금속-유기 프레임워크에 대한 분광 측정을 수행하기 위한 기술 가이드

종종 빛이 금속 유기 프레임워크(MOF)와 상호 작용하는 방식을 측정하는 것은 산란이 매우 어렵습니다. 이 프로토콜은 매우 통찰력 있는 분광 기술을 위해 측정 가능한 샘플을 준비하기 위한 간단하고 효과적인 가이드입니다. 이 절차는 폴리머로 안정화된 콜로이드 반도체를 사용하는 이전 시스템을 느슨하게 기반으로 합니다.

따라서 재료의 현탁이 필요한 다양한 시스템에 적용 할 수 있습니다. 이 절차의 가장 큰 문제는 MOF 유형에 맞게 조정해야 한다는 것입니다. 가장 좋은 방법은 MOF에 대한 이 절차의 변수를 체계적으로 선별하는 것입니다.

적합한 용매 중에서 비스아미노 말단 폴리에틸렌 글리콜 또는 아민화 PEG를 함유하는 유리 염기 PCN 222의 현탁액을 제조하는 것으로 시작한다. 팁 초음파 처리기를 사용하여 20-30% 진폭에서 2-5 분 동안 현탁액을 2 초 켜기 및 2 초 끄기 간격으로 초음파 처리합니다. 초음파 처리 후 현탁액의 적절한 분산과 균질성을 보장하십시오.

현탁액을 신선한 10 밀리리터 플라스틱 주사기에 넣습니다. 주사기 바늘을 제거하고 200나노미터 폴리테트라플루오로에틸렌 또는 PTFE 메쉬 주사기 필터로 교체합니다. 금속 유기 프레임워크(MOF) 현탁액을 주사기 필터를 통해 새 깨끗한 바이알에 통과시킵니다.

빔 스폿 크기를 줄이려면 2mm 큐벳을 치고 먼저 오목 렌즈 또는 CCL 렌즈로 갈릴리 망원경을 설정한 다음 볼록 렌즈 또는 CVL 렌즈를 사용하여 레이저를 치십시오. 두 렌즈 사이의 거리가 렌즈의 두 초점 거리 사이의 대략적인 차이인지 확인하십시오. 레이저 셔터와 프로브 셔터를 모두 열고 첫 번째 샘플 마운트 도어인 SM 1을 두 번째 샘플 마운트 도어인 SM 2로 교체합니다.

그리고 메모 카드를 SM 2 cl에 넣습니다.amp방향이 프로브 빔을 완전히 향하도록 마운트를 고정합니다. 그런 다음 MM 1, 2, 3이라는 일련의 3 개의 미니 미러를 설정하십시오. P 3 키네마틱 마운트의 회전 손잡이를 MM 1의 중앙으로 대략적으로 조정하여 들어오는 레이저 빔을 유도합니다.

미러에서 미러로의 레이저 빔 확장을 최소화하려면 MM 2를 MM 1 앞에 배치하여 두 미러 사이의 반사 각도를 낮춥니다. 빔이 MM 1의 대략 중심에 닿으면 반사된 레이저 빔이 중앙에서 MM 2에 닿도록 MM 1을 돌립니다. 마찬가지로 빔이 MM 2의 중심에 부딪히면 반사된 레이저 빔이 중앙의 MM 3에 부딪히도록 회전합니다.

빔이 MM 3의 중심에 부딪히면 MM 3을 돌려 반사된 레이저 빔이 프로브 빔과 같은 지점의 정렬 메모 카드에 닿도록 합니다. 미러의 수직 및 수평 노브를 사용하여 각 미러와 메모 카드의 레이저 빔 위치를 미세 조정하여 빔이 경로 전체에 클리핑이 거의 또는 전혀 없도록 합니다. 14 x 20 내부 조인트 또는 SC 2 및 14 x 20 고무 격막이 있는 2mm 큐벳을 사용하여 앞에서 설명한 대로 빔 정렬을 반복합니다.

s를 cl에 삽입amp프로브 빔 경로를 완전히 향하게 하는 samping sample 마운트 또는 SM 2. 다음으로, 미러의 수직 및 수평 손잡이를 사용하여 각 미러와 SM 2의 레이저 빔 위치를 미세 조정합니다. 로우 프로파일 교반기를 사용하여 샘플을 적당히 저어주고 과도 흡수 또는 TA 측정을 수행합니다.

초고속 과도 흡수 또는 초고속 TA 측정을 위해 펌프와 프로브 빔을 정렬하려면 먼저 퍼지 없이 발색단 용액을 준비합니다. 초고속 레이저 펌프 소스와 분광계를 켭니다. 광학 파라메트릭 증폭기 소프트웨어를 열고 원하는 여기 파장으로 설정합니다.

