Name: 물 정화를위한 막으로 방오 특성을 가진 히드로 겔의 합성 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-07T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 32 s
Description: 배우세요 막 기반 물 정화를 위한 양쪽성 이온 하이드로겔 독립형 필름 및 함침 멤브레인의 제조 및 특성 분석 방법을. 이 기술은 산업 생산에 확장 가능하며 물리적 및 수송 특성을 평가하는 데 활용됩니다.

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한국탄소포집 및 격리 R&D 센터(KCRC)의 재정적 지원에 감사드립니다.

프레 폴리머 솔루션 1. 준비 <ol><li> 조제 물을 용매로 사용하여 <ol><li> 자기 교반 막대로 유리 병에 탈 이온수 (DI) 물 10.00 g을 추가한다. </li><li> SBMA 2.00 g을 측정하고, 물을 함유하는 유리 병으로 옮긴다. SBMA가 완전히 용해 될 때까지 30 분 동안 용액을 교반 하였다. </li><li> 별도의 병에, PEGDA의 20.00 g (M, N = 700g / 몰)을 추가한다. </li><li> PEGDA 용액에, 1- 히드 록시 시클로 헥실 페닐 케톤 (HCPK) 광개시제 20.0 mg을 추가. 적어도 30 분 동안 솔루션 저어 보자. </li><li> 일회용 피펫을 사용하여, SBMA 수용액에 PEGDA-HCPK 용액 8.00 g을 전송. 용액이 균질해질 때까지 혼합물을 계속 교반 하였다. </li></ol></li><li> 제조 용매로서 물 / 에탄올 혼합물을 사용하여 <ol><li> DI 물 6.00 g 및 자기 교반 막대와 앰버 글래스 병에 에탄올 4.00 g을 추가합니다.철저하게 혼합 할 수 있도록 솔루션을 저어. </li><li> 물 / 에탄올 혼합물에 SBMA의 2.00 g을 추가합니다. 솔루션을 저어하고 SBMA이 완전히 용해 할 수 있습니다. </li><li> SBMA 혼합물에 PEGDA-HCPK 용액 8.00 g을 전송하기 위해 피펫을 사용한다. 철저 솔루션을 섞어 저어. </li></ol></li></ol> 프리 스탠딩 필름의 제조 2 <ol><li> 깨끗한 석영 디스크에 공지 두께의 두 개의 스페이서로; 스페이서의 두께는 수득 된 폴리머 필름 (19)의 두께를 제어한다. </li><li> 일회용 피펫을 사용하여 석영 디스크에 프레 폴리머 용액을 소량 (~ 1.0 ml)에 옮긴다. </li><li> 액체 위에 다른 석영 디스크를 놓고 액막에 기포가 없도록. </li><li> 자외선 (UV) 가교 결합제의 샘플을 놓고, 254 나노 미터 (19)의 파장을 갖는 UV 광을 사용하여 5 분 동안 조사한다. 참고 : 대체 조사 시간S 및 파장 광개시제의 종류에 따라 사용할 수있다. </li><li> 날카로운 칼날을 사용하여 석영 디스크로부터 고분자 필름을 분리한다. DI 물을 욕조에 필름을 전송하는 핀셋을 사용합니다. 필름으로부터 용매, 미 반응 모노머 / 가교제, 졸을 제거 후 24 시간 동안 두 번 수분을 변경한다. 