Name: הכנה של חלקיקים פוליסטירן חלול מהמיקרו קפסולות מאת פלמור הרדיקלית של גאנוס טיפות של פחמימנים, שמנים Fluorocarbon (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-25T13:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 1 s
Description: למד להכין חלקיקי פולימר חלולים באמצעות פולימריזציה רדיקלית של אמולסיות שמן הידרוקרבון ופלואורוקרבון. השיטה מייצרת חלקיקים בקוטר ממוצע של 1.3 מיקרומטר ליישומים במדע החומרים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

לנו אין תודות.

התראה: בבקשה ללבוש חלוק מעבדה, כפפות בטיחות משקפיים וקרא גליונות נתונים גשמי בטיחות (MSDS) לפני השימוש. כל החומרים שנרכשו שימשו ללא טיהור נוסף.
1. הכנת אמולסיות המורכב מרחביות Styrene/PFO/מימית פתרון תערובות
<ol><li>כדי להכין 5 מ מ של תמיסה מימית מרחביות, להמיס 14.5 מ ג למען חברה דמוקרטית ב 10 מ"ל של טוהר גבוהה H2O. הערה: טוהר גבוהה H2O שימש (resistivity (R) = 18 ס מ MΩ, מתח (γ) = 72.0 מ' mN-1 25 ° c).</li>
	<li>להוסיף 1.5 גר' styrene, 0.6 גר' PFO ו 0.9 g של 5 מ מ של תמיסה מימית מרחביות בקבוקון זכוכית 10 מ עם בר מערבבים. הערה: סריקה תצפיות מיקרוסקופ קונפוקלי פלורסצנטיות, להוסיף 2.6 מ ג של קומרין 102 ו- 0.062 מ"ג של calcein התערובת.</li>
	<li>מערבבים את התערובת למשך 60 דקות ב rpm 1,150 תחת בטמפרטורת החדר ולאחר מכן הרם את הטמפרטורה עד 80 ° C.</li>
	<li>מערבבים את התערובת במשך 60 דקות-1,150 סל ד ו- 80 מעלות צלזיוס.</li>
</ol>2. ייצור של חלקיקי הפולימר באמצעות אמולסיות המורכב של Styrene/PFO/Aqueous מרחביות פתרון תערובות
<ol><li>להוסיף 3.9 מ"ג אשלגן peroxodisulfate, 2 מ ג של pyrene, 1.5 גר' styrene, 0.6 גר' PFO ו 0.9 g של 5 מ מ של תמיסה מימית מרחביות בקבוקון זכוכית 10 מ עם בר stir, לסגור איתכם מחצה גומי.</li>
	<li>Deoxygenate את התערובת על ידי גז חנקן מבעבעים דרך מחט מזרק למשך 30 דקות. התראה: זורמים לאט את גז חנקן כדי לא ליצור כמות גדולה של קצף.</li>
	<li>כדי להכין האמולסיה, מערבבים את התערובת למשך 60 דקות-1,150 סל ד ובטמפרטורת החדר ולאחר מכן הרם את הטמפרטורה עד 80 ° C.</li>
	<li>מערבבים את התערובת במשך 30 דקות-1,150 סל ד ו- 80 מעלות צלזיוס.</li>
	<li>להעביר החלק מעונן (1.8 מ"ל) בהפתרון תוצאות (3 מ"ל) בו מום ולאחר מכן להוסיף 30% אתנול מימית פתרון לחסל לחלוטין את התגובה הפילמור.</li>
	<li>Sonicate (כוח: 130 W, תדירות: 4.2 kHz) למשך 10 דקות לשטוף חלקיקי הפולימר שנפתח את צנטריפוגה ואז 10 דקות ב 2300 x g.</li>
	<li>כדי להשיג את חלקיקי הפולימר, הסר את הפתרון supernatant בו מום.</li>
	<li>להוסיף 3 מ ל מים מוצקים תוצאות ב בו מום. Sonicate (כוח: 130 W, תדירות: 4.2 kHz) במשך 10 דקות, צנטריפוגה 10 דקות ב 2300 x ג להסיר הפתרון supernatant בו מום.</li>
	<li>חזור על התהליך הכביסה (שלב 2.8) עד קצף לא נוצר מן הפתרון supernatant. להתאדות המים כדי להשיג המוצק של חלקיקי הפולימר חלול.</li>
</ol>3. הכנת מהמיקרו קפסולות באמצעות חלקיקי הפולימר חלול
<ol><li>להוסיף 1 מ ג של חלקיקים פוליסטירן חלול (שלב 2.9) ו- 4 מיליליטר מים כדי בקבוקון זכוכית 10 מ עם בר מערבבים.</li>
	<li>Sonicate (כוח: 130 W, תדירות: 4.2 kHz) למשך 10 דקות לפזר את החלקיקים חלול במים.</li>
	<li>הוסף 0.1 מ"ל של טולואן למים התפזרו חלקיקי, ואז מערבבים את זה עבור h 1 100 סל"ד מתחת לטמפרטורת החדר. להעביר את הנוזל מבחנה. התראה: אם מגביר סיבוב לדקה, המורפולוגיה של חלקיקים עיוות.</li>
	<li>Centrifuge את הנוזל למשך 10 דקות ב- 2300 x g כדי לבודד מהמיקרו קפסולות טופס זה. הסר את הפתרון supernatant בו מום.</li>
</ol>

