Name: 폴리스타이렌을 사용하여 블록 폴리 (아크릴산) 및 이들의 단독 중합체는 공중합 용 단량체로 피복 된 금속 나노 입자 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-07-09T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 2 s
Description: 배우세요 금속 나노입자를 폴리스티렌-블록-폴리(아크릴산)로 피복하고 산성 조건에서 사슬 형태로 조립하는 방법을. 투과전자현미경으로 구조를 분석하여 재료과학 및 나노기술 응용을 위한 새로운 소재 특성을 탐구합니다.

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저자는 재정 지원을 해준 NRF (CRP-4-2008-06), A*Star (SERC 112-120-2011) 및 MOE (RG14/13)에 감사를 표한다.

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저자는 공개할 것이 없습니다.

합성의 기계적인 세부 사항을보고하고 이전 출판물에서 설명합니다. (20, 21)는 여기에서 우리는 합성 조건의 근거에 초점을 맞 춥니 다. 나노 입자의 중합의 경우, 균일 한 크기의 나노 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 우리는 균일 한 금 나노 입자, 23 금 나노 막대 (24)와 테 나노 와이어. 일반적으로 25, 더 나은 크기의 균일 성이 균일 핵 생성의 초기 버스트 후 핵 및 성장 단계가 분리 될 때. 얻어 26 수를 얻기 위해 문학의 절차에 따라, 모든 핵 비슷한 크기의 나노 입자를주고, 같은 기간 동안 같은 속도로 성장한다. 따라서, 나노 입자의 크기가 성장 물질과 초기 단계에서의 핵 형성 핵의 전체 수의 총합에 의존한다. PSPAA 의한 나노 입자의 캡슐화는 이전에보고되고 논의되었다. 27-29 구동PSPAA 자기 조립체의 힘은 극성 용매 상 PS...

지난 20년 동안 나노 입자 합성의 큰 발전에도 불구하고 나노 입자의 질서 정연한 조립은 여전히 큰 과제로 남아 있습니다. 기본 구성 요소를 결합하는 우리의 종합 능력은 시너지 효과와 집합적 속성을 탐색하고 활용하는 데 매우 중요합니다. 따라서 새로운 반응 경로를 개발하고 기본 메커니즘을 탐구하는 것은 복잡한 나노 장치의 합리적인 합성을 향한 디딤돌입니다. 
가능한 나노 입자 어셈블리의 풍부한 구조적 다양성 중에서 1차원(1D) 사슬은 나노 전자 공학, 광전자 공학 및 바이오 센서에서 유용한 응용 분야를 보여주었습니다. 1-4 일반적으로 나노 입자를 사슬과 같은 구조로 자체 조립하려면 자기 또는 전기 쌍극자 상호 작용, 이방성 정전기 반발 또는 외부 템플릿이 필요합니다. 5-11 쌍극자 유도 조립의 경우, 특수 환경에서 자성 나노 입자 및 반도체 나노 입자와 같은 영구 쌍극자를 가진 나노 입자가 필요합니다. 12-15 영구적 쌍극자가 없는 나노 입자의 경우, 나노 입자 사슬 말단에서 상대적으로 약한 정전기 반발력이 나노 입자의 선택적 부착을 촉진하여 1D 사슬 성장을 촉진할 수 있음을 보여주었습니다. 16,17 나노 입자는 서로 그리고 올리고머와 함께 응집할 수 있기 때문에 응집은 종종 고유한 단계적 성장 모드를 따르므로 사슬 길이가 짧고 분지에 대한 제어가 부족합니다. 마지막으로, 나노 입자는 1D 템플릿에 흡착되어 사슬을 형성할 수 있지만 일반적으로 안전한 고정을 달성하고 나노 입자 간의 갭을 피하는 것은 매우 어렵습니다. 
이러한 기존 방법으로는 나노 입자의 이종 조립 또는 "공중합"이 특히 어렵습니다. 몇몇 선구적인 연구는 자기 쌍극자18 또는 정전기 반발력을 이용하는 짧은 나노 입자 사슬의 "공중합"을 입증했습니다. 19세
최근에 우리는 PSPAA로 코팅된 나노 입자의 사슬로의 동질중합 및 공중합을 보고했습니다. 20,21 이 새로운 합성 경로는 용이한 콜로이드 합성 및 다양한 유형의 나노 입자의 일반적인 사용을 포함합니다. 분기 없이 매우 긴 체인을 제공하고 길이와 너비(단일, 이중 및 삼중 라인 체인)를 즉시 제어할 수 있습니다. 가장 중요한 것은 나노 입자의 무작위 및 공중 중합체를 향상된 구조 제어로 합성할 수 있다는 것입니다. 이 작업에서는 관련 합성을 위한 비디오 프로토콜을 제공하여 자세한 시연과 프레젠테이션을 제공합니다.