주 :이 경우, 고분자 필름, 기공 구조를 유지하기 위해 DI 물에 보관해야합니다. </li><li> ATR-FTIR 및 DSC 분석 건조 필름을 준비한다. <ol><li> 수조에서 필름을 제거하고 24 시간 동안 공기 건조 할 수 있습니다. </li><li> 진공 하에서 밤새 건조 80 ℃의 진공 오븐에서 필름을 놓는다. </li></ol></li></ol> 함침 막의 제조 3 <ol><li> 석영 디스크 상에 다공성 지지체 시트를 배치했다. </li><li> 발포체 브러시 코팅 물 / 에탄올 혼합물 (4)에 기초하여, 프레 폴리머 용액으로 두 지지체의 각각의 측면을 사용. 참고 : 이후 t그는 지원이 소수성, 에탄올을 포함하는 예비 중합체 솔루션은 쉽게 지원을 적시 할 수 있습니다. </li><li> 지원 위에 또 다른 석영 디스크를 넣습니다. </li><li> 자외선 가교제에 샘플을 놓고, 254 nm의 파장을 갖는 UV 광을 사용하여 5 분 동안 조사한다. </li><li> 석영 디스크에서 충진 된 멤브레인을 제거하고, 5 분 동안 DI 수조의 전체 어셈블리를 담그고 신중 날카로운 블레이드와 핀셋을 사용하여 막을 제거한다. </li><li> DI 물에서 막 보관하십시오. 용매, 미 반응 모노머 / 가교제, 멤브레인의 졸을 제거하기 위해 두 번 수분을 변경한다. </li><li> ATR-FTIR 및 DSC 분석 건조 함침 세포막을 준비한다. <ol><li> 수조에서 막을 제거합니다. 멤브레인을 24 시간 동안 주위 조건에서 건조 할 수있다. </li><li> 오븐에서 밤새 진공하에 80 ℃에서 진공에서 건조 막. </li></ol></li></ol> 자립 필름 및 수태 나 4. 특성mbranes <ol><li> ATR-FTIR 분석 <ol><li> FTIR 분석 단계 1.1에 기재된 바와 같이, 프레 폴리머 용액의 샘플을 준비한다. </li><li> 샘플을 스캔하기 전에 백그라운드 검색을 수행합니다. 600cm -1 4,500 cm로 파수 범위를 설정 -1 측정 4 cm -1 해상도. </li><li> 분석을 위해 FTIR 기계에서 샘플을 놓습니다. </li><li> 샘플을 제거합니다. 결정과 적당한 용매로 끝을 청소한다. </li><li> 다공성 지지체, 프레 폴리머 용액, 자립 막을 건조하고, 건조 된 함침 막은 다음 샘플 4.1.4 - 반복 4.1.1 단계. </li></ol></li><li> 시차 주사 열량계 (DSC) <ol><li> 무게 균형에 DSC 팬에 뚜껑을 놓고 자신의 체중을 기록합니다. </li><li> 팬 내부에 샘플 (5-10 mg)의 소량을 넣고 뚜껑을 닫는다. </li><li> 샘플을 포함하는 팬의 무게를. 오 사이의 중량 차이로부터ccupied 팬 뚜껑과 빈 냄비와 뚜껑, 샘플의 무게를 계산한다. </li><li> 기자를 사용하여 밀봉 팬 내부의 샘플을 봉인. </li><li> 불활성 기준이 위치한 DSC 셀 안에 밀봉 팬에 놓는다. </li><li> 비어있는 냄비와 뚜껑과 프로그램의 샘플의 무게의 무게를 입력합니다. </li><li> 10 ℃ / 분의 가열 속도로 160 ℃ ~ -80 ° C에서 DSC 스캔. </li><li> 제조업체의 프로토콜을 사용하여 DSC 분석을 수행합니다. </li><li> 상기 단계에 따라 다른 샘플에 대한 DSC 실험을 반복한다. </li></ol></li><li> 펜던트 드롭 방법을 사용하여 접촉각을 측정 <ol><li> 막 샘플 (6mm 약 30mm)의 