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Bioengineering

Millifluidics para síntese química e resolvida no tempo estudos sobre os mecanismos

Published: November 27, 2013 doi: 10.3791/50711
Automatic Translation
1,2, 1,2, 1,2,3, 1, 4, 1,2
1Center for Advanced Microstructures and Devices (CAMD), Louisiana State University, 2Center for Atomic-Level Catalyst Design, Cain Department of Chemical Engineering, Louisiana State University, 3Department of Biological and Agricultural Engineering, Louisiana State University, 4Argonne National Laboratory

Summary

Millifluidic dispositivos são utilizados para a síntese controlada de nanomateriais, análise resolvida no tempo de mecanismos de reacção e catálise de fluxo contínuo.

Abstract

Procedimentos utilizando dispositivos millifluidic para a síntese química e estudos mecanicistas resolvida no tempo são descritos tomando três exemplos. Em primeiro lugar, a síntese de ultra-pequenas nanopartículas de cobre é descrito. O segundo exemplo fornece a sua utilidade para a investigação de tempo resolvido cinética de reações químicas através da análise de formação de nanopartículas de ouro utilizando in situ de raios-X espectroscopia de absorção. O último exemplo demonstra a catálise de reacções de fluxo contínuo no interior do canal millifluidic revestidas com catalisador nanoestruturada.

Introduction

Dispositivos lab-on-a-chip (LOC) para síntese química têm demonstrado vantagem significativa em termos de aumento de massa e calor de transferência, controle de reação superior, alto rendimento e ambiente de operação mais segura 1. Estes dispositivos podem ser classificados em fluidos de chips baseados e dispositivos fluídicos nonchip base. Entre os fluidos à base de chips, microfluídica é bem investigado e um tema bem abordado na literatura 2-5. Sistemas baseados LOC Nonchip utilizar reactores tubulares 6. Convencionalmente, os sistemas microfluídicos são usados ​​para controle preciso e manipulação de fluidos que são geometricamente restringidas a escala submillimeter. Recentemente, introduziu o conceito de millifluidics à base de chips, que podem ser utilizados para a manipulação de fluidos em canais em escala milimétrica (largura ou profundidade ou em ambos os canais são, pelo menos, um milímetro de tamanho) 7-9. Além disso, os chips millifluidic são relativamente fáceis de fabricar while oferecendo controle similar sobre caudais e manipulação de reagentes. Esses chips também pode ser operado com caudais mais elevados, criando tempos de residência menores, assim, oferecendo a possibilidade de scale-up de síntese controlada de nanopartículas com estreita distribuição de tamanho. Como exemplo, foi demonstrado recentemente a síntese de ultra-pequenas nanopartículas de cobre e caracterizado deles usando in situ de raios-X a espectroscopia de absorção, bem como ETM. Capacidade de obter pequenos tempos de residência no interior dos canais millifluidic em combinação com a utilização do MPEG, o qual é muito eficiente bidentado PEGuilado agente estabilizador para a formação de colóides estáveis ​​de nanopartículas de cobre 7.

Para além da síntese de produtos químicos e os nanomateriais, os millifluidics poderia oferecer, devido ao maior volume e concentração na área da sonda, uma plataforma sintético que é mais generalizada e eficiente para os estudos cinéticos e resolvidos no tempo e também obtida atraves melhor relação sinal-ruído de sistemas microfluídicos 7,10. Mostramos a utilização de chip de millifluidic como um exemplo para a análise de cada vez determinado o crescimento de nanoestruturas de ouro a partir da solução utilizando xas in situ com uma resolução de tempo tão pequeno como 5 mseg 11.

