקה יבשהמרכז פיתוח תהליכים של אוניברסיטת מייןמס' 8
אתנול, 200 הוכחהPHARMCO-AAPER241000200
אתילנדיאמיןסיגמא-אולדריץ'  107-15-3
ספקטרומטר אינפרא אדום פורייה טרנספורמציה (FTIR), FrontierPerkin ElmerL1280044
חומצה הידרוכלוריתCORCO7647-01-0
Na2PdCl4Sigma-Aldrich13820-40-1
NaBH4Sigma-Aldrich16940-66-2
Pd(NH3)4Cl2Sigma-Aldrich13933-31-8
PotentiostatBiologic-USAVMP-3ניתוח אלקטרוכימי-EIS, CV
סריקת אלקטרונים מקרוסקופ (SEM) Helios 600 NanolabThermoFisher Scientific
Supercritical DryerLeicaEM CPD300ייבוש סופר-קריטי של אירוג'ל עם מנתח CO<תת>2
משטח ונקבוביותQuantachromeNOVA 4000eספיחת גז חנקן
ניתוח גרבימטרי תרמימכשירי TA TGAQ500
מנקה אולטרסאונדMTIEQ-VGT-1860QTD
XRDPanAlyticalEmpyreanעיפרת קרני רנטגן

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kistler, S. S. Coherent Expanded Aerogels and Jellies. Nature. 127, 741(1931).
  2. Du, A., Zhou, B., Zhang, Z., Shen, J. A Special Material or a New State of Matter: A Review and Reconsideration of the Aerogel. Materials. 6 (3), 941(2013).
  3. Tappan, B. C., Steiner, S. A., Luther, E. P. Nanoporous Metal Foams. Angewandte Chemie International Edition. 49 (27), 4544-4565 (2010).
  4. Bigall, N. C., et al. Hydrogels and Aerogels from Noble Metal Nanoparticles. Angewandte Chemie International Edition. 48 (51), 9731-9734 (2009).
  5. Ranmohotti, K. G. S., Gao, X., Arachchige, I. U. Salt-Mediated Self-Assembly of Metal Nanoshells into Monolithic Aerogel Frameworks. Chemistry of Materials. 25 (17), 3528-3534 (2013).
  6. Gao, X., Esteves, R. J., Luong, T. T. H., Jaini, R., Arachchige, I. U. Oxidation-Induced Self-Assembly of Ag Nanoshells into Transparent and Opaque Ag Hydrogels and Aerogels. Journal of the American Chemical Society. 136 (22), 7993-8002 (2014).
  7. Herrmann, A. -K., et al. Multimetallic Aerogels by Template-Free Self-Assembly of Au, Ag, Pt, and Pd Nanoparticles. Chemistry of Materials. 26 (2), 1074-1083 (2014).
  8. Ding, Y., Chen, M., Erlebacher, J. Metallic Mesoporous Nanocomposites for Electrocatalysis. Journal of the American Chemical Society. 126 (22), 6876-6877 (2004).
  9. Liu, W., et al. High-Performance Electrocatalysis on Palladium Aerogels. Angewandte Chemie International Edition. 51 (23), 5743-5747 (2012).
  10. Shafaei Douk, A., Saravani, H., Noroozifar, M. Three-dimensional assembly of building blocks for the fabrication of Pd aerogel as a high performance electrocatalyst toward ethanol oxidation. Electrochimica Acta. 275, 182-191 (2018).
  11. Burpo, F. J., et al. Direct solution-based reduction synthesis of Au, Pd, and Pt aerogels. Journal of Materials Research. 32 (22), 4153-4165 (2017).
  12. Burpo, F. J., et al. A Rapid Synthesis Method for Au, Pd, and Pt Aerogels Via Direct Solution-Based Reduction. JoVE. (136), e57875(2018).
  13. Qin, G. W., et al. A Facile and Template-Free Method to Prepare Mesoporous Gold Sponge and Its Pore Size Control. The Journal of Physical Chemistry C. 112 (28), 10352-10358 (2008).
  14. Hench, L. L., West, J. K. The Sol-Gel Process. Chemical Reviews. 90 (1), 33-72 (1990).
  15. Sotiropoulou, S., Sierra-Sastre, Y., Mark, S. S., Batt, C. A. Biotemplated Nanostructured Materials. Chemistry of Materials. 20 (3), 821-834 (2008).
  16. Huang, J., et al. Bio-inspired synthesis of metal nanomaterials and applications. Chemical Society Reviews. 44 (17), 6330-6374 (2015).
  17. Burpo, F. J., Mitropoulos, A. N., Nagelli, E. A., Ryu, M. Y., Palmer, J. L. Gelatin biotemplated platinum aerogels. MRS Advances. 10, 1-6 (2018).
  18. Jarvis, M. Cellulose stacks up. Nature. 426, 611(2003).
  19. Siró, I., Plackett, D. Microfibrillated cellulose and new nanocomposite materials: a review. Cellulose. 17 (3), 459-494 (2010).
  20. Dufresne, A. Nanocellulose: a new ageless bionanomaterial. Materials Today. 16 (6), 220-227 (2013).
  21. Grishkewich, N., Mohammed, N., Tang, J., Tam, K. C. Recent advances in the application of cellulose nanocrystals. Current Opinion in Colloid & Interface Science. 29, 32-45 (2017).
  22. Eyley, S., Thielemans, W. Surface modification of cellulose nanocrystals. Nanoscale. 6 (14), 7764-7779 (2014).
  23. Missoum, K., Belgacem, M., Bras, J. Nanofibrillated Cellulose Surface Modification. A Review. Materials. 6 (5), 1745(2013).
  24. Li, Z., Yao, C., Wang, F., Cai, Z., Wang, X. Cellulose nanofiber-templated three-dimension TiO2 hierarchical nanowire network for photoelectrochemical photoanode. Nanotechnology. 25 (50), 504005(2014).
  25. Hal Koga,, et al. Uniformly connected conductive networks on cellulose nanofiber paper for transparent paper electronics. Npg Asia Materials. 6, 93(2014).
  26. Fal Burpo,, et al. Cellulose Nanofiber Biotemplated Palladium Composite Aerogels. Molecules. 23 (6), 1405(2018).
  27. Gu, J., Hu, C., Zhang, W., Dichiara, A. B. Reagentless preparation of shape memory cellulose nanofibril aerogels decorated with Pd nanoparticles and their application in dye discoloration. Applied Catalysis B: Environmental. 237, 482-490 (2018).
  28. Coates, J. in A Practical Approach. In Encyclopedia of Analytical Chemistry .doi:10.1002/9780470027318.a5606 (ed. , (2006).
  29. Sal Wang,, et al. Cellulose nanofiber-assisted dispersion of cellulose nanocrystals@polyaniline in water and its conductive films). RSC Advances. 6 (12), 10168-10174 (2016).
  30. Grabarek, Z., Gergely, J. Zero-length crosslinking procedure with the use of active esters. Analytical Biochemistry. 185 (1), 131-135 (1990).
  31. Shabanpour, B., Kazemi, M., Ojagh, S. M., Pourashouri, P. Bacterial cellulose nanofibers as reinforce in edible fish myofibrillar protein nanocomposite films. International Journal of Biological Macromolecules. 117, 742-751 (2018).
  32. Brunauer, B., Emmett, P., Teller, P. Adsorption of gases in multimolecular layers. Journal of the American Chemical Society. 60, (1938).
  33. Barrett, E., Joyner, L., Halenda, P. The determination of pore volume and area distributions in porous substances. I. Computations. 73, (1951).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

מאמרים קשורים