Method Article

خصائص Electroactive البوليمر النانوية نستعرض ضوئي؛ ضوحراري

DOI:

10.3791/53631

⸱

January 8th, 2016

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Materials Science, Engineering, and Commercialization Program, Texas State University, 2Department of Chemistry and Biochemistry, Texas State University, 3Department of Biomedical Engineering, The University of Texas at Austin

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يتم تقديم بروتوكول لتخليق وتحضير الجسيمات النانوية المكونة من بوليمرات كهربائية.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم توضيح طريقة لتخليق البوليمرات الكهربية ، بدءا من تخليق مونومرات الاقتران الممتدة باستخدام عملية من ثلاث خطوات تنتهي باقتران Negishi. اقتران Negishi هو عملية اقتران متقاطع يتم فيها سلائف كيميائية أولا ، تليها المعدن باستخدام ZnCl2. يمكن أن يقترن مركب الأورجانوزينك الناتج بسلائف عطرية ثنائية البروم لإعطاء المونومر المترافق. يمكن تحضير أغشية البوليمر عن طريق البلمرة الكهربائية للمونومر وتمييزها باستخدام القياس الفولتامي الدوري والتحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية المرئية والأشعة تحت الحمراء القريبة (UV-Vis-NIR). يتم تحضير الجسيمات النانوية (NPs) عن طريق بلمرة المستحلب للمونومر باستخدام نظام ثنائي الفاعل بالسطح لإنتاج تشتت مائي لمكونات البوليمر NPs. تتميز NPs باستخدام تشتت الضوء الديناميكي ، والمجهر الإلكتروني ، والتحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية UV-Vis-NIR. يتم التحقيق في التوافق الخلوي ل NPs باستخدام مقايسة جدوى الخلية. أخيرا ، يتم تشعيع معلقات NP باستخدام ليزر NIR لتحديد فعاليتها كمواد محتملة للعلاج الحراري الضوئي (PTT).

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

البوليمرات Electroactive تتغير خصائصها (اللون، والموصلية، التفاعل، وحجم، الخ) في وجود مجال كهربائي. العصر التحول السريع، tunability، وقوة التحمل، وأدت الخصائص خفيفة الوزن البوليمرات electroactive إلى العديد من التطبيقات المقترحة، بما في ذلك الطاقة البديلة، وأجهزة الاستشعار، electrochromics، والأجهزة الطبية. البوليمرات Electroactive مفيدة يحتمل أن تكون مرنة وخفيفة الوزن بطارية ومكثف الأقطاب الكهربائية. (1) تشمل تطبيقات البوليمرات electroactive في الأجهزة كهربائيا أنظمة تخفيض الوهج للمباني والسيارات، والنظارات، والنظارات الواقية، وأجهزة التخزين البصرية، والمنسوجات الذكية. 2-5 يمكن النوافذ الذكية تقل....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تنبيه: يرجى التشاور مع جميع صحائف بيانات السلامة ذات الصلة (SDS) قبل الاستخدام. العديد من الكواشف المستخدمة في هذه التوليفات يحتمل أن تكون خطرة. الرجاء استخدام جميع ممارسات السلامة المناسبة بما في ذلك معدات الوقاية الشخصية (النظارات الواقية، والقفازات، معطف المختبر، والسراويل الطويلة، والأحذية المغلقة اصبع القدم)، وتنفيذ توليفات في اغطية الدخان. Lithiation غير خطرة بشكل خاص، ويجب فقط أن يقوم بها الأفراد المدربين بشكل صحيح مع الإشراف.

1. الأحادي التجميعي

ملاحظة: يبين الشكل

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويرد بروتوكول رد فعل العائد M1 و M2 في الشكل 1. ويمكن وصف أحادية بنسبة 1 H و 13 C NMR الطيفي، وذوبان نقطة، وتحليل العناصر. يوفر 1 H NMR الطيف معلومات بشأن التواصل بين الذرات وبيئاتها الإلكترونية؛ وبالتالي، فإنه يستخدم بشكل روتيني للتحقق من أن ردود الفعل قد تم بنجاح. وتشمل ردود الفعل اقتران Negishi اقتران الحلقة فينيل إلى EDOT، مما تسبب في فينيل بروتون ذروة التحول من 7.1 جزء في الملي.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في هذا العمل، وقد تم تصنيعه مصادر القدرة النووية البوليمر electroactive وكلاء PTT محتمل لعلاج السرطان. يوصف إعداد مصادر القدرة النووية، بدءا من تجميع للأحادية تليها مستحلب البلمرة. في حين وصفت إعداد تلك المصادر استخدام البوليمرات electroactive مثل EDOT وبيرول قبل ذلك، توضح هذه الورقة إعداد تلك المصادر البوليمرية بدءا فريدة أحادية الاقتران طويلة، مما يدل على أن هذه العملية يمكن أن تمتد إلى أكبر أحادية، أكثر تعقيدا.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد تم تمويل هذا العمل في جزء من صندوق تكساس الناشئة التكنولوجيا (بدء التشغيل إلى TB)، وبرنامج جامعة تكساس الحكومية البحوث تعزيز، وجامعة ولاية زمالة أبحاث الدكتوراه تكساس (لTC)، والشراكة NSF للبحوث والتعليم في المواد (PREM، DMR-1205670)، ومؤسسة ولش (AI-0045)، والمعاهد الوطنية للصحة (R01CA032132).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

