Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Chemistry
Click here for the English version

Chemistry

Синтез и реакции химии наноразмерных Monosodium титаната

Published: February 23, 2016 doi: 10.3791/53248
Automatic Translation
1, 2, 2, 2
1Savannah River Consulting, L.L.C., 2Savannah River National Laboratory

Abstract

Эта статья описывает синтез и перекись модификацию наноразмерных мононатриевой титаната (nMST), наряду с реакцией ионообменной загрузить материал с ионами Au (III). Способ синтеза была получена из золь-гель процесса, используемого для получения микронных мононатрия титанат (MST), с несколькими основными модификациями, включая изменения концентраций реагентов, опуская стадию затравочных частиц, и введение неионное поверхностно-активное вещество, чтобы облегчить контроль формирование частиц и рост. Полученный материал обладает nMST сферическую-образный морфологию частиц с монодисперсных распределения диаметров частиц в диапазоне от 100 до 150 нм. Был найден материал nMST иметь Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ) площадь поверхности 285 м 2 г -1, что более чем на порядок выше, чем микронного размера MST. Изоэлектрической точкой nMST измеряется 3,34 единиц рН, что является единицей рН меньше мощности, измеренной для микронного размера MST. Тон nMST был найден материал, чтобы служить в качестве эффективного ионообменника под слабокислых условий для приготовления Au (III) -обменная nanotitanate. Кроме того, формирование соответствующей peroxotitanate была продемонстрирована с помощью реакции nMST с перекисью водорода.

Introduction

Диоксид титана и щелочных металлов титанаты широко используются в различных областях применения, таких как пигменты в краске и ухода за кожей и в качестве фотокатализаторах в преобразовании и утилизации энергии. 1-3 титанаты натрия, как было показано, чтобы быть эффективными материалы, чтобы удалить спектр катионов в широком диапазоне условий рН через катионообменные реакций. 4-7

В дополнение к приложениям только что описанных, микронного размера титанаты натрия и peroxotitanates натриевые недавно было показано, также служат в качестве терапевтического средства доставки металла. В этом применении, терапевтические ионы металлов, такие как Au (III), Au (I), и Pt (II) обмениваются на ионы натрия мононатрия титаната (MST). В пробирке тесты с благородным металлом обмену титанатов указывают подавление рост рака и бактериальных клеток с помощью неизвестного механизма. 8,9

Исторически сложилось так, титанаты натриевых бытьан производится с использованием как золь-гель и синтетические гидротермальные методы, приводящие к тонкодисперсных порошков с размерами частиц в диапазоне от нескольких единиц до нескольких сотен микрон. 4,5,10,11 Совсем недавно, синтетические методы были сообщалось, что произведено наноразмерных диоксид титана, металл легированные оксиды титана, и множество других металлических титанатов. Примеры включают оксид титана нанотрубки натрия (NaTONT) или нанопроволоки от реакции диоксида титана в избытке гидроксида натрия при повышенной температуре и давлении, 12-14 натриевые титаната нановолокон от реакции peroxotitanic кислоты с избытком гидроксида натрия при повышенной температуре и давлении, 15 и натрия и цезий титанат нановолокна по расслоению кислых обмену микронного размера титанатов. 16

Синтез титанатов наноразмерных натрия и peroxotitanates натрия представляет интерес для повышения ионообменные кинетики, которые, как правило, контролируется диффузией пленки или внутричастичного diffuSion. Эти механизмы в основном контролируются размера частиц ионита. Кроме того, в качестве терапевтического средства доставки металла, размер частиц титаната материала можно было бы ожидать, чтобы существенно повлиять на характер взаимодействия между металлической обмену титаната и рака и бактериальных клеток. Например, бактериальные клетки, которые обычно порядка 0,5 - 2 мкм, скорее всего, имеют разные взаимодействия с частицами микронных размеров в сравнении наноразмерных частиц. Кроме того, не-фагоциты эукариотические клетки, как было показано только усваивают частицы с размером менее 1 мкм. 17 Таким образом, синтез наноразмерных титанатов натрия также представляет интерес для облегчения доставки металла и клеточное поглощение из платформы доставки титанат. Уменьшение размера титанатов натрия и peroxotitanates также увеличит эффективную мощность в ионных разделений металлов и повышения фотохимические свойства материала. 16,18 </ SUP> Этот документ описывает протокол, разработанный для синтеза наноразмерных мононатрия титанат (nMST) в мягких условиях золь-гель 19 подготовке соответствующего пероксида модифицированной nMST. наряду с реакцией ионообменной чтобы загрузить nMST с Au (III) также описаны.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Синтез нано-мононатрия титаната (nMST)