<ol><li>Okubo, M., Fujibayashi, T., Terada, A. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s00396-004-1210-4">Synthesis of micron-sized, monodisperse polymer particles of disc-like and polyhedral shapes by seeded dispersion polymerization.</a> Colloid Polym Sci. 283 (7), 793-798 (2005).</li>
<li>Fujibayashi, T., Okubo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+and+Thermodynamic+Stability+of+Micron-Sized%2C+Monodisperse+Composite+Polymer+Particles+of+Disc-like+Shapes+by+Seeded+Dispersion+Polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Preparation and Thermodynamic Stability of Micron-Sized, Monodisperse Composite Polymer Particles of Disc-like Shapes by Seeded Dispersion Polymerization.</a> Langmuir. 23 (15), 7958-7962 (2007).</li>
<li>Okubo, M., Fujibayashi, T., Yamada, M., Minami, H. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s00396-004-1240-y">Micron-sized, monodisperse, snowman/confetti-shaped polymer particles by seeded dispersion polymerization.</a> Colloid Polym Sci. 283 (9), 1041-1045 (2005).</li>
<li>Xu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+Monodisperse+Particles+by+Using+Microfluidics%3A+Control+over+Size%2C+Shape%2C+and+Composition%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem+Int+Ed%22%5BJournal%5D)">Generation of Monodisperse Particles by Using Microfluidics: Control over Size, Shape, and Composition.</a> Angew Chem Int Ed. 44 (5), 724-728 (2005).</li>
<li>Serra, C. A., Chang, Z. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ceat.200800219/abstract">Microfluidic-Assisted Synthesis of Polymer Particles.</a> Chem Eng Tech. 31 (8), 1099-1115 (2008).</li>
<li>Higuchi, T., Yabu, H., Shimomura, M. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927775705008101">Simple preparation of hemispherical polystyrene particles.</a> Colloids Surf A. 284, 250-253 (2006).</li>
<li>Sun, Z. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonspherical+Colloidal+Crystals+Fabricated+by+the+Thermal+Pressing+of+Colloidal+Crystal+Chips%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Nonspherical Colloidal Crystals Fabricated by the Thermal Pressing of Colloidal Crystal Chips.</a> Langmuir. 21 (20), 8987-8991 (2005).</li>
<li>Deng, Y., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2008/jm/b714288a">A novel approach to the construction of 3-D ordered macrostructures with polyhedral particles.</a> J Mater Chem. 18 (4), 408-415 (2008).</li>
<li>Hyuk Im, S., Jeong, U., Xia, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer+hollow+particles+with+controllable+holes+in+their+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Mater%22%5BJournal%5D)">Polymer hollow particles with controllable holes in their surfaces.</a> Nat Mater. 4 (9), 671-675 (2005).</li>
<li>Saito, N., Kagari, Y., Okubo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+Colloidal+Stabilizer+on+the+Shape+of+Polystyrene%2FPoly%28methyl+methacrylate%29+Composite+Particles+Prepared+in+Aqueous+Medium+by+the+Solvent+Evaporation+Method%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Effect of Colloidal Stabilizer on the Shape of Polystyrene/Poly(methyl methacrylate) Composite Particles Prepared in Aqueous Medium by the Solvent Evaporation Method.</a> Langmuir. 22 (22), 9397-9402 (2006).</li>
<li>Cai, P. -j, Tang, Y. -j, Wang, Y. -t, Cao, Y. -j <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0254058410004694">Fabrication of polystyrene hollow spheres in W/O/W multiple emulsions.</a> Mater Chem Phys. 124 (1), 10-12 (2010).</li>
<li>Liang, S. -S., Chen, S. -L., Chen, S. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diverse+macroporous+spheres+synthesized+by+multiple+emulsion+polymerization+for+protein+analyses%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Commun%22%5BJournal%5D)">Diverse macroporous spheres synthesized by multiple emulsion polymerization for protein analyses.</a> Chem Commun. 47 (29), 8385-8387 (2011).</li>
<li>Kondo, Y., Yoshino, N. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359029405000312">Hybrid fluorocarbon/hydrocarbon surfactants.</a> Curr Opin Colloid Interface Sci. 10 (3-4), 88-93 (2005).</li>
<li>Takahashi, Y., Kondo, Y., Schmidt, J., Talmon, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-Assembly+of+a+Fluorocarbon-Hydrocarbon+Hybrid+Surfactant%3A+Dependence+of+Morphology+on+Surfactant+Concentration+and+Time%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+Chem+B%22%5BJournal%5D)">Self-Assembly of a Fluorocarbon-Hydrocarbon Hybrid Surfactant: Dependence of Morphology on Surfactant Concentration and Time.</a> J Phys Chem B. 114 (42), 13319-13325 (2010).</li>
<li>Takahashi, Y., Nasu, Y., Aramaki, K., Kondo, Y. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022113912003429">Unusual viscoelastic behavior of aqueous solutions of fluorocarbon-hydrocarbon hybrid surfactant and its morphological transformations.</a> J Fluor Chem. 145 (0), 141-147 (2013).</li>
<li>Yoshino, N., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la00002a016">Syntheses of Hybrid Anionic Surfactants Containing Fluorocarbon and Hydrocarbon Chains.</a> Langmuir. 11 (2), 466-469 (1995).</li>
<li>Zarzar, L. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamically+reconfigurable+complex+emulsions+via+tunable+interfacial+tensions%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Dynamically reconfigurable complex emulsions via tunable interfacial tensions.</a> Nature. 518 (7540), 520-524 (2015).</li>
</ol>