직사각형 스트립을 절단. </li><li> 10 분 동안 DI 물이 스트립을 적시 한 다음 5 분 동안 건조시킨다. </li><li> 샘플 홀더에 건조 된 샘플을 놓습니다. </li><li> 투명한의 샘플 홀더 잠수함탈 이온수 (20)를 포함하는 환경 챔버. </li><li> 스테인리스 바늘으로 마이크로 리터 주사기를 이용하여 막에 N 개의 샘플 -decane (약 1 μL)의 액 적을 분주. </li><li> 방울의 안정을 보장하기 위해 2 분 동안 방해받지 설정을 둡니다. </li><li> 막 표면 상에 분배 된 방울의 각도를 측정함으로써 시료의 접촉각을 결정하는 적당한 화상 해석 소프트웨어를 사용한다. </li><li> 다양한 방울 얻은 접촉각 값의 평균을 가져 가라. </li></ol></li><li> 투수의 특성 막 다른 여과 시스템을 사용하여 <ol><li> 프리 스탠딩 필름을 함침 막의 쿠폰 잘라 적절한 직경 해머 중심 펀치 구멍을 사용한다. </li><li> 데드 엔드 여과 셀 내부의 다공성 지지체 상에 제조 된 쿠폰을 놓는다. </li><li> 샘플의 상단에있는 O 링을 놓습니다. 두 부분을 나사투과 셀의 서로. </li><li> 투과 셀에 DI 물 약 50 mL를 넣고. 뚜껑에 나사와 자석 교반기에 투과 셀을 배치합니다. (300) 900 회전의 교반 속도를 설정합니다. </li><li> 투과 물을 수집하는 균형에 덮여 비커를 놓습니다. 균형을 용기. </li><li> 가스 실린더의 밸브를 연다. 원하는 압력 (프리 스탠딩 필름을 45 psig로 함침 멤브레인 psig의 35)에 도달 할 때까지 압력 조절 밸브를 시계 방향으로 돌려. </li><li> 투과 셀에 압력을 제공 할 수있는 릴리스 밸브를 엽니 다. </li><li> 모니터와 시간 비커의 무게를 기록한다. </li><li> 21 (4) 아래의 액 확산 모델 수분 투과도 (A w)과 투자율 (P의 w)를 계산 <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/55426/55426eq1.jpg" /> 어디 w는 토륨물의 밀도 (g / L) w는, A는 멤브레인의 유효 면적 (m은 ρ E 물 투과도 (L / m 2 hbar 또는 LMH / 바), P (W)를, 투수 (LMH의 cm / 바)이다 2), ΔM은 시간주기 ΔT (H 위에 물 투과 (g))의 질량 변화이고, ΔP)은 멤브레인 (바를 가로 지르는 압력 차이며 L은 팽윤 된 필름 (cm)의 두께이다. </li><li> 막의 방오성 및 제거 속도를 평가하기 위해, pH는 7.4와 인산 완충 용액 (PBS) 용액에 0.5 g / L의 BSA를 함유하는 BSA 용액을 사용한다. </li><li> BSA의 존재 하에서 물 플럭스를 결정하기 위해 4.4.10 - 반복 4.4.5 단계를 반복합니다. 하기 식 (22)과 BSA 배제 율을 계산 <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/55426/55426eq2.jpg" /> 여기서 R은 BSA 막 (%)의 BSA 배제 율이고,C P는 투과 (g / ℓ)에서 BSA의 농도이고, C는 F 공급 (g / L)의 BSA의 농도이고; BSA의 농도는 UV 분광법을 통해 결정될 수있다. </li></ol></li></ol>