  1. Подготовьте 10 мл раствора № 1, добавляя 0,58 мл 25% -ного раствора метоксида натри в 7,62 мл изопропанола с последующим 1,8 мл изопропоксида титана.
  2. Подготовьте 10 мл раствора # 2 добавлением 0,24 мл сверхчистой воды 9,76 мл изопропанола.
  3. Добавить 280 мл изопропанола, 3-образным вырезом 500 мл круглодонную колбу с последующим 0,44 мл Тритона Х-100 (в среднем МВт: 625 г / моль). Раствор перемешивают также с помощью магнитной мешалки.
  4. Подготовьте двухканальный шприцевой насос, чтобы доставить решения № 1 и № 2 в размере 0,333 мл / мин.
  5. растворы нагрузки # 1 и # 2 на два отдельных 10-мл шприцы, снабженные длине трубки, что позволит доставку раствора из шприца до уровня ниже уровня раствора в 500-мл круглодонную колбу.
  6. При перемешивании добавить все растворы # 1 и # 2 (10 мл каждый раз) по отношению к реакции с использованием шприцевой насос, запрограммированный на этапе 1.4.
    7. <литий> После завершения добавления, крышка колбу и продолжают перемешивают в течение 24 ч при комнатной температуре.
  7. Открывать колбу и нагревают реакционную смесь до ~ 82 ° С (кипячение изопропанол) для 45-90 мин, последующей продувкой азотом при поддержании нагрева. Как изопропанол упаривают, добавить сверхчистой воды с перерывами, чтобы заменить испарившейся изопропанол.
  8. После удаления большей части изопропанола испарилась и объем воды, добавленной примерно 50 мл, удаления тепла и оставляют реакционную смесь охлаждают.
  9. Собирают продукт фильтрованием через найлон фильтровальную бумагу 0,1 мкм, и мыть несколько раз водой, чтобы удалить ПАВ и любую остаточную изопропанол. Не фильтровать досуха. После промывки завершена, передавать суспензии из фильтра в предварительно взвешенную бутылку или пузырек, и хранить в виде водной суспензии.
  10. Определить выход путем определения весовой процент твердых веществ в суспензии. Это может быть сделано путем измерения веса аликвотысуспензия до и после сушки.

2. Au (III) Ионный обмен

  1. Передача 6,50 г 4,23% -ного nMST суспензии 50 мл центрифужную пробирку. Эта сумма может варьироваться в зависимости от фактического массового процента суспензии nMST полученного на стадии 1.10 выше, и определяется на этапе 1.11.
  2. Взвесить 0.0659 г HAuCl 4 · 3H 2 O в стекл нный сосудик 1-драм. Мишень Ti: массовое отношение Au составляет 4: 1.
  3. Растворите HAuCl 4 · 3H 2 O в ~ 1 мл воды, а затем перенести в центрифужную пробирку, содержащую nMST. Смыть реагент несколько раз с дополнительным количеством воды, чтобы обеспечить все HAuCl 4 · 3H 2 O передается в центрифужную пробирку, содержащую nMST.
  4. Развести подвеску с дополнительным количеством воды, в случае необходимости, чтобы довести общий объем до 11 мл. Целевой окончательное Au (III) в количестве примерно 15 мМ.
  5. Оберните центрифужную пробирку в фольге, чтобы сохранить подвеску в темноте,D затем падать подвеску на шейкере гриль в течение как минимум 4 дней.
  6. Собрать продукт с помощью центрифугирования при 3000 мкг в течение 15 мин до выделения твердых веществ. Промывки твердого вещества в три раза дистиллированной водой по повторным диспергированием в воде, и reisolate центрифугированием при 3000 х г в течение 15 мин, чтобы удалить любой unexchanged Au (III).
  7. Хранить конечного продукта либо в виде водной суспензии путем повторного диспергирования в воде, или в виде влажного твердого вещества путем декантации окончательное воду для стирки и укупорки трубку. Хранить продукт в темноте.