אין לנו לחשוף.

אמולסיות המכיל יאנוס טיפות styrene, PFO התקבלו מעל 10% wt של השבר משקל ריכוז מרחביות מימית ואת כל משקל קטן styrene PFO. כאשר יש כבר polymerized המשקל-שברים שונים של אמולסיות המכיל את טיפות יאנוס למשך 30 דקות, ניתן להשיג את החלקיקים פוליסטירן חלול עבור כל הרכב. תוצאות אלו מצביעות על הפרוטוקול הפגינו כאן היא פשוטה. בנוסף, קוטר, חור בגודל החור כמות החלקיקים פוליסטירן חלול יכול להיות נשלט על ידי הזמן הפילמור השיטה המתוארת כאן.
אנו מציעים מנגנון הבאים הזיוף של החלקיקים פוליסטירן חלול. טיפות שמן יאנוס המורכב styrene ו PFO שהוקמה ב אמולסיות O/W המכילים תערובות של מימית מרחביות פתרון styrene, PFO-80 מעלות צלזיוס. PFO טיפות נמצאים על פני השטח של styrene טיפות. מאז KPS, יזם של פלמור, הוא מסיס בשלב מים, הפילמור יתפתחו-הממשק של הפתרון מרחביות styrene/מימית. Styrene ב אמולסיות ternary היה polymerized כדי פוליסטירן-80 ° C, ואילו PFO, שיש אין קבוצות polymerizable, זנוחות אמולסיות בטמפרטורה הזו. לאחר הפילמור חוסל, חור על החלקיק פוליסטירן הוקמה על ידי הסרה של PFO. לכן, החלקיקים פוליסטירן גביע חלול-סוג לך חור על פני השטח היו בבכל מפוברק משקל שבריר styrene PFO ואני כל הזמן הפילמור.
הוספת כמות קטנה של טולואן החלקיקים פוליסטירן חלול מפוברק על ידי הפילמור הרדיקלי במשך 90 דקות מביא על איטום החורים על החלקיקים פוליסטירן חלול. התופעה הזו היא עקבית עם זה שדווחו על-ידי Hyuk et al.9. שיטת capsulation יכולים להכיל חומר מימית של החלקיקים.
במאמר זה, הראו שיטה פבריקציה נוספת של חלקיקי הפולימר חלול באמצעות טיפות שמן יאנוס המורכב styrene ו- PFO, אשר immiscible הדדי. שיטת ההכנה של חלקיקי הפולימר שאינה כדורית כבר נחקרה בשל שימושם פוטנציאליות ביישומים שונים. אסטרטגיה זו באמצעות טיפות שמן יאנוס של פחמימנים שמן ושמן fluorocarbon יחולו על הזיוף של חלקיקי הפולימר שאינה כדורית מפני סוגים שונים של מונומר ומערכת משלוחים של סמים.