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</ol>

저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.

우리는 자립 영화와 양쪽 성 하이드로 젤을 기반으로 함침 세포막을 준비하는 손쉬운 방법을 증명하고있다. 세 (메트) 아크릴 레이트 특성 피크의 소멸 (즉, 810, 1,190 및 1,410cm-1) 얻어진 폴리머 필름의 IR 스펙트럼과는 막 (도 2) 단량체 및 가교제 (4)의 우수한 전환을 나타낸다 함침 19 (21). 또한, SO (3)의 외관 - 필름 및 막의 스펙트럼의 진동 피크의 양쪽이 온성 그룹이 성공적으로 하이드로 겔에 혼입되어 있는지 확인한다. 얻어진 공중 합체는 상기 공중 합체 조성물은 예비 중합체 용액 (7)의 것과 매우 유사하다 나타내는 무시할 졸 분획있다. <p class="jove_co...

증가하는 수요를 충족하기 위해 깨끗한 물을 생산하기 위해 저렴한 비용 및 에너지 효율적인 기술을 개발하는 중대한 필요가있다. 고분자 멤브레인은 작업 1의 높은 에너지 효율, 낮은 비용, 단순성으로 인해 자신의 고유 한 장점 정수에 대한 선도적 인 기술로 등장했다. 막 순수한 물을 통해 침투와 오염 물질을 거부 할 수 있습니다. 그러나, 멤브레인은 종종 유리한 작용 (2, 3)에서 막 표면에 흡착 될 수있는 공급 물 오염 물질에 의해 오염을 실시한다. 오손 극적 필요한 멤브레인 면적 정수 비용을 증가 막을 통해 물 흐름을 감소시킬 수있다. 오염을 줄일 수있는 효과적인 방법은 친수성을 증가시키고 이에에서 유리한 감소 막 표면을 수정하는 것막 표면 사이 foulants 고유 상호 작용. 하나의 방법은 3 초 친수성 하이드로 겔로 박막 코팅을 사용하는 것이다. 하이드로 겔은 종종 높은 물 투과성을 가지고, 따라서, 박막 코팅은 막 전체에 걸쳐 약간 증가 반송 저항 불구 인해 완화 된 오염을 막을 통한 장기간의 물 투과도를 증가시킬 수있다. 하이드로 겔은 또한 직접 침투 응용 4 정수용 막 함침으로 제조 될 수있다. 양쪽이 온성 물질은 순 중성 전하와 양 양 및 음으로 하전 된 작용기를 포함하고, 정전 유도 수소 결합 5, 6, 7, 8, 9를 통해 강한 표면 수분을 갖는다. 단단히 결합 된 수화 층은 물리적 역할에너지 장벽은, 표면에 부착로부터 foulants 방지 따라서 우수한 방오성 10 시연. 폴리 (술 포베 타인 메타 크릴 레이트) (PSBMA) 및 폴리 (carboxybetaine 메타 크릴 레이트) (PCBMA)와 같은 양쪽이 온성 중합체, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18가 증가 도포하여 막 표면을 수정하는데 사용되어왔다 표면 친수성 때문에 방오성. 우리는 여기에 폴리 (에틸렌 글리콜)을 사용하여 가교 광중합 통해 술 포베 타인 메타 크릴 레이트 (SBMA)를 사용하여 양쪽이 온성 하이드로 디 아크릴 레이트를 제조하기위한 용이 한 방법을 설명 (PEGDA가 M N = 700g / 몰)은 기계적 강도를 향상시킬 수있다. 우리는 또한 존재하는절차는 광중합 전에 다공성 지지체에 소수성 단량체와 가교제를 함침 견고한 막을 구성한다. 프리 스탠딩 필름을 함침 막의 물리적 해상 수송 성질은 충분히 정수용 구성 / 속성의 관계를 규명하는 것을 특징으로한다. 제조 된 하이드로 겔은 막 분리 특성을 향상시키기 위해 표면 코팅으로서 사용될 수있다. 가교 밀도를 조절하여 소수성 다공성 지지체에 함침시킴으로써, 이들 물질은 또한 순방향 또는 삼투 압력 지연 삼투 4 삼투압 공정에 대한 충분한 기계적 강도를 갖는 박막을 형성 할 수있다.