3. Подготовка Peroxotitanate

  1. Передача 5 г 9,8% -ного суспензии nMST в к небольшой колбе.
  2. Взвесить 0,154 г 30% -ного раствора H 2 O 2. Мишень H 2 O 2: Ti молярное соотношение 0,25: 1.
  3. В то время как перемешивание суспензии nMST хорошо добавить 0,154 г H 2 O 2 раствор по каплям. При H 2 O 2 Кроме того, приостановление WHIТе твердые немедленно желтеет.
  4. После завершения добавления реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 24 ч.
  5. Собрать продукт путем фильтрации через нейлоновый фильтр 0,1 мкм, и мыть несколько раз водой, чтобы удалить весь непрореагировавший H 2 O 2. Не фильтровать досуха. После промывки завершена, передавать суспензии из фильтра в предварительно взвешенную бутылку или пузырек, и хранить в виде водной суспензии.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

МСТ синтезированы с использованием золь-гель методом, в котором (IV) (TIPT), метоксид натрия, и воду объединяют тетраизопропоксититан и подвергают взаимодействию в изопропаноле с образованием семян частицы MST. 4 микронного размера частицы затем выращивали контролируемым добавлением дополнительного количества реагентов. Полученные частицы имеют аморфную сердцевину и наружную волокнистую область, имеющую размеры около 10 нм в ширину и 50 нм в длину. 20

Фигура 1А демонстрирует типичное распределение частиц по размерам, как измерено методом динамического светорассеяния (DLS), для микронного размера MST получали с использованием установленного способа золь-гель. Этот синтез производит мультимодальное распределение частиц, при этом большинство вокруг 1 мкм. Первоначальные попытки уменьшить размер частиц МСТ исследованы устраняя шаг семян и использование гораздо более концентраций реагентов разбавленные. В разбавленном реакции конечный растворитель: объемное соотношение TIPT был 165 по сравнению с 5,14 в микронного размера синтеза MST, представляющей разбавление реагентов на ~ 32 во время синтеза. Как видно на фиг.1В, это привело к бимодальным распределением размеров частиц с центрами в 50-100 нм и при 500 нм после 24 ч реакции. Через 48 ч распределение тримодальный наблюдается с появлением частиц с размерами 1,000 нм (1 мкм) в размере (фиг.1С). Измерения DLS на коротком времени реакции показывают бимодальное распределение размеров частиц, аналогичный показанному на фиг.1В, за исключением распределение сосредоточено на меньших размеров частиц. Таким образом, можно заключить, что пониженная концентрация реагента и отсутствие стадии семян приводит к более мелких частиц, произведенных первоначально, но рост частиц продолжается в результате чего смеси обоих нано- и микронных размеров MST.

За последнее десятилетие произошел целый ряд статей, сообщающих о добавлении поверхностно-активных веществ в золь-гель синтезаконтролировать размер частиц в результате чего производство наноразмерных диоксид титана, легированных металлами диоксидов титана и оксидов титана из разных металлов. 21-26 Основываясь на этих выводах, мы инициировали серию тестов, чтобы определить, является ли добавление поверхностно-активного вещества к синтезу MST будет контролировать рост частиц, позволяющий единственным производства наноразмерных частиц. Ряд неионогенных поверхностно-активных веществ (Бриг 52; Merpol A; серии Triton Х (X-15, X-45, X-100, X-165, X-405); ТВИН 20; 2,4,7,9- тетраметил-5-децин-4,7-диол этоксилат; и Zonyl FS300), а также один анионный поверхностно-активный (докузат натрия) и один катионный поверхностно (СТАВ) подвергали скринингу.