בעוד חלקיקי הפולימר כדורית היה בשימוש נרחב ביישומים תעשייתיים שונים, זה ידוע כי חלקיקים גומת חן, האונות, דיסקים ו- ellipsoids, הוכנו על ידי הזריעה polymerizations1,2, 3, צילום-פלמור של טיפות מונומר שאינה כדורית באמצעות microreactor עם4,גיאומטריות ספציפי5, ארגון עצמי באמצעות reprecipitation של פולימרים6דפורמציה של פולימר כדורית חלקיקים על ידי ספק חיצוני מכני כוחות7,8. בפרט, חלקיקים פולימרים חלול עם גודל מיקרומטר היה מפוברק על ידי אידוי טוב ממס של חלקיקי הפולימר כדורית נפוחות על ידי ממס9,10 הפילמור באמצעות אמולסיות מרובים 11 , 12.
בעבודה זו, אנו מתמקדים השימוש של immiscibility הדדי של פחמימנים ושמנים fluorocarbon בייצור של חלקיקי הפולימר. היברידית פיתחה יש שרשרת פחמימן שרשרת fluorocarbon בתוך המולקולה. בעבר, אנו מדווחים על תכונותיו הייחודיות של פיתחה היברידית בו הם לא נצפו פיתחה קונבנציונאלי13,14,15. גם למדנו אמולסיות באמצעות פחמימן שמן, שמן fluorocarbon, פתרון מימית חומרים פעילי שטח, אשר הדדית immiscible16. עם זאת, ישנם מחקרים המעטים של אמולסיות17. מחקרים אלו תיארו המורפולוגיה של טיפות שמן המורכב פחמימן שמן ושמן fluorocarbon בפתרונות מימית חומרים פעילי שטח.
כאן, אנו מראים פרוטוקול מפורט של הזיוף של חלקיקי הפולימר חלול מאת הפילמור רדיקלית באמצעות טיפות שמן אמולסיות המורכב פחמימן שמן, שמן fluorocarbon ופתרונות dodecylsulfate (מרחביות) נתרן מימית. אנו מציעים אסטרטגיה חדשה, אשר שונה בשיטות המקובלות, עבור הכנת חלקיקי הפולימר שאינה כדורית. שיטה זו יכולה פשוט לפברק את חלקיקי הפולימר חלול תוך זמן קצר. בנוסף, מוצג הפרוטוקול של הכנת מהמיקרו קפסולות באמצעות חלקיקי הפולימר חלול.

<table><tbody><tr><td><חזק>חומר</חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>נתרן דודצילסולפט, 95.0%</td> <td>Wako Pure Chemical Industries, Ltd.</td><td>192-08672</td><td></td></tr><tr><td>Styrene, 99.0%</td> <td>Tokyo Chemical Industry Co. Ltd.</td><td>S0095</td><td></td></tr><tr><td>פרפלואורואוקטן, 99%</td> <td>פלואורוצ'ם בע"מ</td><td>8706</td><td></td></tr><tr><td>קומרין 102, 97.0%</td> <td>טוקיו תעשיה כימית בע"מ</td><td>C2267</td><td></td></tr><tr><td>Calcein</td><td>Dojindo Molecular Technologies, Inc.</td><td>C001</td><td></td></tr><tr><td>אשלגן פרוקסודיסולפט, 98.0%</td> <td>Kanto Chemical Co., Inc.</td><td>32375-30</td><td></td></tr><tr><td>פירן, 97.0%</td> <td>וואקו תעשיות כימיות טהורות בע"מ</td><td>167-05302</td><td></td></tr><tr><td>אתנול, 99.5%</td><td>Kanto Chemical Co., Inc.</td><td>14033-00</td><td></td></tr><tr><td>טולואן, 99.5%</td> <td>קאנטו כימיקלים ושות', בע"מ.</td><td>40180-00</td><td></td></tr><tr><td>שם</td><td>חברה</td><td>Catalog Number</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Equipment</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Scanning מיקרוסקופ אלקטרונים</td><td>Hitachi High-Technologies Corporation</td><td>S-4800</td><td></td></tr><tr><td>שידור סריקה מיקרוסקופ אלקטרונים</td><td>Hitachi High-Technologies Corporation</td><td>S-4800</td><td></td></tr><tr><td>מנקה אולטרסאונד</td><td>ברנסון אולטרסאונד, אמרסון יפן, בע"מ</td><td>דגם 3510</td><td></td></tr><tr><td>צנטריפוגה</td><td>AS ONE Corporation</td><td>CN-1050</td><td></td></tr></tbody></table>