Além disso, a maioria das micro-reactores desenvolvido até à data para aplicações de catálise são baseados em 12,13 de silício. O seu fabrico caro, além de pequenas quantidades geradas torna-os inadequados para a fabricação em larga escala. Os dois métodos gerais para o revestimento dos canais com nanocatalisadores - químicas e físicas, muitas vezes referida como processos de revestimento de silicone, estão atualmente em voga 14,15. Além microfabricação caro, o entupimento dos canais torna catálise micro reactor pode ser inadequado para a fabricação em grande escala. Embora microreatores têm sido utilizados para a catálise heterogênea em micro contínuas de fluxo através de processos earlier 16-18, a capacidade de controlar a dimensão e morfologia dos catalisadores nanoestruturados ouro incorporados em canais de fluxo contínuo nunca foi explorado antes. Recentemente, desenvolveu uma tecnologia para o revestimento dos canais millifluidic com catalisadores Au, ter controlado a morfologia e as dimensões de nano (Figura 5) 11, para a realização da catálise de reacções químicas industrialmente importantes. Como exemplo temos demonstrado conversão de 4-nitrofenol em 4-aminofenol catalisada por ouro nanoestruturada revestido dentro dos canais millifluidic. Considerando-se que um único chip reator millifluidic pode produzir caudais de 50-60 ml / hr, 7 de alto rendimento e síntese controlada de produtos químicos é possível através de operação de fluxo contínuo ou de processamento paralelo.

A fim de capitalizar sobre as possibilidades dos millifluidics oferecer, com poucos exemplos descritos acima, também queremos demonstrar um user-friendlymillifluidic dispositivo que é portátil e tem os todos os componentes necessários, tais como batatas fritas millifluidic, colectores, controladores de fluxo, bombas e ligações eléctricas integrado. Tal dispositivo millifluidic, como mostrado na Figura 7, está agora disponível a partir da empresa Millifluidica LLC ( www.millifluidica.com ). O manuscrito também fornece protocolos que utilizam o dispositivo millifluidic de mão, como descrito abaixo, para a síntese controlada de nanomateriais, análise resolvida no tempo de mecanismos de reacção e catálise de fluxo contínuo.

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Protocol

Millifluidics set-up: Compre um chip millifluidic (feito de poliéster polímero tereftalato) de Microplumbers Microsciences LLC, que tem canais de serpentinas com dimensões de 2 mm (W) x 0,15 milímetros (H) x 220 mm (L). Use FEP Tubos com dimensões de 0,25 mm Dl, 1/16 em OD, para ligar o chip para a bomba. Use duas bombas diferentes para as duas experiências diferentes. Utilização P-bomba para a primeira experiência (nanopartículas de cobre) e o dispositivo millifluidic para a segunda experiência (nanopartículas de ouro). Para minimizar o problema das bolhas de gás no interior dos canais, preparados NaBH4 solução foi deixada em aberto a repousar durante ~ 10-15 min antes do bombeamento para o chip de modo a que as bolhas de gás escapar a partir da solução. Este passo foi seguido por todos os nossos experimentos.

1. Síntese de ultra-pequenas de cobre Nano Clusters (UCNCs)

  1. Produtos químicos necessários: obter o cobre (II) Nitrahidrato te, borohidreto de sódio, pelotas de hidróxido de sódio e O-[2 - (3-mercaptopropionylamino) etil]-O'-metilpolietileno glicol (PM = 5.000) [MPEG] e utilizar todos os produtos químicos sem purificação adicional. Use água nanopura (18,2 M-cm) para o experimento.
  2. Use P-bomba regulada sob pressão de nitrogênio para o experimento. Testar as bombas com água como solvente, a diferentes pressões, antes do ensaio para correlacionar com os caudais correspondentes (ml / hr). Lavar o reactor millifluidic e tubos com água desionizada antes do início da experiência.
  3. Dissolve-se 174 mg (0,95 mmol) de cobre (II) e nitrato de 610 mg (0,122 mmol) de O-[2 - (3-mercaptopropionylamino) etil]-O'-metilpolietileno glicol em 28 ml de água nanopura e mantê-los numa frasco para ser ligada com um canal de entrada
  4. Manter uma outra solução de 111 mg (2,93 mmol) de borohidreto de sódio e 102 mg (2,78 mmol) de hidróxido de sódio em 28 ml (pH ~ 13) em um frasco diferente e ligá-la com ooutro canal de entrada.
  5. Fluxo ambas as soluções simultaneamente dentro do reator millifluidic em diferentes caudais (dados abaixo) e recolher os UCNCs resultantes na saída em frasco de vidro. Purgar a solução com nitrogênio e armazená-lo sob azoto.
  6. Operar as bombas, sob diferentes pressões constantes de 50 mbar (6,81 ml / h), 100 mbar (14,31 ml / h), 200 mbar (32,7 ml / h) e 300 mbar (51,4 ml / h) à temperatura ambiente para a síntese de UCNCs em diferentes caudais.