Первоначальные эксперименты скринингу поверхностно при концентрации 0,12 моль поверхностно на моль TIPT. Изделия из этих реакций были экранированы с помощью DLS для полидисперсности и средним размером частиц. Тритон Х-100, Triton Х-165, Brij 52, и Zonyl FS300 показали хорошую комбинацию с малым размером частиц (Z пр<150 нм) и монодисперсностью, с Тритон Х-100 и тритона Х-165, показывающий наиболее узкий диапазон размеров частиц. Дополнительные эксперименты были затем выполнены, чтобы изучить различные концентрации ПАВ из 0,012 до 1,2 молей поверхностно на моль TIPT. Более высокие концентрации поверхностно привело широких распределений размеров частиц, в то время как более низкие концентрации привела бимодальных распределений, предполагающих, что было недостаточно поверхностно, чтобы ограничить рост частиц. Тритон Х-100 в 0.12 молей на моль TIPT оказалась близкой к оптимальной для синтеза однородных частиц nMST (Рисунки 2 и 3).

Температура играет ключевую роль в превращении продукта из геля на измельченном виде. Просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) изображения до и после нагрева до 82 ° С показывают изделие выглядит как полу-твердых / полу-гель-подобного состояния перед нагреванием, но после нагревания продукта появляется твердоеи твердых в природе. Таким образом, отопление низкая температура для 45-90 мин необходимо завершить формирование частиц в nMST.

Дополнительная характеристика nMST включали определение площади поверхности и изоэлектрической точки (ИЭП). Измерения площади поверхности были получены путем анализа изотерм адсорбции азота Брунауэра-Эммета-Теллера (BET). Площадь поверхности БЭТ измеряли 285 м 2 г -1 для nMST по сравнению с только 20 м 2 г -1 для микронного размера MST. Чем выше площадь поверхности для nMST согласуется с гораздо меньшим размером частиц nMST. Дзета-потенциал измерения проводились в диапазоне рН условиях для определения IEP для нано- и microtitanates. В КЭР определяемые следующим образом: nMST = 3.34; Перекись модифицированный nMST = 2,05; MST = 4,46; Перекись модифицированный MST = 3,43. NMST выставлены более низкую IEP, чем MST свидетельствует о более высокой доли поверхностных участков, доступных для протонирования. Тего можно было бы ожидать, учитывая порядок выше площади поверхности nMST. Превращение nMST к перекиси модифицированный nMST форме снизила IEP более чем на единицу рН. Аналогичная тенденция наблюдалась при конвертации MST к форме пероксокислоты. Ниже МЭП для пероксида модифицированный nMST и перекись модифицированный MST материалов вероятно результатов присутствии немостиковых пероксокислоты видов, которые могут быть легко протонированная и депротонированные.

Успех модификации поверхности nMST Н 2 O 2 может быть немедленно наблюдается по изменению цвета от белого до желтого. Это изменение цвета связано с п 2 -связанного протонированная hydroperoxo-титан лиганд-металл-переносом заряда полоса поглощения при 385 нм. Преобразования Фурье 27,28 инфракрасной спектроскопии (FT-IR) также подтвердил формирование peroxotitanate видов о чем свидетельствует появление полосы поглощения при 883 см -1 для peroxidе изменены nMST (рисунок 4), которая отсутствует в необработанном nMST материала. Эта полоса очень близко к области 845-875 см -1, которые сообщаются для OO валентное колебание в перекисей. 29 TEM и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) анализ показал, что размер частиц и морфологии были сохранены после реакции пероксида.

Чтобы определить степень Au (III) ионообменной, образцы Au (III) -loaded твердые вещества перевариваются в горячей азотной кислоты, с последующим анализом разбавленного раствора путем индуктивно-связанной плазмой - эмиссионной спектроскопии (ICP-ES) , АС (III) нагрузки в диапазоне от 71,4 мг Au / г nMST чтобы 128,7 мг Au / г, со средним значением 97,3 мг / г. Это представляет собой увеличение на 33% по сравнению Au (III) загрузка на микронного размера MST, которая варьируется от 58,0 мг Au / г MST 88,6 мг / г, при среднем значении 73,3 мг / г. ПЭМ-изображения в nMST после обмена с Au (III) показал наличие золота без каких-либо observaдаемых изменений в морфологии частиц. Мы считаем, что Au (III) вводят в решетке микрон и наноразмерной MST путем координации с атомами кислорода оксида титана, как было отмечено в предыдущих исследованиях с МСТ обмениваются с Sr 2+ и UO 2 2+. 20