הכנה של חלקיקים פוליסטירן חלול מהמיקרו קפסולות מאת פלמור הרדיקלית של ג'אנוס טיפות של פחמימנים, שמנים fluorocarbon

Preparation of Hollow Polystyrene Particles and Microcapsules by Radical Polymerization of Janus Droplets Consisting of Hydrocarbon and Fluorocarbon Oils

במאמר זה, הראו שיטה לייצור חלקיקי חלול, מהמיקרו קפסולות באמצעות טיפות שמן המורכב פחמימן שמן (styrene) ושמן fluorocarbon (perfluoro -n-אוקטן, PFO) במימית חומרים פעילי שטח (סודיום dodecylsulfate, פתרונות מרחביות). מאז fluorocarbon שמנים immiscible בשמנים פחמימנים, שני שמנים מופרדים. אמולסיות מוכנים על ידי ערבוב styrene/PFO/מימית תערובות פתרון מרחביות-80 מעלות צלזיוס. סוג אמולסיות, המורפולוגיה של טיפות באמולסיות הם נצפו על ידי מיקרוסקופ אור סריקה מיקרוסקופ קונפוקלי זריחה. הוא נמצא כי טיפות שמן עם מורפולוגיות יאנוס-סוג של immiscible הדדי styrene, PFO נוצרים פתרונות מרחביות מימית. חלקיקים פוליסטירן מיוצרים על ידי הפילמור הרדיקלית תערובות ternary שונות של פתרון מרחביות styrene/PFO/מימית 80 מעלות צלזיוס. מורפולוגיות פוליסטירן מאושרות על ידי סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים סורק הילוכים מיקרוסקופ אלקטרונים תצפיות. תצפיות אלה מראים את הכנת חלקיקים פוליסטירן חלול עם חור אחד על פני השטח. לידע שלנו, שיטה זו היא אסטרטגיה הרומן באמצעות את immiscibility של פחמימנים ושמנים fluorocarbon. החלקיקים חלול ניתן גם ליישם את הכנת מהמיקרו קפסולות.

סריקה תצפיות מיקרוסקופ קונפוקלי זריחה ואור בוצעו כדי לקבוע את המורפולוגיה ואת הרכב טיפות ב אמולסיות המורכב styrene, PFO ו 5 מ מ מימית מרחביות פתרון (איור 1). מיקרוסקופ אלקטרונים (SEM) סריקה וסריקה הילוכים מיקרוסקופ אלקטרונים (גזע) תצפיות הראו את היווצרות חלקיקי חלול, מהמיקרו קפסולות (איור 2).
DIC של תמונות מיקרוסקופ קונפוקלי פלורסצנטיות אמולסיות המורכב ternary תערובות של תמיסה מרחביות styrene/PFO/מימית לציין השלב הרציף הוא תמיסה מימית מרחביות, מפני קרינה פלואורסצנטית ירוק המתאים calcein נצפתה ב שלב רציפה, לכן, אמולסיות סוג שמן בתוך מים נוצרות (איור 1a ו 1b). תמונות אלה גם מראים כי טיפות שמן מורכב styrene ו- PFO, אשר immiscible הדדי. DIC של תמונות מיקרוסקופ קונפוקלי פלורסצנטיות אמולסיות המכיל קומרין 102 חושפים כי PFO droplet ממוקם בנקודת המפגש בין מים styrene droplet. תערובות ternary של styrene, PFO תמיסה מימית מרחביות-5 מ מ אמולסיות טופס המכיל יאנוס שמן טיפות, המורכבים מסקטור styrene, PFO.
תמונות SEM, גזע של חלקיקי הפולימר מפוברק על ידי הפילמור הרדיקלי אמולסיות של תמיסה מימית styrene/PFO/5 מ מ מרחביות להראות את הכנת חלול חלקיקים שאינם כדורית פוליסטירן עם חור על פני השטח (איור 2 א ו 2b). קצב היווצרות קוטר, גודל החור של החלקיקים פוליסטירן חלול מוערכים על ידי התבוננות חלקיקים 200 דרך SEM, גזע. הקוטר בממוצע מוערך מן התצפיות SEM הוא 1.3 מיקרומטר. הגודל הוא עקבי עם הקוטר של חלקיקי הפולימר משוער לפי פיזור אור דינאמי מדידות. מערך שיעור הוא כ- 100%. גודל החור בממוצע ואת נפח של החור החלקיקים חלול הם 0.8 ± 0.4 מיקרומטר ו 0.9 ± 0.4 מיקרומטר3, בהתאמה. לכן, החלקיקים פוליסטירן חלול לך חור מיקרומטר 0.8 היו מפוברק על ידי פלמור רדיקלית של טיפות יאנוס המכיל styrene ב אמולסיות.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56922/56922fig1.jpg"> איור 1. מורפולוגיות של טיפות באמולסיות המורכב styrene, PFO ו 5 מ מ תמיסה מימית מרחביות. (א) התערבות דיפרנציאלית ניגודיות (DIC) ותמונות (b) זריחה קונאפוקלית מיקרוסקופ אמולסיות המכיל calcein פלורסנט מימית. (ג) DIC ו- (ד) זריחה קונאפוקלית מיקרוסקופ תמונות אמולסיות המכיל קומרין פלורסנט מסיסים 102. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56922/56922fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56922/56922fig2.jpg"> באיור 2. מורפולוגיות של חלקיקים פוליסטירן חלול מהמיקרו קפסולות מפוברק באמצעות אמולסיות המורכב styrene, PFO ו 5 מ מ תמיסה מימית מרחביות. (א) תמונות גזע SEM ו- (b) של החלקיקים פוליסטירן חלול. (ג) SEM ו- (ד) גזע תמונות של מהמיקרו קפסולות. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56922/56922fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>