Enquanto o procedimento de síntese foi demonstrado utilizando o conjunto millifluidic-se com P-bomba, pode também ser realizada utilizando o dispositivo millifluidic de mão de Millifluidica.

2. Tempo Resolvido in situ estudos cinéticos sobre a formação de nanopartículas de ouro

  1. Produtos químicos necessários: obter ácido chloroauric (HAuCl 4 3H 2 O). Meso-2 ,3-dimercaptosuccinic (DMSA) e borohidreto de sódio & #160, e utilizar todos os produtos químicos sem purificação adicional. Use água nanopura (18,2 M-cm) para o experimento.
  2. Use alta precisão, bombas de seringa, de pulsação livre totalmente automatizados a fluir os líquidos dentro do chip. Teste as bombas com água como solvente em diferentes caudais antes da experiência para otimizar o fluxo necessário.
  3. Prepare soluções padrão de (i) HAuCl 4. 3H 2 O (10 mmol, 118,2 mg/30 ml) e (ii) o DMSA (20 mmol, 109,2 mg/30 ml) com 50 mg de hidróxido de sódio (pH 12) no nanopura água.
  4. Alimentar as duas soluções através de duas seringas separadas para o chip millifluidic a um caudal constante de 10 ml / h utilizando a bomba automatizado.
  5. Par o chip millifluidic à linha de feixe sincrotrão usando uma fase de metal que tem acesso ao movimento nas direcções XYZ e recolher os dados XAS em zonas diferentes no chip como as soluções foram bombeadas através do chip.

Enquanto o <em> em análise situ procedimento foi demonstrada usando o millifluidic set-up com P-bomba, ela também pode ser efectuado através de um dispositivo millifluidic de mão.

3. Fluxo Contínuo Ouro Catálise

Este procedimento foi demonstrada utilizando um dispositivo millifluidic de mão.

  1. Produtos químicos necessários: Obtenção de ácido cloroáurico (HAuCl 4 3H 2 O.), Meso-2 ,3-dimercaptossuccínico (DMSA), borohidreto de sódio, 4-nitrofenol, 4-aminofenol e de utilizar todos os produtos químicos sem purificação adicional. Use água nanopura (18,2 M-cm) para o experimento.
  2. Preparação do catalisador:. Prepare soluções padrão de HAuCl 4 3H 2 O (10 mmol, 118,2 mg/30 ml), DMSA (20 mmol, 109,2 mg/30 ml) e NaBH4 (10 mmol, 11,34 mg/30 ml) em Nanopure água.
  3. Tome 10 ml cada uma HAuCl 4 e soluções DMSA em dois frascos separados e fluxo ªlos dentro do chip usando o dispositivo millifluidic de mão com uma taxa de fluxo uniforme de 12 ml / h para 45 min.
  4. Fluxo de 10 mmol de NaBH4 dentro do chip em 12 caudal mL / h durante 15 minutos para reduzir o Au (I) em Au (0).
  5. Finalmente, lava-se a lasca com água nanopura durante 30 minutos à mesma taxa de fluxo antes de realizar as experiências de catálise.
  6. Reacção de catálise: Realizar a reacção de conversão química (redução) de 4-nitrofenol (4-NP) em 4-aminofenol (4-AP) no catalisador de ouro (preparado acima) revestido canal millifluidic como dado abaixo.
  7. Misturar 15 ml de solução de 9 x 10 -5 mol de 4-NP, com 3,3 ml de 0,65 mol de NaBH4 de modo a formar uma solução de iões de 4-nitrofenolato (4-INF).
  8. Filtrar a solução resultante sobre o catalisador de ouro depositados dentro de chip com uma taxa de fluxo constante de 5 ml / h para avaliar a actividade catalítica. Analisar os espectros de UV-Vis dos produtos recolhidos no intervalo de comprimento de onda de 250-500 nm para confirmar a conversão de 4-NP.
  9. Estimativa da actividade catalítica da reacção através da obtenção da curva de calibração de 4-INF. Curva de calibração pode ser adquirido através da representação gráfica da intensidade de absorção observado experimentalmente (I) de 4-NPI em diferentes concentrações padrão. As alturas dos picos (a 399 nm) para as curvas de absorção de UV-Vis representa a intensidade de absorção (I) e valores de acordo com a lei de Lambert Beer, qualquer mudança no valor da altura do pico que mostram a mudança correspondente na sua concentração. Portanto, estimar a actividade catalítica por encontrar a diferença nas concentrações iniciais e finais do reagente a partir da curva de calibração. Por exemplo, se a altura do pico é uma unidade (Figura 6) que corresponde a uma conversão catalítica de 90% (com base na curva de calibração).