Рисунок 1
Рисунок 1. MST и nMST распределения частиц по размерам. (A) Гранулометрический состав MST, (Б) распределение размера частиц от nMST синтезированы без использования поверхностно-активного вещества после 24 ч, и (С) Распределение частиц по размерам nMST синтезированы без использования поверхностно-активного вещества после 48 ч. Воспроизводится с разрешения автора из ссылки 19. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуре. р>

фигура 2
Рисунок 2. Типичный гранулометрический из nMST. Распределение частиц по размерам для мононатриевой титаната синтезированного в присутствии Тритона Х-100. Воспроизводится с разрешения автора из ссылки 19. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуре.

Рисунок 3
Рисунок 3. Размер и морфология nMST и MST (A, B) просвечивающая электронная микроскопия образы nMST. (С) сканирующая электронная микроскопия изображение nMST, и микроскопия (D) с помощью сканирующего электронного изображения MST. Воспроизводится с разрешения автора из ссылки 19..com / файлы / ftp_upload / 53248 / 53248fig3large.jpg "целевых =" _blank "> Нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуре.

Рисунок 4
Рисунок 4. Спектры поглощения FT-ИК nMST (черный) и перекиси-модифицированного nMST (серый). Спектры подтверждают формирование peroxotitanate видов, о чем свидетельствует появление полосы поглощения при 883 см -1 для перекись модифицированные nMST. Воспроизводится с разрешения автора из ссылки 19. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуре.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Присутствие посторонней воды, например, от нечистых реагентов, может изменить результат реакции, что приводит к более крупных или более полидисперсных частиц. Поэтому следует соблюдать осторожность, чтобы обеспечить использование сухих реагентов. Изопропилат титана и метилат натри следует хранить в эксикаторе когда он не используется. изопропанол высокой чистоты следует также использовать для синтеза.

Температура была найдена играть ключевую роль в превращении продукта из геля на твердые формы. ПЭМ до и после нагрева до 82 ° С показывают изделие выглядит как полу-твердых частиц / полу-гелеобразного состояния перед нагреванием, но после нагревания продукта появляется твердый и твердых в природе. Таким образом, отопление низкая температура для 45-90 мин необходимо завершить формирование частиц в nMST.

Как отмечено в этом документе, добавление поверхностно-активного вещества является критическим для управления конечный размер мононатриевой titanaт.е. Тем не менее, для МСТ, чтобы служить в качестве эффективного ионообменника, поверхностно-активное вещество должно быть удалено, так что все сайты доступны для реакции ионного обмена. Таким образом, выбор подходящего поверхностно-активного вещества необходимо учитывать не только свойства роста частиц, но и химические свойства, которые позволяют поверхностно быть легко и эффективно удаляют экономичным способом. В случае серии Triton X поверхностно-активных веществ, эти поверхностно-активные вещества хорошо растворимы в воде и могут быть эффективно удалены путем промывки водой. Для других поверхностно-активных веществ, эффективное удаление может потребовать промывки неводной жидкости.

Методика описана в этой работе расширил диапазон размеров частиц MST, которые могут быть получены, вниз в режиме нано. Это открыло возможность для новых приложений для этих материалов, в том числе их использование в качестве терапевтических платформ доставки металла. Уменьшение размера частиц также повышает кинетику сорбции, что делает материалы болееэффективные ионообменники. Модификации условий, используемых в этой технике мог дополнительно расширить диапазон размеров частиц доступны, не только мелкие наноматериалов, но и для получения частиц большего размера, если это желательно для конкретного применения.