<table><tbody><tr><td>금 (III) 염화물 삼수화물, ACS 시약, &ge; 49.0% Au 기준</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G4022</td><td>HAuCl4</td></tr><tr><td>Sodium citrate dihydrate, 99%</td><td>Alfa Aesar</td><td>A12274</td><td></td></tr><tr><td>Sodium borohydride, &ge; 99%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>71321, Fluka</td><td></td></tr><tr><td>Hexadecyltrimethylammonium 브로마이드, &ge; 98%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H5882</td><td>CTAB</td></tr><tr><td>은 질산염, 99.9999% 미량 금속 기초</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>204390</td><td></td></tr><tr><td>L-아스코르브산, BioXtra, &ge; 99.0 %, 결정질</td><td>시그마 - 알드리치</td><td>A5960</td><td></td></tr><tr><td>이산화 텔루륨, &ge; 99%&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>243450</td><td></td></tr><tr><td>히드라진 일수화물, 64-65%, 시약 등급, 98%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>207942</td><td></td></tr><tr><td>폴리(스티렌-b-아크릴산) (PS154-PAA49)</td>고<td>분자 소스</td><td>P4673A-SAA</td><td>PS16000-PAA3500</td></tr><tr><td>폴리(스티렌-b-아크릴산) (PS144-PAA 28)</td><td>고분자 소스</td><td>P4002-SAA</td><td>PS15000-PAA1600</td></tr><tr><td>2-나프탈렌티올, &ge; 99.0 % (GC)</td> <td>시그마 - 알드리치</td><td>88910, 플루카</td><td></td></tr><tr><td>나트륨 도데 실 설페이트, 99 %</td> <td>Alfa Aesar</td><td>A11183</td><td></td></tr><tr><td>단일 벽 탄소 나노 튜브, 99 % 초순수</td><td>나노 인테그리스</td><td>PC10344a</td><td></td></tr><tr><td>수산화 나트륨</td><td>시노팜</td><td>S1900136</td><td></td></tr><tr><td>1,2- 디팔미토일 -sn - 글리세로 -3- 포스 포 티에 에탄올 (나트륨 염)</td> <td>Avanti 극성 지질</td><td>870160P</td><td>PSH</td></tr><tr><td>N,N-디메틸포름아미드</td><td>Merck</td><td>SA4s640012</td><td></td></tr><tr><td>에탄올, 절대</td><td>Fischer</td><td>E/0650DF/17</td><td></td></tr><tr><td>염산, 37%</td><td>꿀 우물</td><td>10189005</td><td>1&nbsp로 희석; M 사용 전</td></tr></tbody></table>

폴리스타이렌을 사용하여<em&gt; 블록</em&gt; 폴리 (아크릴산) 및 이들의 단독 중합체는 공중합 용 단량체로 피복 된 금속 나노 입자

Using Polystyrene-block-poly(acrylic acid)-coated Metal Nanoparticles as Monomers for Their Homo- and Co-polymerization

우리는 나노 입자를 곁가지가 없는 긴 사슬로 "중합"하는 템플릿 없는 방법을 제시합니다. 다양한 나노 입자를 폴리스티렌 블록 폴리 (아크릴산) (PSPAA) 껍질에 캡슐화 한 다음 자체 조립을위한 단량체로 사용됩니다. 산 처리 시 구형 PSPAA 미셀은 원통형 미셀로 조립되는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 경향을 이용하여 코어-쉘 나노 입자가 응집되고 합쳐진 다음 긴 사슬로 변형되도록 유도됩니다. 하나 이상의 유형의 나노 입자를 사용하면 나노 입자의 무작위 및 블록 "공중 합체"를 얻을 수 있습니다. 나노 입자의 PSPAA 캡슐화, 코어-쉘 나노 입자의 단일 및 공중 중합, 생성된 나노 입자 사슬의 분리 및 정제에 대한 자세한 절차가 보고되었습니다. 단일 라인 체인을 이중 및 트리플 라인 체인으로 변환하는 방법도 제시됩니다. 고분자 껍질과 내장된 나노 입자 사이의 시너지 효과는 비정상적인 사슬 성장 중합 모드를 유도하여 기존의 계단식 성장 응집 과정의 산물과는 구별되는 긴 나노 입자 사슬을 제공합니다.