초고속 TA 분광기 소프트웨어를 열고 프로브 창을 선택합니다. 표준 큐벳을 s에 배치amp프로브 빔과 일치하는 홀더. 필요한 경우 중성 밀도 또는 ND 필터 휠로 펌프 소스 전원을 조정하여 펌프 빔을 확인합니다.

펌프와 프로브 빔을 향한 큐벳 쪽에 흰색 메모 카드를 놓습니다. 키네마틱 마운트의 회전 손잡이를 사용하여 메모 카드의 펌프 지점을 수직으로 프로브 빔과 같은 높이에 있고 수평으로 프로브 빔 옆의 1mm 또는 2mm 이내에 있도록 조정합니다. 메모 카드 없이 펌프 빔의 위치를 미세 조정하여 가장 높은 TA 스펙트럼 신호를 얻을 수 있습니다.

펌프와 프로브 빔을 정렬한 상태에서 샘플 셀 홀더를 레이저 빔의 초점에 2000,000-25미크론 구멍이 있는 핀홀 휠이 장착된 것으로 교체합니다. 핀홀 휠이 정확하지는 않더라도 레이저 빔의 경로에 수직인지 확인하십시오. 레이저 빔이 2000 미크론 핀홀을 통과하도록 핀홀 휠을 설정합니다.

그런 다음 전체 레이저 빔이 감지기에 닿도록 핀홀 휠의 반대쪽에 있는 파워 미터에 부착된 감지기를 설정합니다. 휠을 더 작은 크기로 회전하고 각 크기의 동력을 측정하여 빔 스폿 크기를 결정합니다. 선형 전력 응답 검사를 수행하려면 펌프와 프로브 빔이 정렬되고 MOF 샘플이 샘플 홀더에서 교반되면 펌프 빔 경로의 검출기에 부착된 파워 미터를 사용하여 평균 펌프 출력을 측정하고 기록합니다.

빔 경로에서 감지기를 제거합니다. 라이브 뷰 TA 모드에서, 약 2 내지 3 피코초의 처프 응답 직후, TA 스펙트럼의 상이한 지점들에서 MOF 샘플의 델타 OD 신호를 기록한다. 기록된 데이터 포인트를 데이터 분석 소프트웨어에서 델타 OD 대 입사 전력으로 플로팅합니다.

선형 거듭제곱 응답이 있는 경우 결과 플롯은 Y절편이 0인 직선을 형성합니다. 예상대로 비선형 전력 응답이 있는 경우 일반적으로 선형 곡선에서 상당한 편차가 관찰됩니다. 프리베이스 PCN 222의 전자 흡수 스펙트럼이 아민화된 PEG와 비교될 때, 아민화된 PEG 및 필터링이 없는 PCN 222의 스펙트럼은 더 넓은 전자 전이 및 상당한 기준선 산란을 나타내었다.

아민화된 페그를 사용하지 않고, DMF에서 프리베이스 PCN 222 및 링커인 H2TCPP의 여기 및 방출 스펙트럼은 상당히 잘 정렬되었습니다. 방출 수명의 차이는 단백질화 및 단백질화 H2TCPP 링커의 에너지 전달 소멸에 기인합니다. 415 나노미터에서 정렬 밴드 여기 직후 아민화된 PEG가 없는 프리베이스 PCN 222의 TA 스펙트럼은 상당한 산란을 나타내어 파장이 감소함에 따라 TA 스펙트럼이 점점 더 음수가 되도록 했습니다.

이것은 용액에서 H2TCPP의 스펙트럼을 극명하게 대조했습니다. 아민화된 PEG가 없는 H2TCPP와 프리베이스 PCN 222의 동역학도 완전히 달랐습니다. 그러나, 아민화 된 PEG를 갖는 프리베이스 PCN 222의 스펙트럼 및 그 수명은 H2TCPP TA 스펙트럼과 훨씬 더 잘 일치했다.

아민화 PEG를 갖는 프리베이스 PCN 222의 초고속 TA 스펙트럼은 용액 중의 링커의 스펙트럼과 유사하며, 약 420 나노미터의 바닥 상태 표백제와 표백제의 양쪽에서 여기 상태 흡수를 나타낸다. 이러한 모든 관찰은 관찰된 신호가 산란으로 인한 것이 아니라 MOF에서 나온 것임을 나타냅니다. 용매화된 MOF 링커의 스펙트럼 및 동역학을 측정하여 MOF 자체의 스펙트럼 및 동역학을 조사할 때 예상되는 사항을 이해하는 것이 중요합니다.

이 기술을 통해 연구자들은 측정을 위해 샘플을 적절하게 준비하는 방법을 찾는 대신 빛에 노출되었을 때 샘플의 거동을 이해하는 데 진정으로 집중할 수 있습니다.