Хотя эта методика ограничена синтеза материалов, которые могут быть получены с использованием золь-гель синтеза, она может быть применена к другим материалам пределами MST. Не только мог этот метод применяется для RT золь-гель синтеза, как та, что описана, но приложение к гидротермального синтеза может быть также предусмотрено. В гидротермального синтеза, добавление поверхностно-активного вещества к раствору предшественника может служить для ограничения размера материала-предшественника, образованного, что приводит к более быстрой реакции во время стадии гидротермальной, а также возможность образования мелких частиц конечного продукта.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Titanium(IV) isopropoxide Sigma Aldrich 377996 99.999% trace metals basis
Isopropyl alcholol, 99.9% Sigma Aldrich 650447 HPLC grade (Chomasolv)
Sodium methoxide in methanol Sigma Aldrich 156256 25 wt%
Triton X-100 Sigma Aldrich T9284 BioXtra
hydrogen tetrachloroaurate(III) trihydrate Sigma Aldrich G4022 ACS reagent grade
hydrogen peroxide (30 wt%) Fisher H325 Certified ACS
10-ml syringes Fisher 14-823-16E
Dual channel syringe pump Cole Parmer EW-74900-10 Or equivalent programmable dual channel syringe pump
Tygon tubing 1/8 inch ID, 1/4 inch OD Cole Parmer EW-0640776
Tygon tubing 1/16 inch ID, 1/8 inch OD Cole Parmer EW-0740771
0.1-µm Nylon filter Fisher R01SP04700
Labquake shaker rotisserie Thermo Scientific 4002110Q

