Encapsulation en permeabiliteit Kenmerken van plasma-gepolymeriseerde holle deeltjes

Het algemene doel van dit experiment is om nanodeeltjes, nanopoeders of geneesmiddeldeeltjes te coaten met een plasmapolymeer om de afgifte van het kernmateriaal te regelen. Begin met de bereiding van siliciumnanodeeltjes of calciumchloride-nanopoeders voor depositie door eventuele agglomeraties te breken. Plaats vervolgens de deeltjes in een plasmareactor en coat de nanodeeltjes door middel van plasmapolymerisatie van isopropanol met behulp van plasma-versterkte chemische gasfasedepositie.

Vervolgens, om de doorlaatbaarheid van de afgescheiden schil te bepalen, lost u de kernmaterialen op in een geschikt oplosmiddel terwijl u de concentratie resultaten in de gaten houdt die de doorlaatbaarheid van het kernmateriaal laten zien op basis van metingen van de ionische geleidbaarheid in een suspensie van gecoate deeltjes in water. Het idee voor deze methode kwam uit de literatuur over filmdeposities. Er is veel werk verricht aan plasmadeposities van dunne films en vlakke substraten, maar niet aan deeltjes.

Dus door de coatingmethode aan te passen aan deeltjes, openen we mogelijkheden voor nieuwe nanomaterialen. Visuele demonstratie van deze methode is cruciaal, omdat verschillende stappen moeilijk te leren zijn omdat ze het werken in een lagedrukplasmaomgeving vereisen. Anam Shavan is een afstudeerstudent uit mijn laboratorium en ze zal nu deze procedure demonstreren.

Was eerst de droge silicadeeltjes met zuivere ethanol. Laat het monster onder een afzuigkap om de vocht te laten verdampen. Zeef vervolgens de deeltjes door een reeks metalen mazen.

Om eventuele resterende agglomeraties te breken, brengt u de deeltjes samen met een kleine magnetische roerder naar de plasmazone van de buisvormige reactor. Plaats nu een O-ring aan het einde van de glazen buis, een andere aan het uiteinde van de buis die met de pomp is verbonden en verzegel de glazen reactor. Installeer de roestvrijstalen klemming om de F-flenzen en draai de schroef rond de klemming met de hand vast.

Vul de vloeibare stikstofval. Wanneer de surfers van de val koud is. Voeg isopropanol toe in de bubbler en sluit aan op de plasmareactor.

Plaats vervolgens een rubberen O-ring rond de metalen buis en draai de moer vast om de buis te verzegelen om een verbinding te maken. Plaats de bubbler in een waterbad van 34 graden Celsius. Zet de gasstroomregelaar van Argonne aan en voer een setpunt in van zes SCCM met de pomp aan.

Open geleidelijk de afsluitklep die de glazen buis met de pomp verbindt. Voer dit zorgvuldig uit, omdat een plotselinge toename van de druk ervoor kan zorgen dat de deeltjes door de stroom worden weggeblazen. Wanneer de druk 200 milli bereikt, laat de afsluitklep volledig open, plaats een magnetische roerder onder de glazen buis en stel de snelheid in op 100 RPM.

Verbind vervolgens de aluminium ring rond de buisvormige glazen reactor met de radiofrequentiegenerator en verbind de roestvrijstalen klemming met de aarde. Zet het afstemnetwerk aan. Zet vervolgens de wisselstroomlijn en de RF-stroomgenerator aan.

Stel het vermogen in op 30 watt voor het hele proces. Schakel na een specifieke duur de afstemnetwerk RF-generator en de wisselstroomvoeding uit. Sluit de terugslagklep en zet vervolgens de argonstroomregelaar uit.

Ontkoppel de bubbler van de klep en verhoog geleidelijk de reactordruk tot atmosferisch. Open nu de klemming en draag de deeltjes over met een metalen spatel vanuit de buis naar een plastic schaal. Fluorwaterstofzuur is een zeer corrosief zuur.

Een blootstelling hieraan aan ogen en huid kan permanente schade veroorzaken. Draag dus een veiligheidsbril, gezichtsscherm en een laboratoriumjas. Plaats het monster tijdens het hele proces van het toevoegen van fluorwaterstofzuur onder een afzuigkap.

Verdun eerst 10 milliliter fluorwaterstofzuur met 10 milliliter gedeïoniseerd water. Voeg vervolgens de zuuroplossing toe aan de gecoate deeltjes. Plaats 24 uur op een magnetische roerder om de kern op te lossen.

Na één dag verdunt u het monster met 50 milliliter gedeïoniseerd water en centrifugeert u. Gooi de bovenste vloeistoflaag in een plastic container en breng de onderste deeltjeslaag over naar een plastic Petri-schaal. Was de deeltjes met ethanol en laat ze drogen. Breng holle deeltjes over in een flesje met dop en bewaar het monster in een droogkast.

Vul de glazen fles van de constant uitzetende verstuiver met één millimolair kaliumchloride en installeer de flesdop. Verbind de persluchtslang met een membraandroger, die is aangesloten op de gastoevoer van de verstuiver. Bevestig vervolgens een filter aan de uitlaatslang om de kaliumchloridenanodeeltjes te verzamelen.

Open geleidelijk de persluchtklep naar de membraandroger. Laat de deeltjes vijf uur lang op het filter accumuleren. Sluit de persluchtklep.

Verwijder voorzichtig het filter en verzamel de deeltjes. Plaats het monster in een droogkast om de kaliumchloridedeeltjes uniform te coaten door het vacuümsysteem voor te bereiden en het plasmadepositieproces te volgen zoals eerder getoond. Voeg in een glazen flesje 10 milliliter gedeïoniseerd water toe aan het gecoate kaliumchloride en meng op een magnetische roerder.

Incubeer het monster bij 25 graden Celsius. Steek de conductiviteitsmetersondes in het flesje. Noteer de geleidbaarheid gedurende 30 dagen.

Dit proces kan worden toegepast op een verscheidenheid aan kernmaterialen, waaronder oxiden, zouten en metalen. Deze beelden verkregen door transmissie-elektronenmicroscopie, de radiale uniformiteit van de films en meten hun dikte. Gecoate deeltjes variëren van 37 nanometer tot 200 nanometer in diameter. Het plasmagepolymeriseerde cel is een doorlaatbare barrière, zoals wordt aangetoond door het feit dat het kernmateriaal kan worden verwijderd door etsen of oplossen nadat het silicakern is verwijderd.

De radiale uniformiteit en dikte van de films zijn vrij hoog voor de doeleinden van het evalueren van de doorlaatbaarheid door deze films. Een kaliumchloridekernmateriaal maakt het mogelijk om de oplossing van kaliumchloride te volgen door de ionische geleidbaarheid van de