나노 단량체 및 사슬 TEM에 의해 특징된다. 1 모폴로지 및 크기 (도 1)이 확인 PSPAA 캡슐화 모노머의 대표적인 TEM 이미지를 보여준다. 몇몇 단량체는 전형적으로 &quot;중합&quot;후에 샘플에 남아있는 바와 같이, 샘플은 일반적으로 정제 및 TEM 특성화에 사용되기 이전에 농축된다. 기미는 TEM 이미지의 명확한 콘트라스트 폴리머 외피를 렌더링하기 위해, 1 %의 몰리브덴 산 암모늄과 시료 용액을 혼합하여 TEM 시료의 제조 동안 도입 하였다. &quot;호모 폴리머&quot;과 &quot;공중 합체&quot;의 대표 TEM 이미지는 그림 2와 그림 3에 제시되어있다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/52954/52954fig1.jpg"...

우리는 다양한 유형의 폴리머 캡슐화 금속 나노 입자를 "호모-"및 "공중 합체"의 긴 사슬로 "중합"하기위한 프로토콜을보고합니다.

We present a template-free method for &#8220;polymerizing&#8221; nanoparticles into long chains without side branches. A variety of nanoparticles are ...

본 절차의 전반적인 목표는 다양한 유형의 폴리머 캡슐화 금속 나노입자를 호모폴리머 및 코폴리머의 긴 사슬로 조립하는 것입니다. 이는 먼저 서로 다른 크기와 형태를 가진 금속 나노입자를 합성함으로써 달성됩니다. 두 번째 단계는 폴리스티렌-블록-폴리아크릴산 또는 P-S-P-A-A 폴리머로 나노입자를 캡슐화하는 것입니다.다음으로, 폴리머 캡슐화 나노입자들을 산성 조건에서 배양하여 체인 형태로 조립합니다. 또는, 서로 다른 나노입자 체인들을 조립함으로써 헤테로 조립체를 얻을 수 있습니다. 최종적으로, 투과전자현미경을 사용하여 나노입자의 형태, 나노입자의 캡슐화 및 조립된 체인을 관찰합니다.선형 조립을 위해 보통 단계별 조절이 필요한 기존 방법과 비교했을 때 이 기술의 주요 장점은, 동일한 나노입자 체인의 형성뿐만 아니라 서로 다른 나노입자의 이종 조립이 가능하다는 점입니다. 우리는 산 처리 시 폴리마이신 세포가 구형에서 원통형으로 변하는 것을 처음 관찰했을 때 이 아이디어를 얻었습니다. 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 금 나노입자와 델리륨 나노와이어를 포함한 금속 나노입자의 합성부터 이 절차를 시작하십시오.금 나노입자를 P-S-P-A-A로 캡슐화하려면, 먼저 합성된 금 나노입자 용액 3 mL를 마이크로 원심분리 튜브 2개에 나누어 넣어 금 나노입자 용액을 정제합니다. 용액을 16,000 ×g에서 15분 동안 원심분리한 후 상층액을 제거합니다. 농축된 용액을 탈이온수 160 µL로 희석합니다.다음으로, 8 mg의 P-S-P-A-A를 1 mL의 DIMETHYLFORMAMIDE 또는 DMF에 녹여 P-S-P-A-A 스톡 용액을 준비합니다. 그 후, DMF 740 µL와 스톡 용액 80 µL를 혼합하여 P-S-P-A-A 용액을 준비합니다. 유리 바이알에 820 µL의 P-S-P-A-A 용액과 금 나노입자를 첨가합니다.최종 혼합물의 부피는 1 mL이며, DMF와 물의 비율은 4.5:1입니다. 다음으로, 나노입자의 표면을 소수성으로 만들기 위해 2 mg/mL 농도의 PSH와 에탄올 40 µL를 첨가합니다. 폴리머 자가 조립이 일어날 수 있도록 혼합물을 110 °C에서 2시간 동안 배양한 후, 오일 배스에서 용액을 서서히 실온으로 냉각하여 탄소 나노튜브를 P-S-P-A-A로 캡슐화합니다. 첫 번째 혼합 단계에서는 DMF 730 µL와 P-S-P-A-A 스톡 용액 80 µL를 혼합합니다.다음으로, 단일 벽 탄소 나노튜브 약 0.2 m

using-polystyrene-block-poly-acrylic-acid-coated-metal-nanoparticles

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연구

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화학

이 문서 디블록 공동 폴리머를 사용하여 폴리머 기반 nanoparticles를 합성하는 nanoprecipitation 방법을 설명합니다. 우리는 디블록의 합성 공동 고분자, nanoprecipitation 기술, 그리고 잠재적인 애플 리케이션을 설명합니다.