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. O'Regan, B., Grätzel, M. A low-cost, high-efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films. Nature. 353, 737-740 (1991).
  2. Frank, A. J., Kopidakis, N., van de Lagemaat, J. Electrons in nanostructured TiO2 solar cells: transport, recombination and photovoltaic properties. Coord. Chem. Rev. 248 (13-14), 1165-1179 (2004).
  3. Mor, G. K., Varghese, O. K., Paulose, M., Shankar, K., Grimes, C. A. A review on highly ordered, vertically oriented TiO2 nanotube arrays: fabrication, material properties, and solar energy applications. Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 90 (14), 2011-2075 (2006).
  4. Dosch, R. G. Use of titanates in decontamination of defense waste. Report RS-8232-2/50318. , Sandia National Laboratories. Albuquerque, NM. (1978).
  5. Sylvester, P., Clearfield, A. The removal of strontium from simulated Hanford tank wastes containing complexants. Sep. Sci. Technol. 34 (13), 2539-2551 (1999).
  6. Manna, B., Dasgupta, M., Ghosh, U. C. Crystalline hydrous titanium(IV) oxide (CHTO): an arsenic(III) scavenger from natural water. J. Water Supply Res. T. 53, 483-495 (2004).
  7. Elvington, M. C., Click, D. R., Hobbs, D. T. Sorption behavior of monosodium titanate and amorphous peroxotitanate materials under weakly acidic conditions. Sep. Sci. Technol. 45 (1), 66-72 (2010).
  8. Wataha, J. C., et al. Titanates deliver metal ions to human monocytes. J. Mater. Sci.: Mater. Med. 21 (4), 1289-1295 (2010).
  9. Chung, W. O., et al. Peroxotitanate- and monosodium metal-titanate compounds as inhibitors of bacterial growth. J. Biomed. Mater. Res., Part A. 97 (3), 348-354 (2011).
  10. Hobbs, D. T., et al. Strontium and actinide separations from high level nuclear waste solutions using monosodium titanate 1. Simulant testing. Sep. Sci. Technol. 40 (15), 3093-3111 (2005).
  11. Ramirez-Salgdo, J., Djrado, E., Fabry, P. Synthesis of sodium titanate composites by sol-gel method for use in gas potentiometric sensors. J. Eur. Ceram. Soc. 24 (8), 2477-2483 (2004).
  12. Yang, J., et al. Study on composition, structure and formation process of nanotube Na2Ti2O4(OH)2. Dalton Trans. 2003 (20), 3898-3901 (2003).
  13. Chen, W., Guo, X., Zhang, S., Jin, Z. TEM study on the formation mechanism of sodium titanate nanotubes. J. Nanopart. Res. 9 (6), 1173-1180 (2007).
  14. Meng, X., Wang, D., Liu, J., Zhang, S. Preparation and characterization of sodium titanate nanowires from brookite nanocrystallites. Mater. Res. Bull. 39 (14-15), 2163-2170 (2004).
  15. Yada, M., Goto, Y., Uota, M., Torikai, T., Watari, T. Layered sodium titanate nanofiber and microsphere synthesized from peroxotitanic acid solution. J. Eur. Ceram. Soc. 26 (4-5), 673-678 (2006).
  16. Stewart, T. A., Nyman, M., deBoer, M. P. Delaminated titanate and peroxotitanate photocatalysts. Appl. Catal. B. 105 (1-2), 69-76 (2011).
  17. Rejman, J., Oberle, V., Zuhorn, I. S., Hoekstra, D. Size-dependent internalization of particles via the pathways of clathrin- and caveolae-mediated endocytosis. Biochem. J. 377 (1), 159-169 (2004).
  18. Formation of nanosized metal particles on a titanate carrier. US patent application. Hobbs, D. T., Taylor-Pashow, K. M. L., Elvington, M. C. , Application 20,150,071,980 Available from: http://www.patentsencyclopedia.com/app/20150071980 (2015).
  19. Elvington, M. C., Tosten, M., Taylor-Pashow, K. M. L., Hobbs, D. T. Synthesis and characterization of nanosize sodium titanates. J. Nanopart. Res. 14, 1114 (2012).
  20. Duff, M. C., Hunter, D. B., Hobbs, D. T., Fink, S. D., Dai, Z., Bradley, J. P. Mechanisms of strontium and uranium removal from high-level radioactive waste simulant solutions by the sorbent monosodium titanate. Environ. Sci. Technol. 38 (19), 5201-5207 (2004).
  21. Puangpetch, T., Sreethawong, T., Chavadej, S. Hydrogen production over metal-loaded mesoporous-assembled SrTiO3 nanocrystal photocatalysts: effects of metal type and loading. Int. J. Hydrogen Energy. 35 (13), 6531-6540 (2010).
  22. Fan, X., et al. Facile method to synthesize mesoporous multimetal oxides (ATiO3, A = Sr, Ba) with large specific surface areas and crystalline pore walls. Chem. Mater. 22 (4), 1276-1278 (2010).
  23. Rossmanith, R., et al. Porous anatase nanoparticles with high specific area prepared by miniemulsion technique. Chem. Mater. 20 (18), 5768-5780 (2008).
  24. Wu, Y., Zhang, Y., Xu, J., Chen, M., Wu, L. One-step preparation of PS/TiO2 nanocomposite particles via miniemulsion polymerization. J. Colloid Interface Sci. 343 (1), 18-24 (2010).
  25. Jiang, C., Ichihara, M., Honmaa, I., Zhou, H. Effect of particle dispersion on high rate performance of nano-sized Li4Ti5O12 anode. Electrochim. Acta. 52 (23), 6470-6475 (2007).
  26. Bouras, P., Stathatos, E., Lianos, P. Pure versus metal-ion-doped nanocrystalline titania for photocatalysis. Appl. Catal. B. 73 (1-2), 51-59 (2007).
  27. Bonino, R., et al. Ti-Peroxo species in the TS-1/H2O2/H2O system. J. Phys. Chem. B. 108 (11), 3573-3583 (2004).
  28. Bordiga, S., et al. Resonance Raman effects in TS-1: the structure of Ti(IV) species and reactivity towards H2O, NH3 and H2O2: an in situ study. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003 (5), 4390-4393 (2003).
  29. Vacque, V., Sombret, B., Huvenne, J. P., Legrand, P., Suc, S. Characterization of the O-O peroxide band by vibrational spectroscopy. Spectrochim. Acta Part A. 53 (1), 55-66 (1997).

Tags

Химия Наночастицы золь-гель титанат поверхностно-активное вещество ионный обмен перекись водорода
Синтез и реакции химии наноразмерных Monosodium титаната
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Elvington, M. C., Taylor-Pashow, K.… More

Elvington, M. C., Taylor-Pashow, K. M. L., Tosten, M. H., Hobbs, D. T. Synthesis and Reaction Chemistry of Nanosize Monosodium Titanate. J. Vis. Exp. (108), e53248, doi:10.3791/53248 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter