כאן, אנו מציגים פרוטוקול כללי כדי להכין מגוון הפסלים microhoneycomb (MHMs) ב איזה נוזל יכול לעבור דרך עם טיפה בלחץ נמוך מאוד. MHMs שהושג צפויים לשמש מסננים, זרז תומך, זרימה מסוג אלקטרודות, חיישנים, פיגומים עבור biomaterials.
מבנים חלת דבש מונוליטי היה אטרקטיבי לשדות רב תחומיים בשל יחס חוזק למשקל גבוה שלהם. במיוחד, הפסלים microhoneycomb (MHMs) עם סרגל מיקרומטר ערוצים צפויים כמו פלטפורמות יעילות תגובות והפרדות בגלל שלהם פני שטחים גדולים. עד עכשיו, MHMs הוכנו על ידי שיטה חד-כיוונית ליופיליזציה (UDF) רק מ מבשרי מוגבלת מאוד. במסמך זה, אנו מדווחים על פרוטוקול שממנו ניתן להשיג סדרה של MHMs המורכב מרכיבים שונים. לאחרונה, מצאנו את הפונקציה nanofibers תאית כסוכן ברורים הבימוי מבנה לקראת היווצרות של MHMs לאורך התהליך UDF. על ידי ערבוב של nanofibers תאית עם חומרים מסיסים במים שלא עונות MHMs, ניתן להכין מגוון רחב של MHMs ללא הפרדות צבע. זה מעשיר באופן משמעותי חוקת כימי MHMs לכיוון מיכלים.
כחומר חדש לגמרי, microhoneycomb מונולית (מסומן MHM) לאחרונה משכה תשומת לב אדירה בין שדות רב תחומי1,2,3,4,5, 6 , 7 , 8. MHM הוכן לראשונה על ידי Mukai ס’ ואח . באמצעות ששונה חד כיווני ליופיליזציה (UDF) גישה כמו מונולית עם מערך של microchannels ישר עם דמוי חלת דבש חתכי רוחב9. MHM הנו ליתרונות הכלליים של מבנים חלת דבש, קרי, פסיפס יעיל, יחס חוזק למשקל גבוה, לחץ נמוך. יתרה מכך, לעומת המונולית חלת דבש עם מידה ערוץ גדול יותר, MHM יש הרבה שטח פנים גדול יותר ספציפי. השיטה UDF כרוך בצמיחה חד כיווני של גבישי קרח והפרדה שלב בו זמנית על הקפאה. לאחר הסרת גבישי הקרח, מתקבל רכיב מוצק יצוק על ידי הקריסטל קרח. המורפולוגיה שהוקמה על ההפרדה שלב תלוי באופי מהותי של מבשר (סול או ג’ל), ברוב המקרים, lamella10, סיבים11, עצם דג12 מבנים צפויים להקים במקום MHMs. כתוצאה מכך, היווצרות של MHMs דווחה רק ב מבשרי מוגבל, זה משמעותי יש הקשו המגוון של רכושם כימי. לאחרונה גילינו כי תאית nanofibers יש פונקציה הבימוי מבנה חזק לקראת הקמת המבנה MHM דרך תהליך UDF13. פשוט על ידי ערבוב של nanofibers תאית עם רכיבים אחרים של מים מסיסות, זה אפשרי להכין מגוון של MHMs עם מאפיינים כימיים שונים. יתר על כן, הערוץ הגדלים והצורות החיצוני שלהם הם בגמישות ובנוחות מבוקרת13. לפיכך, MHMs צפויים לשמש מסננים, תומך זרז, זרימה מסוג אלקטרודות, חיישנים, פיגומים biomaterials.
בנייר זה, קודם נסביר את הטכניקה הכנה בסיסית של MHMs הפיזור מימית של תאית nanofibers לאורך התהליך UDF בפירוט. יתר על כן, נדגים הכנת סוגים שונים של MHMs ללא הפרדות צבע.
השלב הקריטי ביותר להשגת את MHMs הוא הצעד מקפיא חד כיווני, במהלך מים עפור יוצרים גבישי קרח טורי ולדחוף את dispersoid הצידה כדי ליצור את המסגרת. תהליך ההקפאה חד כיווני בעיקרון כרוך העברה תרמית בין סול מבשר את הקירור. ההתקנה שלנו, מכונת וטבלו שימשה להוספת צינור PP המכיל של סול קודמן לתוך הקירור (חנקן נ?…
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו נתמכה על ידי הלאומי בסיסי מחקר תוכנית של סין (2014CB932400), הלאומי מדעי הטבע קרן של סין (‘ קט ‘ 51525204 ו- U1607206) פרוייקט מחקר בסיסי שנג’ן (מס ‘ JCYJ20150529164918735). בנוסף, ברצוננו להודות בע מ Daicel-Allnex, JSR ושות’ פוליאוריתנים המספקת בחביבות, קצף טבעי, בהתאמה.
Nadelholz Bleached Kraft Pulp | Seioko PMC company | CSF=600 | |
TEMPO | Macklin Inc. | T819129 | 98% |
NaBr | Macklin Inc. | S818075 | AR, 99% |
NaClO | Aladin Inc. | S101636 | 6-14 wt% active chlorine basis |
SBR colloid | JSR corp. | TRD102A | 48.5 wt% |
TiO2 | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. | A63725402 | crystalline anatase phase |
carbon fiber | Shenzhen Xian’gu Ltd. | XGCP-300 | |
Nitric acid | Huada Reagent Ltd. | 7697-37-2 | 65-68 wt% |
Mixer | Scientific Industries, Inc | G-560 | the mixer |
Mechanical blender | Waring Lab Ltd. | MX1000XTX | For disintegrating cellulose bundles into nanofibers. |
Homogenizer | Scientz Ltd. | HXF-DY | For dispersing TiO2 nanoparticles |
pH meter | Horiba Ltd. | F-74BW |