2018년 8월 7일
여기, 선물이 충전 전송 chromophores polyoxometalate/고분자 복합 막에 따라 준비 하는 프로토콜.
이 방법은 인공 광합성과 같은 태양-화학 에너지 변환 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 유연하고 내구성이 뛰어나며 산화 환원 조정 가능한 광기능 재료를 제작할 수 있다는 것입니다. 먼저 50ml 바이알에 폴리비닐 알코올 용액 2ml와 폴리아크릴아미드 용액 2ml를 추가합니다.
그런 다음 삼각형 모양의 교반 막대와 포스 포 텅스텐 산 1g을 바이알에 추가합니다. 이 가교 방법은 다른 그룹에 의해 보고되었으며 폴리옥소텅산염과 그 양을 수정했습니다. 이 방법을 사용하여 소금 유형 대신 산 유형의 폴리 옥소 메탈 레이트로 멤브레인을 제조 할 수 있습니다.
이것은 광반응성 막을 구성하는 핵심 종입니다. 바이알을 수조에서 섭씨 70도까지 가열하고 세게 저어주면서 섭씨 70도에서 침출한 후 6시간 동안 계속 저어줍니다. 섭씨 100도로 예열된 핫 플레이트에 유리 기판을 놓고 용액 750마이크로리터를 기판에 떨어뜨립니다.
샘플을 건조시키려면 실온에서 밤새 어두운 곳에 보관하십시오. 가교결합 시약을 준비하려면 100ml 바이알에 증류수 72ml, 아세톤 24ml, 25% 글리세르알데히드 용액 2ml, 염산 2ml를 추가합니다. 샘플과 함께 유리 기판을 9.5cm 페트리 접시에 놓고 멤브레인이 완전히 잠길 때까지 가교 시약을 추가합니다.
30분 후 가교 시약을 증류수로 교체하고 한 번 세척합니다. 필요한 경우 주걱을 사용하여 유리 기판에서 멤브레인을 벗겨내고 어두운 곳에서 증류수에 보관하십시오. 2.08g의 질산세륨 육수화물과 젓는 막대를 50ml 바이알에 넣습니다.
그런 다음 바이알에 물 30ml를 넣고 고체를 녹이도록 저어줍니다. 다음으로 멤브레인을 9.5cm 페트리 접시에 놓고 멤브레인이 완전히 잠길 때까지 질산 세륨 용액을 추가합니다. 페트리 접시를 섭씨 80도로 예열된 오븐에 5시간 동안 넣습니다.
실온으로 냉각한 후 질산세륨 용액을 증류수로 교체하고 한 번 세척하십시오. 멤브레인과 증류수를 어두운 곳에 보관하십시오. 코발트를 공여체 금속으로 사용하여 멤브레인을 준비하려면 1.14g의 염화 코발트 육수화물을 사용하는 것을 제외하고 앞서 설명한 것과 동일한 준비 및 반응 절차를 사용하십시오.
실리콘 고무로 만든 마스크와 함께 섭씨 60도의 핫 플레이트에 멤브레인을 놓고 증착에 사용할 영역을 결정합니다. 이전에 준비된 콜로이드 망간 산화물 용액 300ml를 핫 플레이트 위의 자동 스프레이 건에 연결된 500ml 병에 넣고 용액을 멤브레인에 분사합니다. 망간 산화물 증착 후 샘플과 증류수를 어두운 곳에 보관하십시오.
고분자 매트릭스에서 POM 구조의 유지는 마이크로 라만 및 FT-IR 분광법에 의해 확인되었습니다. POM의 Keggin 구조에 해당하는 진동 피크가 관찰되었으며 폴리머의 피크가 POM과의 수소 결합으로 인해 이동하는 것으로 밝혀졌습니다. 분광 분석은 전하 전달 장치의 성공적인 구성을 결정하는 데 매우 유용했으며 이는 샘플의 명백한 색상 변화로도 확인되었습니다.
또한 UV-Vis 분광법과 광 전기 화학 측정을 통해 확인되었는데, 이는 모든 구성 요소가 적절하게 정렬될 때 전하 전달이 이루어지기 때문입니다. 특히, 분광 및 광전기화학적 결과는 광 조사 하에서 한 방향의 전하 전달을 확인했으며, 이는 합성 방법의 타당성을 뒷받침합니다. 산화망간에서의 산소 생산은 산소 환원에 해당하는 환원 전류를 광 조사 하에서 관찰할 수 있는 회전 디스크 링 전극 시스템을 사용하는 간접 전기화학적 방법을 사용하여 모니터링되었습니다.
개발 후,이 기술은 광화학 분야의 연구자들이 많은 광화학 반응을 유발하는 산화 환원 조정 가능하고 안정적인 광계를 제작할 수 있는 길을 열었습니다.
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본 논문은 폴리옥소메탈레이트/폴리머 복합 막을 이용하여 전하 이동 발색단을 준비하는 프로토콜을 제시합니다. 이 방법은 인공 광합성을 포함하여 태양-화학 에너지 변환 기술을 발전시키는 데 중요한 의미가 있습니다.
본 방법은 태양-화학 에너지 변환을 위한 산화환원 조절 가능 유연 광기능성 재료의 제작을 가능하게 하며, 초기 단계 촉매 설계의 메커니즘적 리스크 제거를 지원합니다. 광흡수 성분을 망간 산화물 촉매와 통합함으로써, 인공 광합성 시스템의 전하 전달 효율을 평가하기 위한 예측 플랫폼을 제공합니다. 이러한 접근 방식은 재생 에너지 응용 분야에서 질병 관련 시스템으로서의 광응답성 막의 표적 검증을 돕습니다.
본 방법은 초기 발견부터 전임상 워크플로우까지의 단계에 위치하며, 여기서 막 준비 과정은 에너지 전환 파이프라인 내 촉매 스크리닝 및 메커니즘 검증을 위한 분석법 개발을 가능하게 합니다.