<table><tbody><tr><td>폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; Mn = 700 (PEGDA)</td><td>시그마 알드리치</td><td>455008</td><td></td></tr><tr><td>1-하이드록시클로헥실 페닐 케톤, 99%(HCPK)</td><td>시그마 알드리치</td><td>405612</td><td></td></tr><tr><td>[2-(메타크롤옥시)에틸 디메틸-(3-설포프로필) 수산화암모늄, 97%</td> <td>시그마 알드리치</td><td>537284</td><td>급성 독성</td></tr><tr><td>에탄올, 95%</td> <td>콥텍, VWR International</td><td>V1101</td><td>가연성</td></tr><tr><td>데칸, 무수, 99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>457116</td><td></td></tr><tr><td>Solupor Membrane</td><td>Lydall</td><td>7PO7D</td><td></td></tr><tr><td>마이크로미터&nbsp;</td><td>Starrett</td><td>2900-6</td><td></td></tr><tr><td>ATR-FTIR</td><td>Vertex 70</td><td></td><td></td></tr><tr><td>DSC: TA Q2000</td><td>TA Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rame'-hart Goniometer: Model 190</td><td>Rame'-hart Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>자외선 교차결합제: CX-2000</td><td>자외선 제품</td><td></td><td>UV 방사선&nbsp;</td></tr><tr><td>투과 셀: 모델 UHP-43</td><td>Advantec MFS</td><td></td><td></td></tr><tr><td>탈이온수: Milli-Q Water</td><td>EMD Millipore</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

물 정화를위한 막으로 방오 특성을 가진 히드로 겔의 합성

Synthesis of Hydrogels with Antifouling Properties As Membranes for Water Purification

하이드로 겔은 시간 경과에 널리 막을 통해 안정된 투수 달성 따라서 방오성을 증가시키고, 정수용 막 표면의 친수성을 향상시키기 위해 사용되어왔다. 여기, 우리는 막 애플리케이션에 양쪽 성 이온에 따라 하이드로 젤을 준비하는 손쉬운 방법을보고합니다. 프리 스탠딩 필름은 광중합 통해 폴리 가교제 (에틸렌 글리콜) 디 아크릴 레이트 (PEGDA)와 메타 크릴 술 포베 타인 (SBMA)로부터 제조 될 수있다. 하이드로 겔은, 기계적 강도를 향상시키는 소수성 다공성 지지체에 함침시켜 제조 할 수있다. 이들 필름은 중합체 쇄 역학 친수성 및 시차 주사 열량계 (DSC)에 대한 고니 오 미터를 이용하여, (메트) 아크릴 기의 전화율을 결정하기 위해 적외선 분광법 (ATR-FTIR)을 변형 감쇄 전반사 푸리에 특징으로 할 수있다. 우리는 또한 막 다른 FILTRA에서 투수를 결정하기 위해 프로토콜을보고기 시스템 및 막 성능에 foulants 효과 (소 혈청 알부민, BSA).

단계 1.1 및 1.2에 규정 된 프리폴리머 용액으로 제조 된 프리 스탠딩 필름을 각각 S50 및 S30로 지칭된다. 자세한 내용은 표 1에 나타낸다. 단계 1.2에 명시된 프레 폴리머 용액은 IMS30로 표시되는 함침 멤브레인을 제조하는데 사용 하였다. 다공성 지지체는 친수성 폴리에틸렌 때문에도 1-4에 나타내는 바와 같이, 에탄올을 함유하는 만 예비 중합체 용액을 지지체에 함침하고, 투명 필름을 형성 할 수있다. 및 PEGDA SBMA에서 (메트) 아크릴 레이트 기의 전환율은 ATR-FTIR 분광법에 의해 확인 하였다. 도 2는 다공성...

이 논문은 독립형 필름 및 함침 멤브레인에서 하이드로겔을 준비하고 물 수송 특성을 포함한 물리적 특성을 특성화하는 실용적인 방법을 보고합니다.

Hydrogels have been widely utilized to enhance the surface hydrophilicity of membranes for water purification, increasing the antifouling properties and ...