פרוטוקול עבור הזיוף של חלקיקי הפולימר חלול, מהמיקרו קפסולות מאת הפילמור רדיקלית באמצעות אמולסיות המורכב styrene, perfluoro -n-אוקטן, ו מרחביות מימית (סודיום dodecylsulfate) פתרון מוצג.

הכנה של חלקיקים פוליסטירן חלול מהמיקרו קפסולות מאת פלמור הרדיקלית של ג'אנוס טיפות של פחמימנים, שמנים Fluorocarbon

In this article, we have demonstrated a method for producing hollow particles and microcapsules using oil droplets consisting of hydrocarbon oil (styrene) ...

המטרה הכוללת של הליך זה היא להכין חלקיקי פולימר חלולים באמצעות פילמור רדיקלי פשוט עם שמנים בלתי ניתנים לערבוב הדדי. שיטה זו יכולה לסייע בהרחבת הזמינות של תרכובות מופלרות, אשר נוצלו בצורה גרועה לאחרונה, מאז שהאיחוד האירופי אסר על השימוש בחומרים פעילי שטח מופלרים בשנת 2006. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שחוסר הערבוב בין שמני פחמימנים לפלואורו-פחמן ממלא תפקיד חשוב בייצור חלקיקי פולימר חלולים.מכיוון ששיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי אינטראקציות מולקולריות בין שמן פחמימני לשמן פלואורו-פחמן, ניתן ליישם אותה גם על מונומר פחמימני אחר כמו מתיל מתקרילט. הרעיון לשיטה הזו עלה לנו לראשונה כשחקרנו אינטראקציות מולקולריות בין פחמימנים ופלואורופחמנים. הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית, שכן תהליך יצירת חלקיקי פולימר תלוי בזמן הפילמור.כדי להתחיל, הכינו חמישה מילימולר של תמיסת SDS מימית על ידי המסת 14.5 מיליגרם SDS ב -10 מיליליטר מים בטוהר גבוה. לאחר מכן הוסיפו 0.9 גרם מתמיסת SDS, 1.5 גרם סטירן ו-0.6 גרם PFO לבקבוקון זכוכית של 10 מיליליטר, והוסיפו מוט ערבוב. מניחים את התמיסה על צלחת ערבוב.מערבבים את התערובת בחום של 1, 150 סל"ד למשך 60 דקות בטמפרטורת החדר. לאחר מכן מעלים את הטמפרטורה ל 80 מעלות צלזיוס, וממשיכים לערבב במשך 60 דקות נוספות. הוסף 3.9 מיליגרם של אשלגן פרוקסודיסולפט, שני מיליגרם פירן, 1.5 גרם סטירן, 0.6 גרם PFO ו-0.9 גרם מחמישה מילי-מולר של תמיסת SDS המימית לבקבוקון זכוכית של 10 מיליליטר עם מוט ערבוב.ואז אטום אותו עם מחיצת גומי. לאחר מכן, הפעל אספקת חנקן. מבעבעים לאט גז חנקן לתמיסה דרך מחט למשך 30 דקות כדי לחמצן את התערובת.כמו קודם, מניחים את התערובת על צלחת ערבוב בטמפרטורת החדר, ומערבבים בחום של 1, 150 סל"ד למשך 60 דקות. לאחר מכן הדליקו את התנור וערבבו את התערובת באותו קצב למשך 30 דקות נוספות בחום של 80 מעלות צלזיוס. בסיום, העבירו את החלק העכור של התמיסה למבחנה.לאחר מכן הוסף 30% מתמיסת אתנול מימית כדי לסיים לחלוטין את תגובת הפילמור. לאחר מכן, סוניקציה של האמולסיה למשך 10 דקות כדי לשטוף את חלקיקי הפולימר שנוצרו. בסיום, צנטריפוגה את חלקיקי הפולימר מהמתלה למשך 10 דקות בכוח הכבידה פי 2, 300.כדי להשיג את חלקיקי הפוליסטירן, הסר את תמיסת הסופרנטנט שהתקבלה מהמבחנה. לאחר מכן הוסף שלושה מיליליטר מים למוצקים המתקבלים במבחנה. סוניקציה שוב למשך 10 דקות, ולאחר מכן סובב את החלקיקים למשך 10 דקות בכוח הכבידה פי 2, 300.