Nanoprecipitation 기법을 통해 디블록 고분자 Nanoparticles의 제형

온 - 칩 photopolymerization 기술을 사용하여 폴리머 microarray의 형성에 대한 설명입니다. 원자 힘 현미경, 물 접촉 각도 측정, X-선 광전자 분광법 및 비행 차 이온 질량 분광법과 세포 부착 분석 시간을 사용하여 높은 처리량 표면 특성도 설명되어 있습니다.

Biomaterials 높은 처리량 발견을위한 폴리머 Microarrays

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.

디 블록 공중 합체의 초분자에서 Gyroid 니켈 나노 구조

접촉 브러시에 대한 마찰력 현미경 실험을 수행하는 방법론이 제시됩니다 : (a) 기판과 (b) 콜로이드 프로브에서 접목 된 두 개의 폴리머 브러시를 슬라이딩하여 두 개의 접촉 비 혼화성 브러시 시스템을 사용함으로써 슬라이딩 접촉의 마찰이 혼합 브러시 시스템에 비해 감소한다는 것을 보여줍니다.

고분자 브러쉬를 반대 섞이지의 준비 및 마찰 힘 현미경 측정,

perylene을 가시광선 광촉매로 사용하는 기능화된 비닐 단량체의 원자 전달 라디칼 중합 방법이 설명됩니다.

가시광 광촉매 페 릴렌 사용 관능 비닐 모노머의 원자 이동 라디칼 중합

메 톡시 폴리에틸렌 글리콜 (B 형을 mPEG -PPheGE)의 페닐 글리시 딜 에테르 (PheGE)의 리빙 음이온 중합의 주요 단계를 설명한다. 그 결과 블록 공중 합체 마이셀 (BCM 일)은 생리 학적으로 관련 조건 얻었다에서 사일 동안 독소루비신 14 % (중량 %) 및 약물의 서방로드되었다.

π-π 스태킹 상호 작용에 의해 안정화 된 블록 공중 합체 미셀 준비하는 양친 매성 공중 합체의 음이온 중합

프로시저를 연속 화학 수정을 사용 하 여 폴리스 티 렌 투입 multiwalled 탄소 나노튜브의 합성 단계를 선택적으로 sidewalls에 폴리머 체인 소개와 그들의 자기 조립을 통해 이방성 patchiness입니다 제시.

자기 집합에 있도록 폴리스 티 렌과 이방성 Patchiness Multiwalled 탄소 나노튜브를 접목

투명 폴리머 입자와 과격 한 중 합 스틸 렌, 퍼플-n구성 된 유화 제를 사용 하 여 microcapsules의 제조에 대 한 프로토콜-옥 탄, 그리고 수성 SDS (나트륨 dodecylsulfate) 솔루션 제시.

빈 폴리스 티 렌 입자와 탄화수소와 탄 화 불 소 오일을 구성 된 야누스 방울의 과격 한 중 합에 의해 Microcapsules의 준비

결정화 구동 자가 조립체(CDSA)는 좁은 길이 분포의 원통형 나노 구조를 제조하는 고유한 능력을 표시합니다. θ-카프롤락톤의 유기된 고리 개방 중합 및 메틸 메타크릴레이트와 N,N-디메틸아크릴아미드의 후속 사슬 확장이 입증된다. 최대 500nm 길이의 단분산 실린더를 생성하는 살아있는 CDSA 프로토콜이 설명되어 있습니다.

생분해성 블록 공합체의 결정화 구동 자가 조립을 통해 단분산 원통형 나노 입자의 합성

Cu(I)를 갖는 메탈로샤페론 모델 펩타이드의 NMR 용액 구조를 결정하고, 시료 준비, 1D 및 2D 데이터 수집에서 3차원 구조에 이르는 상세한 프로토콜을 설명합니다.

1D 및 2D 1HNMR을 사용한 펩타이드-금속 복합체의 구조 및 배위 측정

배우세요 금속 나노입자를 폴리스티렌-블록-폴리(아크릴산)로 피복하고 산성 조건에서 사슬 형태로 조립하는 방법을. 투과전자현미경으로 구조를 분석하여 재료과학 및 나노기술 응용을 위한 새로운 소재 특성을 탐구합니다.

폴리스타이렌을 사용하여

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