튜블 가능한 나노 스케일 치수 및 구성망간 페릿 클러스터의 안정적인 수성 현탁액

이 비디오에서는 슈퍼 파라자성 망간 페릿 나노 클러스터의 합성을 제시합니다. 우리는 망간 페릿 클러스터 또는 MFC의 한 냄비 수열 합성을보고 기본 나노 결정과 클러스터 차원뿐만 아니라 철 대 망간 비율에 대한 독립적 인 제어를 제공합니다. 자기 분리를 통해 황변 폴리머를 이용한 서비스 기능화를 통해 생물학적으로 관련된 수성 용액에서도 물질이 비응집화되도록 합니다.

결과 제품은 생명 공학 및 의학응용 분야에 적합합니다. 합성에 사용할 모든 유리 제품을 세척하고 철저히 건조. 합성물의 양은 MFC의 치수에 영향을 미칩니다.

따라서 유리 제품에 잔류물이 없도록 하는 것이 중요합니다. 유리 제품을 세척하려면 물과 세제로 헹구고 FLAS 브러시로 스크럽하여 이물질을 제거하십시오. 모든 세제를 제거하고 탈온화 된 물의 헹구기로 마무리하기 위해 철저히 헹구십시오.

폴리페놀 라이닝 반응기를 37%의 염산으로 헹구어 이전 사용시 이물질을 제거합니다. 이렇게 하려면 반응기와 캡을 큰 비커에 놓고 원자로가 완전히 물에 잠길 때까지 염산으로 채웁니다. 염산을 붓기 전에 30 분 동안 앉아보자.

비커를 물로 1~2분 간 지속적으로 헹구고, 원자로를 오븐에 넣고 건조시다. 자동 파이펫을 사용하여 20 밀리리터에 에틸렌 글리코를 마그네틱 스터드 바가 있는 50밀리리터 비커로 옮기습니다. 1.3 밀리몰러의 최종 농도를 달성하고 비커에 추가하기 위해 필요한 양의 철 염화물을 무게.

비커를 교반판에 넣고 480 RPM에서 켜서 비커의 연속 교반을 시작합니다. 폴리 아크릴산의 250 밀리그램의 무게를 달고 비커에 추가하십시오. PAA를 추가한 후 용액이 불투명해지고 색상이 약간 밝아집니다.

1.2 그램의 우레아의 무게를 가지고 비커에 추가합니다. 파이펫을 사용하여 비커에 0.7 밀리머 망간 염화화물을 추가합니다. 마지막으로 파이펫을 사용하여 필요한 양의 초순수물을 비커에 추가합니다.

용액이 30 분 동안 저어색상 변화를 알 수 있습니다. 반투명 다크 오렌지 색상으로 표시됩니다. 반응 혼합물을 PPL 반응기로 이송합니다.

용액이 교반된 후에는 일부 고체가 비커 측면에 축적되었을 수 있습니다. 자석을 사용하여 비커 의 벽 주위에 교반 막대를 드래그하여 측면에 축적 된 고체가 반응 용액으로 분산되도록합니다. 용액이 혼합되고 준비되면 50 밀리리터 PPL 라인 원자로로 전송합니다.

클램프와 레버를 사용하여 스테인레스 스틸 오토클레이브의 반응기를 가능한 한 단단히 밀봉하십시오. 반응기 용기를 안정된 표면으로 고정하고 막대를 사용하여 캡에 레버로 삽입하고 반응기를 밀어 밀봉합니다. 밀봉된 반응기는 수작업으로 열 수 없습니다.

이는 오븐의 고압 환경이 반응기의 단단한 밀봉이 필요하기 때문에 매우 중요합니다. 원자로를 215도에서 20시간 동안 오븐에 넣습니다. 수열 반응이 끝나면 오븐에서 반응기를 제거하고 실온으로 냉각할 수 있습니다.

오븐의 압력으로 반응기를 손으로 열 수 있습니다. 이 시점에서, 반응기는 반응되지 않은 폴리머와 같은 다른 불순물로 에틸렌 글리콜에 분산된 MFC 제품을 포함하게 된다. 그리고 불투명 한 검은 색 솔루션이 될 것입니다.

다음 단계에서 분리된 제품입니다. 200밀리그램의 강철 울을 유리 바이알에 넣습니다. 반응기의 반응 혼합물로 유리 유리병을 중간으로 채웁니다.

아세톤으로 바이알의 나머지 부분을 채우고 잘 흔들어줍니다. 강철 울은 유리병에서 자기장 강도를 증가시키고 용액에서 나노 클러스터의 자기 분리에 도움이됩니다. 마그네틱 수집이 발생할 수 있도록 유리병을 자석에 놓습니다.

결과는 하단에 침전이 있는 반투명 솔루션이 될 것입니다. MFC가 자석을 바이알 바닥으로 잡고 붓는 동안 자석을 강철 양모에 자석으로 갇히는 동안 상체 용액을 붓습니다. 에틸렌 글리콜은 대부분 이 단계에서 제거됩니다.

아세톤의 낮은 비율로 세척을 시작하여 순수할 때까지 후속 세척의 비율을 증가시면 됩니다. 이 작업을 3~4회 수행합니다. 자석에서 유리병을 제거하고 물로 채웁니다.

MFC를 용해잘 흔들어주세요. 이제 제품은 완전히 물에 분산됩니다. MFC의 수성 용액이 흔들릴 때 거품이 생성되지 않습니다 때까지 이전 두 단계를 여러 번 반복합니다.