חזור על הליך הכביסה עד שלא נוצר יותר קצף מתמיסת העל. לאחר הכביסה הסופית, אדו את שארית המים בחומר ייבוש כדי להשיג את חלקיקי הפוליסטירן החלולים. הוסף מיליגרם אחד של חלקיקי הפוליסטירן החלולים המיובשים, ארבעה מיליליטר מים ומוט ערבוב לבקבוקון זכוכית של 10 מיליליטר.סוניקציה של התערובת למשך 10 דקות כדי לפזר את החלקיקים החלולים במים. לאחר מכן מוסיפים 0.1 מיליליטר טולואן למים. מפזרים את החלקיקים ומערבבים אותם במשך שעה ב -100 סל"ד.לאחר מכן העבירו את הנוזל למבחנה. לבסוף צנטריפוגה את הנוזל למשך 10 דקות בכוח הכבידה פי 2, 300 כדי לבודד את המיקרו-קפסולות. לאחר השלמת הסיבוב, הסר את הסופרנטנט מהמבחנה כדי להישאר עם חלקיקי הפולימר החלולים.באמולסיות, השלב הרציף הוא SDS מימי. שלב זה מסומן על ידי הצבע הירוק, המתאים לקלצאין פלואורסצנטי מימי. לכן נוצרים תחליבים מסוג שמן ומים.בנוסף, תחליבים המכילים את הקומרין המסיס בשמן 102 מגלים כי טיפת PFO ממוקמת בממשק בין מים לטיפה סטירן. כדי למדוד את הגודל הממוצע של חלקיקי הפוליסטירן החלולים הסופיים, מיקרוסקופ אלקטרונים סורק יעיל. בשיטה זו, הקוטר הממוצע שהוערך מתצפיות SEM היה 1.3 מיקרומטר, גודל החור הממוצע הוא 800 ננומטר, והנפח הממוצע של החור נמצא כ-0.9 מיקרומטר מעוקב.לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך כשעתיים אם היא מבוצעת כראוי. בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לשים לב היטב לזמן הפילמור. לאחר פיתוחה, טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום הפיזיקה ומדעי החומרים לחקור חלקיקי צורה רבים ואת התכונות האופטיות, כמו גם נשאי תרופות ומערכות הובלה.לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לייצר חלקיקי פולימר חלולים באמצעות טיפות המורכבות משמני פחמימנים ופלואורוקרבון. אל תשכח שעבודה עם סטירן עלולה להיות מסוכנת ביותר, ותמיד יש לנקוט באמצעי הזהירות, לבישת מעיל מעבדה, כפפות ומשקפי בטיחות, בעת ביצוע הליך זה.

preparation-hollow-polystyrene-particles-microcapsules-radical

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

שילוב הדור monodisperse טיפה עם סידור אינרציה של תאים וחלקיקים, אנו מתארים שיטה כדי לתמצת המספר הרצוי של תאים או חלקיקים בטיפה אחת בשיעורים kHz. אנחנו מדגימים את יעילות פעמיים העולה על אלו של אנקפסולציה לא מסודרת עבור טיפות יחיד ו פעמיים החלקיקים.

קצב העברת נתונים גבוה תא יחיד ו מרובה תאים מיקרו אנקפסולציה

אנו מציגים פרוטוקול לסינתזה של מיקרו-הידרוג'לים של Janus המורכבים כולו מאותו חומר בסיס, poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm), עם בסיס מבנה ממודר בבירור על הפרדת הפאזה של תמיסת מונומר NIPAAm סופר-רוויה. המיקרו-הידרוג'לים המסונתזים של Janus מראים תכונות ייחודיות כגון היענות תרמו-אניזוטרופית ויכולת העמסה אורגנופילית/הידרופילית.