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Representative Results

Bem disperso e nanopartículas de cobre de tamanho uniforme, com uma distribuição de tamanho estreita foram obtidos utilizando a instalação de chips millifluidic (Fig. 1a). Os diferentes caudais utilizados para a síntese de não ter um efeito significativo sobre o tamanho dos aglomerados. No entanto, com o aumento da taxa de fluxo, não é observável uma melhoria no estreitamento da distribuição de tamanho. UCNCs com uma melhor distribuição de tamanhos estreita foram obtidos com uma taxa de fluxo de 32,7 ml / hr. O tamanho de UCNCs formados em 32,7 ml / h taxa de fluxo tem um diâmetro médio de 1,2 nm (Fig. 1b).

É apresentada a in situ configuração XAS resolvida no tempo na figura 2a. Tal como descrito no procedimento experimental, o chip millifluidic foi montada numa fase de metal directamente no caminho do feixe de sincrotrão monocromática e ajustado de tal modo que o feixe transmitido através da zona desejada sobre o chip. Depois de otimizar as condições de fluxo, os reagentes precursores (ácido chloroauric (HAuCl 4 3 de ponta foram obtidos em cinco zonas diferentes sondadas por um tamanho do feixe de raios-X de 0,05 milímetros x 0.05 mm, enquanto que as soluções precursoras que flui para dentro dos canais. Com base na análise destes espectros, as primeiras alterações na solução precursora foi encontrada para ter lugar em torno da zona 5, com a formação de Au x S y - nanopartículas de 21 tendo uma Au / S proporção de cerca de 2 com Au (I), o estado de oxidação. Fig. 3a mostra as Au L XANES 3 de ponta espectros recolhidos em zonas diferentes, com o espectro obtido na zona 3, que mostra a presença do precursor, HAuCl 4, tendo Au (III), o estado de oxidação. Fig. 4 mostra a imagem de microscopia eletrônica de transmissão (TEM) da amostra de Au x S y - nanopartículas de tamanho 1-2 nm coletadas de zona 5. Baseado na aná EXAFScombinação sis e linear encaixe com folha de ouro e compostos de referência sulfeto de ouro da amostra sondado em zona 5, também podemos confirmar que a amostra é uma mistura de precursor de sal de ouro (40% do HAuCl 4) e 60% ​​do Au x S y - nanopartículas (Fig. 3b). A formação de Au x S y - nanopartículas foi observada pela primeira vez 17 segundos após o início da reacção e da velocidade de reacção (calculado com base num consumo precursores) neste ponto era 0,235 mmol / seg. Não nanopartículas de ouro metálicos foram obtidos mesmo após 12-24 horas da reação e do colóide estável continha apenas Au x S y - nanopartículas. Depois de passar NaBH4 através do chip, a análise EXAFS mostraram que a ligação de comprimento das nanopartículas aumentou de 2,30 Å (Au-S) a 2,86 Â (Au-Au), indicando a redução do Au (I) em Au (0) (Fig. 3c). Ao longo prolongadatempo de fluir os precursores (9 h), o Au x S y - depósitos dentro dos canais millifluidic sob a forma de micro-estruturas semi-esféricas (Fig. 5).