본 절차의 전반적인 목표는 막 수처리용 쯔비터이온성 하이드로겔 기반의 자립형 필름과 함침 막을 제조하고 특성화하는 것입니다. 이 방법은 함침 막 내 하이드로겔 기반 자립형 필름의 수선 방법과 더불어, 이들의 물리적 및 수송 특성을 분석하는 가이드를 제공합니다. 이 기술의 주요 장점은 간단하고 빠르며 산업 생산 시 규모 확대가 용이하다는 점입니다.맞춤형 장치가 사용되고 다학제적 기술이 필요하기 때문에, 통합된 하이드로겔 제조 및 특성 분석 단계는 학습하기 어렵습니다. 따라서 이 방법에 대한 시각적 시연이 매우 중요합니다. 자립형 필름을 제조하려면, 먼저 두께를 알고 있는 스페이서 두 개를 깨끗한 석영 디스크 위에 놓으십시오. 스페이서의 두께가 얻어지는 폴리머 필름의 두께를 결정합니다.일회용 피펫을 사용하여 소량의 프리폴리머 용액을 쿼츠 디스크로 옮깁니다. 액체 위에 또 다른 쿼츠 디스크를 얹고 액체 막에 기포가 없는지 확인합니다. 그런 다음, 샘플을 자외선 또는 UV 크로스링커에 넣고 파장이 254 nanometers인 UV 광선을 사용하여 5분 동안 조사합니다.쿼츠 디스크에서 폴리머 필름을 제거할 때, 필름이 찢어지는 것을 방지하기 위해 천천히 작업하는 것이 매우 중요합니다. 날카로운 칼날을 사용하여 쿼츠 디스크에서 폴리머 필름을 분리하십시오. 핀셋을 사용하여 필름을 탈이온수 배스(deionized water bath)로 옮기십시오.용매, 미반응 단량체 및 가교제, 그리고 필름에서 용출되는 성분들을 제거하기 위해 처음 24시간 동안 물을 두 번 교체하십시오. 분석용 건조 필름을 준비하려면, 필름을 수조에서 꺼내 24시간 동안 공기 건조하십시오. 그 후 필름을 80 °C의 진공 오븐에 넣고 진공 상태에서 하룻밤 동안 건조하십시오.다공성 지지체 시트를 석영 디스크 위에 놓습니다. 폼 브러시를 사용하여 물-에탄올 혼합물 기반의 프리폴리머 용액을 지지체의 양면에 각각 두 번씩 도포합니다. 지지체 위에 다른 석영 디스크를 얹습니다.그런 다음 샘플을 UV 가교기(crosslinker)에 넣고 파장이 254 nanometers인 UV 광선을 사용하여 5분 동안 조사합니다. 쿼츠 디스크에서 함침된 막을 제거하려면, 전체 어셈블리를 탈이온수 배스에 5분 동안 담근 후 날카로운 칼날과 핀셋을 사용하여 막을 조심스럽게 제거합니다. 막을 탈이온수에 유지하면서, 물을 두 번 교체하여 막에서 용매, 반응하지 않은 모노머와 가교제, 그리고 졸(sol)을 제거합니다.분석을 위해 건조된 함침 막을 준비하려면, 수조에서 막을 꺼내 주변 조건에서 24시간 동안 건조시키십시오. 그 다음, 진공 오븐에서 80 °C의 진공 상태로 하룻밤 동안 막을 건조하십시오. 펜던트 드롭법(pendant drop method)을 사용하여 접촉각을 측정하려면, 먼저 막 샘플을 직사각형 스트립 형태로 자르십시오.이 스트립을 탈이온수에 10분 동안 담그십시오. 그 후 5분 동안 건조합니다. 건조된 샘플을 샘플 홀더 위에 놓으십시오.그 다음, 샘플 홀더를 탈이온수가 들어 있는 투명 환경 챔버에 담급니다. 다음 단계에서는 n-decane 방울을 막 위에 분주할 때 천천히 작업하는 것이 매우 중요합니다. 스테인리스 스틸 바늘이 장착된 마이크로리터 주사기를 사용하여 막 샘플 위에 n-decane 방울을 분주합니다.액적(droplets)의 안정화를 위해 설정을 2분 동안 그대로 둡니다. 다음으로, 적절한 이미지 분석 소프트웨어를 사용하여 멤브레인 표면에 분사된 액적의 각도를 측정함으로써 시료의 접촉각을 결정합니다. 데드엔드 여과 시스템(dead end filtration system)을 사용하여 투수성을 특성화하려면, 먼저 적절한 직경의 해머 구동 홀 펀치를 사용하여 자립형 필름과 함침 멤브레인의 쿠폰을 절단합니다.준비된 쿠폰을 데드엔드 여과 셀 내부의 다공성 지지체 위에 놓습니다. 그런 다음, 샘플 위에 O링을 배치합니다. 투과 셀의 두 절반을 나사로 조여 결합합니다.다음으로, 투과 셀에 탈이온수를 약 50 milliliters 첨가합니다. 캡을 돌려 닫고 투과 셀을 마그네틱 교반기 위에 올립니다. 교반 속도를 300에서 900 RPM 사이로 설정합니다.그 다음, 투과수를 수집하기 위해 덮개가 있는 비커를 저울 위에 올리고 저울의 영점을 조절합니다. 가스 실린더의 밸브를 엽니다. 원하는 압력에 도달할 때까지 압력 조절 밸브를 시계 방향으로 돌립니다.마지막으로, 릴리스 밸브를 열어 투과 셀에 압력을 가합니다. 시간 경과에 따른 비커의 무게를 모니터링하고 기록합니다. 여기에 자립형 필름, 다공성 지지체 및 함침된 막의 사진이 제시되어 있습니다.다공성 지지체가 하이드로겔로 채워진 후, 불투명한 상태에서 투명한 상태로 변하는 것이 확인되었습니다. 적외선 스펙트럼은 하이드로겔 내 아크릴레이트 그룹이 거의 완전히 전환되었음을 나타냅니다. 이는 스펙트럼에서 아크릴레이트 특성 피크가 나타나지 않기 때문입니다.여기에 나타난 바와 같이, 하이드로젤의 유리 전이 온도는 시차 주사 열량 측정법으로 결정됩니다. 자립형 필름과 함침 막에서의 더 낮은 접촉각은 다공성 지지체보다 친수성이 더 높음을 나타냅니다. 이 영상을 시청하고 나면 하이드로젤 기반 재료를 수선하고 그 특성을 분석하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.본 연구에서는 광중합을 통해 하이드로겔 기반 재료를 더 빠르게 제조하는 방법과 수처리 분석을 위한 특성 분석법을 설명합니다. 이 방법과 재료는 CO2 포집과 같은 가스 공정용 막의 수리에도 사용될 수 있습니다. 화학 물질 및 UV 방사선을 다루는 작업은 매우 위험할 수 있으므로, 본 절차를 수행하는 동안에는 항상 개인 보호 장구 착용과 같은 주의 사항을 준수해야 함을 잊지 마십시오.