סינתזה של פולי (<em&gt; N</em&gt; -isopropylacrylamide) יאנוס Microhydrogels בשל חוסר תגובה Thermo אניזוטרופי ו Organophilic / טוען הידרופיליות יכולת

אנו מדווחים על פרוטוקולים ל"פילמור" סוגים שונים של ננו-חלקיקי מתכת עטופים בפולימר לשרשראות ארוכות של "הומו-" ו"קו-פולימרים".

באמצעות Polystyrene-<em&gt; בלוק</em&gt; -poly (חומצה אקרילית) -coated מתכת חלקיקים כמו מונומרים להומו- ושיתוף פילמור

חומרים פולימריים סופר-הידרופוביים דו-ממדיים ותלת-ממדיים מוכנים על ידי אלקטרו-ספינינג או ריסוס אלקטרו פולימרים מתכלים מעורבבים עם פולימר בעל אנרגיית פני שטח נמוכה יותר בעל הרכב דומה.

בודה חומרים פולימריים עבור יישומים ביו-הידרופובי

מאמר זה מתאר תהליך לייצור ננו-חלקיקים פולימריים בהרכבה עצמית באמצעות פילמור פיזור בתיווך אור נראה. שימוש באור נראה באנרגיה נמוכה לשליטה בפילמור מאפשר היווצרות ניתנת לשחזור של מיצלות דמויות תולעת בהרכבה עצמית בתכולת מוצקים גבוהה.

סינתזה קלילה של Micelles תולעת דמוית ידי גלוי אור מתווכת פילמור נפיצה שימוש Photoredox Catalyst

השלבים העיקריים של החיים פילמור anionic של אתר פניל glycidyl (PheGE) על גליקול methoxy-פוליאתילן (-PPheGE ב mPEG-) מתוארים. מיצלות קופולימר לחסום שתעוררנה (BCMs) היו עמוסות דוקסורוביצין 14% (% wt) ו לשחרור מושהה של תרופה מעל 4 ימים בתנאים רלוונטיים מבחינה פיזיולוגית הושגו.

Anionic פילמור של קופולימר amphiphilic עבור הכנת Micelles קופולימר בלוק מיוצב על ידי אינטראקציות הנחת π-π

פרוטוקולים לסינתזה של microspheres מפולימרים, מניפולציה של microspheres, ומדידות photoluminesencence מיקרו מוצגים.

ייצור של פולימרים microspheres עבור מהוד אופטי ויישומי לייזר

מאמר זה מתאר את תהליך microfluidic והפרמטרים להכין הגורמים חלקיקי אלסטומרים גבישי נוזלי. תהליך זה מאפשר הכנת הגורמים חלקיקי, הווריאציות של הגודל והצורה שלהם (מתוך ליבה גולגלת כדי חריפה prolate,-קליפה, מורפולוגיות ג'אנוס) כמו גם סדר הגודל של הופעה.

Microfluidic הכנת Elastomer גבישי נוזלי מפעילים

פלאש NanoPrecipitation (FNP) היא גישה מדרגי לייצר חלקיקים ליבה-קליפה פולימריים. המעבדה-סולם פורמולציות עבור העטיפה של הרפוי הידרופובי או הידרופילית מתוארים.

פלאש NanoPrecipitation בשביל העטיפה של תרכובות הידרופוביות, הידרופילית חלקיקים פולימרים

הרכבה עצמית מונחית התגבשות (CDSA) מציגה את היכולת הייחודית לייצור מבנים ננו-רובוטים של הפצות באורך צר. הטבעת האורגניטיבית פותחת את הε-הקרניים והרחבות השרשרת העוקבות של מתיל מתיונין ו- n, מומחש n-dimethyl תיל אקרילאמיד. פרוטוקול CDSA חי אשר מייצרת גלילים של עד 500 ננומטר באורך מחולקת לרוחב.

סינתזה של חלקיקים מונוטהתפזר גלילי באמצעות התגבשות עצמית מונחה-הרכבה של סופולימרים מתכלים לחסום

למד להכין חלקיקי פולימר חלולים באמצעות פולימריזציה רדיקלית של אמולסיות שמן הידרוקרבון ופלואורוקרבון. השיטה מייצרת חלקיקים בקוטר ממוצע של 1.3 מיקרומטר ליישומים במדע החומרים.

הכנה של חלקיקים פוליסטירן חלול מהמיקרו קפסולות מאת פלמור הרדיקלית של ג'אנוס טיפות של פחמימנים, שמנים Fluorocarbon

גלה סרטונים נוספים