그 결과 자석에 강하게 반응하는 어두운 불투명 페로유체가 생성됩니다. 클러스터를 안정적으로 유지하기 위해, 우리는 스티액과 정전기 반발을 모두 제공하는 공동 폴리머, PAA 공동 AMPS 공동 PEG로 수정합니다. AMPS 장치의 황포네이트 그룹은 전하 안정화를 제공하며 PEG 장치는 클러스터 간 응집을 방해합니다.

전반적으로, 수정된 클러스터는 다양한 유형의 가혹한 조건에서도 안정적으로 유지됩니다. 20 밀리리터 바이알에 10밀리리터의 정제 나노입자를 포화 된 Nitra 도파민 용액10 밀리리터와 결합하십시오. 5분 간 기다립니다.

자기 분리를 사용하여 니트라 도파민 코팅 MFC를 세척. 창백한 노란색 상체를 붓습니다. 물을 넣고 힘차게 흔들어 줍니다.

그런 다음 자석을 사용하여 물을 부어 제품을 유지합니다. 이 세탁을 여러 번 반복하여 진한 갈색 컬렉션을 바이알에 남깁니다. EDC 용액 1밀리리터, MES 버퍼 1밀리리터, 폴리머 용액 3밀리리터를 혼합합니다.

혼합물을 소용돌이로 가볍게 저어서 약 5분간 앉게 합니다. 완전히 결합될 때 는 명확하고 무색솔루션이어야 합니다. 이 혼합물을 MFC 컬렉션에 추가하고 유리병을 얼음 욕조에 넣습니다.

프로브 초음파 처리기를 솔루션으로 낮추고 켭니다. 5분간의 초음파 처리 후, 초음파 처리가 계속 실행되는 동안 유리병에 약 5 밀리리터의 초순수물을 추가합니다. 제품이 유출되지 않도록 선박을 계속 모니터링합니다.

초기 얼음 중 일부는 초음파 처리의 강도와 열로 인해 녹아 있기 때문에 얼음 물 혼합물에서 얼음을 유지합니다. 혼합물이 총 30분 동안 추가로 25분간 초음파 처리되도록 합니다. 자석 위에 바이알을 놓고 MC를 분리하고 상체 용액을 부어 냅니다.

변형된 MFC를 탈온화된 물로 여러 번 세척합니다. 초순수로 MFC로 바이알을 채웁니다. 0.1 미크론 폴레셔 황산막 필터를 사용하여 이 유체를 진공 여과 시스템으로 파이펫하여 돌이킬 수 없는 매체형 MFC를 제거합니다.

깔때기의 벽을 플러시하여 제품 손실을 최소화해야 합니다. 진공 필터 용액. 이 프로세스를 2~3회 반복합니다.

그 결과는 모노 분산 MFC의 정제 수성 용액이 될 것이다. 여기서는 평균 클러스터 직경을 증가시키기 위해 정제 된 나노 클러스터의 TEM 이미지를 볼 수 있습니다.

DC.초기 반응 혼합물에 첨가된 물의 양은 나노 클러스터의 직경을 결정한다. 반응에 물을 더 추가하면 직경이 적은 나노 클러스터가 발생하며, 물은 직경을 증가시킵니다. 이러한 방식으로, 실험자는 나노 클러스터 제품의 크기를 제어할 수 있다.

여기서 우리는 진간을 철의 어금니 비율로 증가시키기 위해 나노 클러스터의 TEM 이미지를 봅니다. 초기 반응 혼합물에서 망간대 기종의 전구체에 대한 비율은 클러스터 제품내 금속의 어금니 비율을 결정한다. 망간을 합성에서 철분 비로 늘리면 클러스터에서 이 비율이 증가하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

대조적으로 다음 TEM 이미지는 불규칙한 형태와 샘플을 묘사합니다. 왼쪽 이미지에 도시된 바와 같이, 추가 물을 배제하여 유출된 모양의 클러스터가 생성되었다. 이것은 클러스터를 형성하지 않은 1 차 나노 결정의 동적 조립을 방해합니다.

오른쪽 이미지의 샘플은 반응 시간이 부족하여 1차 나노 결정 성장 및 클러스터 익음으로는 충분하지 않았습니다. 이러한 좋지 않은 결과는 일관되게 성공적인 결과를 달성하기 위해 반응 시간뿐만 아니라 적절한 양의 반응이 필요하다는 것을 보여줍니다. 여기서는 왼쪽에 PBS 버퍼에 원래 PAA 코딩된 클러스터의 샘플을 배치합니다.

오른쪽에서는 수정된 PAA 공동 AMPS 공동 PEG 코딩 클러스터의 동등한 양으로 동일한 작업을 수행합니다. 수정된 클러스터는 오랫동안 안정적으로 유지되는 동안 PAA 코딩된 클러스터의 빠른 집계를 확인합니다. 이는 중합체 코딩의 결과로 향상된 콜로이드 안정성을 시사한다.

결론적으로, 우리의 합성은 망간 페릿 클러스터의 빠르고 효율적인 생산을 허용합니다. 합성은 단순히 철 전구체 비율에 물과 망간의 추가를 제어하여 독립적으로 튜닝 클러스터 차원과 구성을 만듭니다. 우리는 이 방법을 쉽게 수정하여 다르지만 예측 가능한 자기 나노 물질을 얻을 수 있습니다.

또한, 자기 분리 및 서비스 기능화 기술은 각각 생물학적 매체의 높은 모노 분산성과 강한 안정성을 달성한다. 이 방법을 사용하면 클러스터 생산에 대한 접근성이 향상되고 다양한 분야에서 광범위한 응용 프로그램을 수행할 수 있습니다.