이 문서에서는 자기 조립 블록 공중 합체 기반 초분자에서 얻은 나노 다공성 템플릿 상에 무전 해 금속 증착을 통해 잘 정돈 니켈 nanofoams의 준비에 대해 설명합니다.
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이 논문에서
요약
초록
나노 다공성 금속 폼 속성의 고유 한 조합을 가지고 - 그들은 열 및 전기 전도성, 촉매 활성, 그리고 또한, 다공성, 높은 표면 볼륨 및 비강도있다. 불행하게도, 금속 나노 구조의 준비를위한 일반적인 방법은 기계적 특성에 악영향을 미칠 수있는 매우 무질서 구조와 재질을 렌더링합니다. 블록 공중 합체 주문한 나노 구조로자가 조립하는 능력이 잘 정렬 된 금속 nanofoams 제조하기위한 템플릿으로 적용될 수있다. 여기에서 우리는 블록 공중 합체 기반의 초분자 복합체의 응용 프로그램을 설명 - 폴리스티렌 - 블록 - 폴리 (4 - 비닐 피리딘) (pentadecylphenol) PS-B-P4VP (PDP) - 잘 정돈 니켈 nanofoam의 전구체로. 초분자 복합체는 기존의 블록 공중 합체와 유사한 상 거동을 나타내고 bicontinuous gyroid 형태의 지혜로 자기 조립 수 있습니다P4VP (PDP) 매트릭스에 배치 H 두 개의 PS 네트워크. PDP는 금속 채워서 수 다공성 구조의 형성으로 이어지는 에탄올에 용해 될 수있다. 무전 해 도금 기술을 사용하여, 니켈 템플릿의 채널로 삽입 할 수있다. 마지막으로, 나머지 중합체는 역 gyroid 형태와 나노 다공성 니켈 폼에서 얻어진 중합체 / 무기 나노 하이브리드에서 열분해를 통해 제거 될 수있다.
서론
금속 nanofoams의 준비를 위해 사용할 수있는 몇 가지 방법이 있습니다 : 1-3 탈 합금, 졸 - 겔은 6,7 nanosmelting, 4,5 접근 및 연소 합성 8. 탈 합금 과정에서, 출발 물질은 일반적으로 예를 들어 이진 합금,은과 금의 합금이다. 적은 귀금속,이 경우 실버, 화학적으로 또는 전기 화학적으로 나노 크기의 인대와 무질서 다공성 골드 폼의 결과를 제거 할 수 있습니다. 연소 합성에서, 금속은 그 분해 중에 에너지를 해제하고, 메탈 nanofoam (8)의 형성을 구동 정력 전구체와 혼합된다. 발포 금속의 기계적 행동에 대한 연구는 무질서 아키텍처에서 응력이 전체 대용량 9-11에 인대 나노에서 효율적으로 전송 될 수 있음을 나타냅니다. 따라서 잘 정렬 된 금속 nanofoams가에 비해 우수한 기계적 특성을 가질 것으로 예상된다무질서 것.
여기에 표현 된 아이디어는 금속 nanofoams에 선구자로 주문 나노 구조로 자기 조립 블록 공중 합체를 사용하는 것이다. 구형, 원통형, 층상 이중 gyroid, 육방 천공 라멜라, 외 12-14 : 블록 공중 합체, 단....
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프로토콜
두 Gyroid 형태론 1. 준비 및 PS-B-P4VP의 특성 (PDP) 단지
- 달다 폴리스티렌 - 블록 - 폴리 (4 - 비닐 피리딘) (PS-B-P4VP)과 pentadecylphenol (PDP, M의 R = 304.51 g / 몰). 되어야 gyroid 형태를 얻기 위해서 신중 PDP의 양을 선택 ((P4VP (PDP) f)는 CA되어야 P4VP (PDP) 블록의 중량 분율. 0.6 직선 AB 디 블록 공중 합체의 상태도에 따라). 보통, PS-B-P4VP의 0.15-0.2 g의 (단계 1.3에서 사용되는 배양 접시의 직경 5 ~ 6 cm입니다 주어진) PS-B-P4VP 50 ~ 100 μm의 두께 (PDP) 필름에 이르게한다. 다음의 식에 따른 PDP의 양을 계산한다 :
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결과
. 초분자 복합체의 형태는 PS-B-P4VP (PDP) X는 TEM과 SAXS도 2a에 의해 검사되고 대표 초분자 복합체의 전형적인 gyroid 패턴 표시 2b에 : 더블 웨이브와 표현하는 것으로 알려진 수레 바퀴 패턴을 (211)를 통해 돌기 각각 gyroid 단위 셀 (111)면,. P4VP (PDP) X 블록 도메인이 때문에 요오드 염색을 어둡게 표시하면서 PS 블록 도메인은 밝게 나타납니다. 그림 2C는 주기성에 2. SAXS 피크의 요인으로 저하되어있는 다른 gyroid 샘플의 더블 웨이브 패턴을 나타냅니다 위치 : √의 6Q * √ 8Q * √ 14Q * √ 22q의 * 및 √ 50Q * 샘플 (그림 2D)의 bicontinuous 아이오와 3 차원 형태를 확인합니다.
에탄올 PS-B-P.......
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토론
초분자 복합체가 성공적으로 잘 정렬 된 금속 nanofoams 전구체로 적용됩니다. 이 방법에서 중요한 단계는 gyroid 형태와 템플릿 즉, 적절한 템플릿을 취득하는 것이다. 블록 공중 합체의 상태도에서 gyroid 영역은 매우 작은이며 타겟팅 다소 어렵다. 이것은 종래의 블록 공중 합체를 출발 원료로서 사용하는 경우, 매우 정교한 합성 gyroid 형태학을 초래 원하는 조성, 도달 할 때까지 반복되어야한다는 것을 의미한다. PS-B-P4VP에서 (PDP)은 조성이 다른 착물 따라서 상이한 모폴로지는 매우 간단하게 달성 될 수있다 - 첨가 PDP의 양을 변화시킴으로써. PS-B-P4VP (PDP) 착물의 상태도에서 gyroid 영역뿐만 아니라 작지만, 다양한 도메인 크기를 가진 gyroid 복합체를 얻을 수있다. 그것은 GY와 종래 블록 공중 합체의 것을 실현하는 것도 매우 중요ROID 형태, 소수의 네트워크 구성 요소. 35 부피 %를 차지하는 주
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공개 사항
저자는 더 경쟁 재정적 이익을 선언하지 않습니다.
감사의 글
우리는 고급 소재의 니케 연구소, 흐로 닝언 대학의 재정 지원을 인정합니다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
2
회사는 석유 에테르 SnClAcros Organics 196981000
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| < 강력 > 시약 < / 강력 | |||
| >PS-b< / em>-P4VP, CAS : 26222-40-2 | 폴리머 소스 주식 | P9009-S4VP P136-S4VP P5462-S4VP P3912-S4VP | 추가 정보는 별도의 표에 제공됩니다. |
| PDP Aldrich | P4402-100G-A | ||
| PdCl2 | Aldrich | 76050 | |
| 에서 두 번 재결정되었습니다.NiSO4• H2O | 시그마-알드리치 | 227676 | |
| 젖산 | 알드리W261106 | ||
| 구연산 삼나트륨염 | 시그마-알드리치 | C3674 | |
| 보란 디메틸 아민 복합체 | 알드리치 | 180238 | |
| <강>PS-b-P4VP 카탈로그 번호 | Mn(PS), g/mol | 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 |
참고문헌
- 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....
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