Para a experiência de catálise, a conversão de 4-NP a 4-AP foi monitorizado com base na análise de UV-Vis dos produtos obtidos, em comparação com os espectros dos padrões (fig. 6a), em mistura com NaBH4 pode-se ver que o espectro de absorção de 4-NP (λ max de 316 nm) foi deslocado para 399 nm, indicando a formação de 4-INF, que em outra reacção foi convertido a 4-AP (λ max de 301 nm) pelo fluxo através do canal millifluidic contendo o ouro nanoestruturada depositado no centro. A taxa de conversão de 90,5% foi observada para 4-NP a 4-AP (fig. 6b), no chip de ouro depositada-considerando que a conversão foi de apenas 20% em um chip desprovida de ouro. Mais importante ainda, o catalisador de ouro foi encontrado para ser catalytically ativa mesmo após 80 horas de reação. Os resultados mostram a importância de millifluidics para a catálise de fluxo contínuo.

Figura 1
Figura 1: (a) uma representação esquemática da plataforma millifluidic para a síntese de UCNCs juntamente com o esquema de reacção (b) Imagem TEM de ~ 1,2 UCNCs nm formadas usando o chip millifluidic com uma taxa de fluxo de 32,7 ml / h (Reproduzido com a permissão de referência 7).

Figura 2
Figura 2: (a) in situ XAS análise set-up para os estudos cinéticos resolvida no tempo (b) de chips Millifluidic com o z acentuadaaqueles onde XAS in situ é realizada (Reproduzido com permissão de ref 7., Copyright Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2012).

Figura 3
Figura 3: (a) espectros xanes mostrando o Au L 3 extremidade na zona 3 (vermelho), zona 5 (azul) e na zona 5 após 12 horas (preto) (b) os espectros EXAFS nas mesmas zonas (c) de EXAFS Au folha (preto) e amostra após NaBH4 redução (vermelho); (-) transformada de Fourier magnitude e (---) componente imaginária da transformada de Fourier (Reproduzido da referência 11).

Figura 4
Figura 4: METimagem de Au x S y - nanopartículas (Reproduzido da referência 11)

Figura 5
Figura 5: imagens SEM dos diferentes ampliações de catalisador de ouro formadas dentro do canal millifluidic após 9 h de tempo de revestimento.

Figura 6
Figura 6: Os espectros de UV-Vis de (a) 4-NP, 4-INF, e 4-AP (b) Conversão de 4-NPI a 4-AP num reactor de chip millifluidic com e sem ouro (Reproduzido de referência 11) .

Figura 7 Figura 7: dispositivo millifluidic de mão utilizados nos experimentos.

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Discussion

Os UCNCs foram formados pela reacção de redução de nitrato de cobre, com borohidreto de sódio na presença do polímero de nivelamento agente de O-[2 - (3-Mercaptopropionylamino) etil]-O'-metilpolietileno glicol (PM = 5.000) [MPEG]. A reacção foi realizada dentro do reator de chips millifluidic em diferentes taxas de-fluxo, como 6,8 ml / h, 14,3 ml / h, 32,7 ml / h, e 51,4 ml / h para estudar o efeito das taxas de-fluxo nas UCNCs formados. Os respectivos tempos de residência para os caudais acima são 47,49, 24,44, 16,56 e 9,02 seg. Os aglomerados de cobre coloidal obtidos em todos estes caudais eram estáveis ​​até três meses, sob condições inertes. A distribuição de tamanhos estreita com um tamanho médio de partícula de 1,2 nm foi obtido para a taxa de fluxo de 32,7 ml / hr.

