Avanzate analisi composizionale di Compositi nanoparticelle-polimero Uso diretto imaging di fluorescenza

Summary

Qui presentiamo un metodo affidabile per monitorare l'incorporazione di nanoparticelle in una matrice ospite polimerica tramite incapsulamento a rigonfiamento. Mostriamo che la concentrazione superficiale dei punti quantici di seleniuro di cadmio può essere visualizzata con precisione attraverso l'imaging a fluorescenza in sezione trasversale.

Abstract

La fabbricazione di compositi polimero-nanoparticelle è estremamente importante nello sviluppo di molti materiali funzionali. Identificare la composizione precisa di questi materiali è essenziale, soprattutto nella progettazione di catalizzatori di superficie, dove la concentrazione superficiale del componente attivo determina l'attività del materiale. I materiali antimicrobici che utilizzano nanoparticelle sono un obiettivo particolare di questa tecnologia. Recentemente l'incapsulamento del rigonfiamento è emerso come tecnica per l'inserimento di nanoparticelle antimicrobiche in una matrice polimerica ospite. L'incapsulamento del rigonfiamento offre il vantaggio di localizzare l'incorporazione sulle superfici esterne dei materiali, che fungono da siti attivi di questi materiali. Tuttavia, la quantificazione di questo assorbimento di nanoparticelle è impegnativa. Studi precedenti esplorano il legame tra l'attività antimicrobica e la concentrazione superficiale del componente attivo, ma questo non è direttamente visualizzato. Qui mostriamo un metodo affidabile per monitorare l'incorporazione di nanoparticelle in una matrice ospite polimerica tramite incapsulamento a rigonfiamento. Dimostriamo che la concentrazione superficiale delle nanoparticelle di CdSe/ZnS può essere visualizzata con precisione attraverso l'imaging a fluorescenza in sezione trasversale. Utilizzando questo metodo, possiamo quantificare l'assorbimento di nanoparticelle tramite incapsulamento del rigonfiamento e misurare la concentrazione superficiale delle particelle incapsulate, che è fondamentale per ottimizzare l'attività dei materiali funzionali.

Introduction

L'applicazione di nanomateriali ha servito a lungo come un'area di crescente interesse per le nuove tecnologie. ^1-3 Ciò ha incluso il crescente utilizzo di nanoparticelle in oggetti di uso quotidiano, tra cui i cosmetici, i vestiti, l'imballaggio e l'elettronica. ^4-6 Un grande spinta verso usando nanoparticelle in materiali funzionali deriva dalla loro reattività superiore rispetto ai materiali, oltre alla capacità di proprietà sintonizzare tramite la variazione della dimensione delle particelle. ⁷ Un altro vantaggio è la capacità di formare facilmente materiali compositi, introducendo le proprietà cruciali pe....

Protocol

1. Preparazione di CdSe / ZnS Nucleo / Shell Quantum Dots

1. Preparazione del trioctylphosphine (TOP) Soluzione -Se
   1. Preparare una soluzione di selenio nel TOP 0,5 M mescolando la quantità appropriata di Se in TOP in un pallone Schlenk sotto azoto o in un vano portaoggetti (8 ml necessari per reazione, tipicamente 0,4 g sciolti in 10 ml di TOP).
   2. Mescolare la miscela per dissolvere il Se per 1 ora, per ottenere una soluzione grigia del complesso TOP-Se.
   3. Assicurarsi che la soluzione viene quindi congelare-pompa-disgelo degassato 5 volte. Lo stock soluzione risultante può essere conservata sotto azoto per 3 mesi.

Results

I punti quantici esposti fluorescenza rossa, con un lambda max di circa 600 nm. ^22,28 L'emissione rosso era dovuto al confinamento del eccitone dall'asta quantum cui dimensioni dimensioni sono all'interno del regime di confinamento forte. Li et al. Hanno mostrato che per aste quantistici, i turni di emissione per abbassare l'energia con un aumento della larghezza o lunghezza dell'asta. Essi inoltre dimostrato che l'emissione determinato principalmente dal confinamento.......

Discussion

L'imaging a fluorescenza in sezione trasversale consente la visualizzazione diretta delle nanoparticelle durante l'incapsulamento del rigonfiamento. La cinetica dell'incapsulamento è stata dimostrata, con la spinta verso un'elevata concentrazione superficiale di nanoparticelle. È dimostrato che l'entità dell'incorporazione delle nanoparticelle varia con il tempo di incapsulamento del rigonfiamento (descritto nella sezione 2.3), con la quantità totale di nanoparticelle incorporate che aumenta man mano che questo tempo vie.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Fogli di polidimetilsilossano		NuSil-Medical	Grade
Oleylamine	Sigma Aldrich	O7805	Grado tecnico
Triottilfosfina	Sigma Aldrich	117854	Grado tecnico
Ossido di triottilfosfina	Sigma Aldrich	346187	Grado tecnico
1-Octadecene	Sigma Aldrich	O806	Zinco
dietilditiocarbammato	Sigma Aldrich	329703-oleico
	Sigma	Aldrich 364525	Grado tecnico
Trietilammina	Sigma Aldrich	471283-Ossido
cadmio	Alfa Aesar	33235-Esadecilammina
	Alfa Aesar	B22459	Grado tecnico
1- Acido dodecilfosfonico	Alfa Aesar	H26259-Polvere
selenio	Acros	19807-Cloroformio
	Sigma Aldrich
366919-n-Hexane	Sigma Aldrich		208752-Microscopio
vetrini	VWR	631-0137	Spessore n. 1