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Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

우리는 분할 테인 - 매개 단백질 겔의 합성을 제시한다. 이러한 하이드로 겔의 빌딩 블록은 각각 분할 테인의 가교제 및 ​​반 역할 삼량 단백질의 서브 유닛을 포함하는 단백질이 공중 합체이다. 두 단백질 공중 합체의 혼합은 하이드로 겔로 자기 조립 폴리펩티드 단위를 산출 테인 트랜스 - 스 플라이 싱 반응을 트리거합니다. 하이드로 겔은 높은 산도와 온도 안정, 유기 솔벤트와 함께, 쉽게 기능을 구형 단백질을 포함하고 있습니다.

테인 매개 인공 단백질 히드로 겔의 합성

플라즈마 유도 중합 조작은 고분자막의 표면에 중합 개시에 기술된다. 광 변색 물질과 이식 고분자의 추가 postmodification는 빛에 반응 세포막의 투과성 측정을 수행하는 프로토콜을 제시한다.

결합 표면의 접목 및 Postmodification 과정에 의한 빛의 응답 멤브레인의 제조

2차원 및 3차원 초소수성 고분자 재료는 유사한 조성의 더 낮은 표면 에너지 중합체와 혼합된 생분해성 중합체를 전기 방사 또는 전기 분무하여 제조됩니다.

바이오 메디컬 응용 프로그램에 대한 초 소수성 고분자 재료를 제조

설계 및 삼차원 (3-D)의 제조 인쇄 미세 크로스 플로우 여과 시스템이 설명된다. 시스템 성능을 테스트하고 나노 여과 및 한외 여과 (박막 복합체) 막의 오염을 관찰하는데 사용된다.

한외 여과 / 나노 멤브레인 성능 테스트 용 삼차원 인쇄물 미세 유체 교차 유동 시스템

프로토콜 분해성 thermoresponsive hydrogels hydrazone 대량 규모, 미, 그리고 나노, 젤 나노 입자 및 nanofibers의 준비에 대 한 후자에 고분자 올리고의 cross-linking에 따라 제작에 대 한 설명 합니다.

자기 조립, 분해 Thermoresponsive Hydrogels 반응 압출, 마이크로, 통해 여러 길이 가늠 자에를 조작 하 고 전기

간단 하 고, 재현성, 다양 한 다공성의 수정 되지 않은 넓은 범위에 intergrown, 다 결정 금속-유기 프레임 워크 세포 막의 합성에 대 한 접근 및 비 다공성 제공 됩니다.

Ultrathin 높은 성능 금속-유기 프레임 워크 막의 전기 이동 화

여기에 제시된 단계별 프로토콜은 집적 회로 미세 제조 기술을 사용하여SiO 2/Si 웨이퍼의 가스-포획 멤브레인 멤브레인(GEM)을 실현하기 위한 단계별 프로토콜입니다. 실리카-GEM이 물에 잠기면 물을 사랑하는 실리카의 조성에도 불구하고 물의 침입을 방지합니다.

녹색 담수화용 수중 SiO 2/Si/SiO2 웨이퍼에서 파생된 가스 포획 멤브레인에 대한 개념 증명

우리는 구리 (II) 2,9,16,23 테트라 - 테르트 - 부틸 -29H,31H -phthalocyanine (CuPc) 분자와 지질 이중 층을 도핑하여 물 / 공기 인터페이스에서 하이브리드 지질 막을 생산하기위한 프로토콜을보고합니다. 그 결과 하이브리드 지질 막에는 지질/CuPc/지질 샌드위치 구조가 있습니다. 이 프로토콜은 또한 다른 기능성 나노 물질의 형성에 적용될 수 있다.

물/공기 인터페이스에서 소수성 유기 분자와 함께 도핑 하이브리드 지질 막의 자체 조립

고해상도 광 패터링 도구를 이용하여 세균 세포를 분리하기 위해 광분해성 하이드로겔을 사용하는 것이 보고된다. 프로세스의 필수 실험 절차, 결과 및 이점을 검토합니다. 이 방법은 이질적인 지역 사회 또는 인구에서 희귀하거나 독특한 기능을 보여주는 표적 박테리아의 신속하고 저렴한 격리를 가능하게합니다.

박테리아 스크리닝, 선택 및 격리를 위한 광분해성 하이드로겔 인터페이스

여기에서 우리는 외부 액상 없이 매크로 스케일 하이드로겔 매트릭스에 cell-free 단백질 합성 반응을 포함하기 위한 두 가지 프로토콜을 제시합니다.

거시적 규모의 하이드로겔에 cell-free 단백질 합성 반응을 임베딩하는 방법

배우세요 막 기반 물 정화를 위한 양쪽성 이온 하이드로겔 독립형 필름 및 함침 멤브레인의 제조 및 특성 분석 방법을. 이 기술은 산업 생산에 확장 가능하며 물리적 및 수송 특성을 평가하는 데 활용됩니다.

물 정화를위한 막으로 방오 특성을 가진 히드로 겔의 합성

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