Uma das principais vantagens da utilização millifluidics sobre microfluidos para a síntese química de síntese geral e, em particular, de nanopartículas é a possibilidade de obter elevados caudais. Para example, caudais tão elevados como 51,4 ​​ml / h foram observadas em nossa experiência enquanto que os caudais típicos que são realizáveis ​​com a microfluídica ter 10-100 tamanhos canal mM estão na faixa de 0,03-4 ml / hr 20. Foi possível chegar a débitos ainda mais elevados (ou seja,> 3 ml / min) quando o dispositivo millifluidic de Millifluidica foi usado. Propriedades fluídicas que surgem devido a essas altas vazões ainda mantinha características tais como fluxo laminar semelhantes ao caso de microfluídica, determinada experimentalmente, bem como através de simulações numéricas. Por exemplo, o número de Reynolds calculado confirmou o fluxo laminar e o intervalo de números de Peclet demonstrado que a mistura das duas entradas é dominada por convecção.

Alguns dos passos críticos na síntese são a identificação do processo de redução apropriado para os sais de metais e surfactante adequado como um estabilizador. Além disso, o projeto do canal millifluidic e seleção decorretas de caudais é importante. Uma vez que as correntes de fichas millifluidic são feitos utilizando os polímeros, as reacções são limitados a reacções à base de água e aqueles que podem ser realizados à temperatura ambiente. No entanto, através da utilização de temperatura elevada fichas poliméricos estáveis ​​apropriados ou as aparas à base de silicato de boro, pode-se realizar reacções a temperaturas mais elevadas, assim a utilização de solventes orgânicos.

Para os estudos cinéticos e resolvidos no tempo, a formação in situ de nanoparticulas de ouro a partir do sal precursor de ouro foi sondado em tempo real usando o in situ de raios-X de espectroscopia de absorção através da conversão de resolução espacial para resolução de tempo. A primeira evidência de formação de nanopartículas de ouro com Au-Au ligação só foi observada após a adição de NaBH 4 ao contrário dos resultados das investigações por Tsukuda e colegas de trabalho 19. Eles relataram a formação de Au metálico 13 (DMSA) 8 clusters com Au-Au colagem sobre mixing dos mesmos precursores em um balão de síntese tradicionais. A técnica, por isso, é valioso em observar os produtos intermédios da reacção em tempo de resolução que não é possível, em um balão de reacção com base tradicional.

Uma das maiores vantagens da utilização de sistemas de millifluidic por tempo resolvido estudo cinético é devido à possibilidade de ter concentrações mais altas que permitirão uma melhor relação sinal-ruído quando as reações são detectados in situ. No regime actual, a limitação é que, só difícil de raios-X pode ser usado para sondar a reacção utilizando xas. A fim de investigar as reacções que utilizam outras técnicas de espectroscopia tais como espectroscopia de UV-VIS, os chips millifluidic precisa ter janelas ópticas. Novamente, com o set-up existente, pode-se apenas sondar as reações à base de água e à temperatura ambiente.

Catálise utilizando catalisadores à base de ouro dentro de processos batch é bem conhecida e muito activamente prosseguida pesquisa. No entanto, a sa, não é verdade para a catálise de fluxo contínuo. Na presente investigação, que demonstram a actividade catalítica de fluxo contínuo dos catalisadores de ouro formadas dentro do chip millifluidic para a redução de 4-NP a 4-AP 22, o qual foi utilizado como um exemplo. Os resultados mostraram que mais de 90% de conversão de 4-NP com catalisador de ouro usando a abordagem de catálise de fluxo contínuo. Uma das grandes vantagens deste método ao longo processo de catálise lote é a reutilização do catalisador. Por exemplo, o catalisador foi reutilizado mais de 40 ciclos (80 h de tempo de reação) e ainda permaneceu ativo.