قطب الإلكتروني خلاط

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
عمل بلاتيني بقطر 2 ممCH InstrumentsCH102مصقول باستخدام ورق صنفرة ناعم
جدا 3،4-إيثيلين ديوكسي ثيوفينسيجما ألدريتش483028منقى عن طريق التقطير الفراغي
3- (4،5-ثنائي ميثيل ثيازول -2-يل) -2،5-ديفينيلترازوليوم بروميد (MTT) 98٪ألفا إيسارL11939
505 سونيك ديسيمبراتورفيشر العلمية والتجارة;  FB5051101/8 "طرف ومصنف في 500 & nbsp ؛ واط
808 نانومتر الصمام الثنائي ليزرThorLabsL808P1WJمصنفة في 1 واط
أسيتونيتريل اللامائي 99٪Acros61022-0010
Avanti J-26 XPIBeckman Coulter393127
Bromohexane 98٪MP Biomedicals202323
غسيل الكلى (100،000) MWCOSpectrumLabsG235071
ثنائي ميثيل سلفوكسيد 99٪ (DMSO) BDHBDH1115
ثنائي ميثيل فورماميد اللامائي (DMF) 99٪أكروس326870010
دوديسيل بنزين سلفونات (DBSA)   ؛TCID0989
Dulbecco s وسيط النسر المعدل (DMEM)  Corning10-013 CV
EMS 150 TES مغطي الاخرقعلوم المجهر
الإيثانول (EtOH) 100٪BDHBDH1156
إيثيل 4-بروموبوتيرات (98٪)Acros173551000
أسيتات إيثيل 99٪فيشرUN1173
مصل الأبقار الجنينية (FBS)كورنينج35-010-CV
هيليوس نانولاب 400FEI
هكسانفيشرH306-4
حمض الهيدروكلوريك (HCl) فيشرA142-212
الهيدروكينون 99.5٪أكروس120915000
هيدروزين لامائي 98٪سيجما ألدريتش215155
أكسيد القصدير الإنديوم (ITO) المغلفة galssDelta TechnologiesCG-41IN-CUV4-8 & أوميغا ؛ / متر مربع
كلوريد الحديد 97٪ FeCl 3< / sub>Sigma-Aldrich157740
كبريتات المغنيسيوم (MgSO4< / sub>)فيشر593295المجفف في 100 & # 176; C
SKOV-3ATCCHTB-26
الميثانولBDHBHD1135
n-Butlithium (2.5 M)  سيجما ألدريتش230707بولي
بيروفوريك (حمض الستايرين سولفونات كو ماليك) (PSS-co-MA) 20,000 ميغاواطسيجما ألدريتش434566
كربونات البوتاسيومسيجما ألدريتش209619المجففة في 100 &# 176; C
هيدروكسيد البوتاسيومAlfa AesarA18854
يوديد البوتاسيومفيشرP410-100
RO-5 stirplateIKA-Werke
SC4000 كاميرا الأشعة تحت الحمراءFLIR
Synergy H4 قارئ هجينBiotek
Tetrabutylammonium بيركلورات (TBAP) 99٪سيجماألدريتش 3579274منقى عن طريق إعادة التبلور في أسيتات الإيثيل
Tetrahydrofuran اللامائي (THF) 99٪سيجما ألدريتش401757
رباعي (ثلاثي فينيل فوسفين) البلاديوم (0)سيجما ألدريتش216666حراري حساس للرطوبة
Eppendorf
USB potentiostat / galvanostatWaveNowAFTP1
Zetasizer Nano Zsالترتيب البصري مالفيرن175 &# 176 ؛
كلوريد الزنك (1 م) ZnCl2< / sub>Acros370057000

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Irvin, J., Irvin, D., Stenger-Smith, J. Electrically active polymers for use in batteries and supercapacitors. Handbook of Conducting Polymers. , (2007).
  2. Amb, C. M., Dyer, A. L., Reynolds, J. R. Navigating the color palette of solution-processable electrochrom....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Electroactive Polymer NanoparticlesPhotothermal PropertiesNegishi CouplingEmulsion PolymerizationDynamic Light ScatteringUV Vis NIR SpectroscopyCytotoxicity AssayNear Infrared TherapyCell Viability AssayNanoparticle Synthesis

Related Articles