Aqui, apresentamos um protocolo geral para preparar uma variedade de monólitos de microhoneycomb (MHMs) no qual o fluido pode passar com uma queda de pressão extremamente baixa. MHMs obtidos são esperados para ser usados como filtros, catalisador suporta, eletrodos tipo de fluxo, sensores e andaimes para biomateriais.
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Artigo de método
Monólitos de Microhoneycomb preparados pela liofilização unidirecional de nanofibras de celulose com base Sols: método e extensões
Neste artigo
Resumo
Resumo
Estruturas monolíticas do favo de mel tem sido atraentes para campos multidisciplinares devido a sua alta proporção de força-à-peso. Particularmente, microhoneycomb monólitos (MHMs) com canais de micrômetro-escala são esperados como plataformas eficientes para reações e separações por causa de suas grandes áreas de superfície. Até agora, MHMs foram preparadas por um método de liofilização (UDF) unidirecional apenas a partir de precursores muito limitados. Neste documento, nós relatamos um protocolo a partir do qual uma série de MHMs consistindo de diferentes componentes pode ser obtida. Recentemente, encontramos essa função de nanofibras de celulose como agente de estrutura-direcionando distinto no sentido da formação de MHMs através do processo UDF. Misturando as nanofibras de celulose com substâncias solúveis de água que não rendem MHMs, uma variedade de MHMs compostos pode ser preparada. Isto enriquece significativamente a constituição química dos MHMs para aplicações versáteis.
Introdução
Como um material novinho em folha, microhoneycomb monólito (denotado por MHM) recentemente atraiu tremenda atenção multidisciplinar campos1,2,3,4,5, 6 , 7 , 8. the MHM primeiro foi preparado por Mukai S. et al . através de uma abordagem unidirecional de liofilização (UDF) modificado como um monolito com uma matriz de microcanais reta com seções transversais de favo de mel9
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Protocolo
1. preparação de 1 wt % 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-Oxil (ritmo)-mediada Sol (TOCN) de nanofibras de celulose oxidada
Nota: O sol é definida como uma suspensão coloidal de partículas muito pequenas de sólidos em um meio contínuo de líquido.
- Suspenda 66,7 g de celulose Kraft branqueada de Nadelholz (NBKP, que contém 12 g de celulose) em 700 mL de água desionizada (DI) com um agitador mecânico a 300 rpm por 20 min.
- Adicione 20 mL de solução aquosa de ritmo (contendo 0,15 g de ritmo) e 20 mL de solução aquosa de NaBr (contendo 1,5 g de NaBr) lentamente para o acima NBKP suspensão14,
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Resultados
As morfologias para diferentes posições da MHM-TOCN na direção do congelamento unidirecional são investigadas e mostradas na Figura 2. Com a posição de ser mais longe da parte inferior da MHM-TOCN, revelou-se uma mudança gradual de morfologia (Figura 2, discussão). Através da introdução de um segundo componente para o sol TOCN para formar um sol de mistura homogênea, é possível preparar vários tipos de compostos .......
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Discussão
O passo mais crítico para alcançar os MHMs é a etapa de congelamento unidirecional, durante que a água se solidifica para formar cristais de gelo colunar e aperte a dispersoid lado para formar o quadro. O processo de congelação unidirecional basicamente envolve transferência térmica entre o sol do precursor e o líquido de arrefecimento. Em nossa configuração, uma máquina de imersão foi usada para inserir um tubo PP, contendo um sol de precursor para o refrigerante (nitrogênio líquido), com uma velocidade constante. Desde.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Este trabalho foi apoiado pelo nacional pesquisa básica programa da China (2014CB932400), Nacional Natural Science Foundation da China (n º s 51525204 e U1607206) e projeto de pesquisa básica de Shenzhen (n. º JCYJ20150529164918735). Também, gostaríamos de agradecer a Daicel-Allnex Ltd. e co. JSR gentilmente forneceu poliuretanos e borracha de butadieno estireno, respectivamente.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Nadelholz Celulose Kraft branqueada | Seioko PMC empresa | CSF = 600 | |
| TEMPO | Macklin Inc. | T819129 | 98% |
| NaBr | Macklin Inc. | S818075 | AR, 99% |
| NaClO | Aladin Inc. | S101636 | 6-14% em peso de cloro ativo |
| base SBR colóide | JSR corp. | TRD102A | 48,5% em peso |
| TiO2 | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. | A63725402 | |
| fibra de carbono | Shenzhen Xian da fase do anatase ' gu Ltda. | XGCP-300 | |
| Ácido nítrico | Huada Reagent Ltd. | 7697-37-2 | 65-68 wt% |
| Mixer | Scientific Industries, Inc | G-560 | o misturador |
| Liquidificador mecânico | Waring Lab Ltd. | MX1000XTX | Para desintegrar feixes de celulose em nanofibras. |
| Homogeneizador | Scientz Ltd. | HXF-DY | Para dispersar nanopartículas TiO2 medidor de |
| pH | Horiba Ltda. | F-74BW |
Referências
- Nishihara, H., Mukai, S. R., Yamashita, D., Tamon, H. Ordered macroporous silica by ice templating. Chem. Mater. 17, 683-689 (2005).
- Mukai, S. R., Nishihara, H., Yoshida, T., Taniguchi, K., Tamon, H. Morphology of resorcinol-formaldehyde gels obtained through ice-templating. Carbon. 43 (7), 1563-1565 (2005).
- Mukai, S. R., Nishihara, H., Tamon, H. Porous microfibers....
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Reimpressões e permissões