As vantagens de utilizar o sistema corrente para a catálise de fluxo contínuo é que os canais têm menos probabilidade de ser obstruído pela catalisador ao contrário daqueles descritos na literatura a utilização de sistemas de microfluidos 23,24. Ainda outra vantagem é a capacidade para sondar a reacção de catálise in situ, como acontece no fim de compreender o mecanismo da reacção de catálise. Curaluguer limitações do sistema de catálise de fluxo contínuo, são que apenas em fase de solução de base de água catálise pode ser realizado e que também apenas à temperatura ambiente. Outras modificações do aparelho são necessárias para permitir a catálise em fase gasosa, de fluxo contínuo, quer à temperatura ambiente ou a temperaturas mais elevadas.

Em resumo, demonstramos dois recursos importantes de reatores millifluidic. Em primeiro lugar, pode ser utilizado como uma ferramenta para a síntese química de fluxo contínuo e em segundo lugar, como uma sonda para versátil tempo resolvido estudos cinéticos de reacções químicas. Além disso, mostramos que um dispositivo millifluidic pode ser utilizado tanto como uma ferramenta educacional para aprender sobre dispositivos lab-on-a-chip e também como uma forma simples, de fácil utilização e dispositivo de mão para a síntese química e na sonda situ para reações químicas.

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Disclosures

Todos os autores, exceto CSSR Kumar declaram que não têm interesses financeiros concorrentes. C. SSR Kumar é o fundador da empresa Millifluidica LLC.

Acknowledgments

Este trabalho é apoiado como parte do Centro de Nível Atômico Catalisador projeto, um Centro de Pesquisa de Energia Frontier financiado pelo Departamento de Energia dos EUA, Escritório de Ciência, Instituto de ciências básicas da energia sob Prêmio Número DE-SC0001058 e também apoiado pelo Conselho de Regents sob concessões número prêmio LEQSF (2009-14)-EFRC-MATCH e LEDSF-EPS (2012)-OPT-IN-15. Operações MRCAT são suportados pelo Departamento de Energia e as instituições membros MRCAT. O uso da Advanced Photon Source no ANL é apoiado pelo Departamento de Energia dos EUA, Escritório de Ciência, Instituto de ciências básicas da energia, sob Contrato n º DE-AC02-06CH11357. O apoio financeiro para JTM foi fornecido como parte do Instituto de Atom-eficientes Transformações Químicas (IACT), um Centro de Pesquisa de Energia Frontier financiado pelo Departamento de Energia dos EUA, Escritório de Ciência, Instituto de ciências básicas da energia.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Copper (II) nitrate hydrate Sigma-Aldrich 13778-31-9 99.999% pure
O-[2-(3-mercaptopropionylamino)ethyl]-O′-methylpolyethylene glycol Sigma-Aldrich 401916-61-8 MW=5,000
HAuCl4.3H2O (Chloroauric acid) Sigma-Aldrich 27988-77-8 99.999% pure
meso-2,3-dimercaptosuccinic acid (DMSA) Sigma-Aldrich 304-55-2 ~98% pure
4-Nitrophenol Sigma-Aldrich 100-02-7 spectrophotometric grade
4-Aminophenol Sigma-Aldrich 123-30-8 >99% pure (HPLC grade)
Sodium borohydride Sigma-Aldrich 16940-66-2 98% pure
Sodium hydroxide pellets Sigma-Aldrich 1310-73-2 99.99% pure
EQUIPMENT
Millifluidic Chips Microplumbers Microsciences LLC SDC-01 Made from polyester terephthalate polymer
Pressure Pump Mitos P-Pump, Dolomite 3200016
Automated Syringe Pump Cetoni Automation and Microsystems, GmbH Syringe pump neMESYS
UV-3600 UV-VIS-NIR Spectrophotometer Shimadzu
Hand-held Millifluidic Device Millifluidica SCMD-1008 Figure 7

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