यहाँ, हम एक सामान्य प्रोटोकॉल मौजूद microhoneycomb monoliths (MHMs) की एक किस्म तैयार करने के लिए जिसमें तरल पदार्थ के माध्यम से एक अत्यंत कम दबाव ड्रॉप के साथ पारित कर सकते हैं. MHMs प्राप्त फिल्टर के रूप में इस्तेमाल किया जा करने के लिए उम्मीद कर रहे हैं, उत्प्रेरक का समर्थन करता है, प्रवाह प्रकार इलेक्ट्रोड, सेंसर और के लिए पाड़ों.
अखंड छत्ते संरचनाओं अपने उच्च शक्ति के लिए वजन अनुपात के कारण multidisciplinary क्षेत्रों के लिए आकर्षक हो गया है । विशेष रूप से, microhoneycomb monoliths (MHMs) माइक्रोमीटर के साथ-साथ उनके बड़े सतह क्षेत्रों की वजह से प्रतिक्रियाओं और विभाजन के लिए कुशल प्लेटफार्मों के रूप में उम्मीद कर रहे हैं । अब तक, MHMs केवल बहुत सीमित पुरोगामी से एक एकतरफ़ा फ्रीज-सुखाने (यूडीएफ) विधि द्वारा तैयार किया गया है । साथ ही, हम एक प्रोटोकॉल जिसमें से विभिंन घटकों से मिलकर MHMs की एक श्रृंखला प्राप्त किया जा सकता है की रिपोर्ट । हाल ही में, हमने पाया है कि एक अलग संरचना के रूप में फाइबर nanofibers समारोह-यूडीएफ प्रक्रिया के माध्यम से MHMs के गठन की दिशा में एजेंट निर्देशन । पानी घुलनशील पदार्थ है जो MHMs उपज नहीं है के साथ फाइबर nanofibers मिश्रण से, समग्र MHMs की एक किस्म तैयार किया जा सकता है । यह काफी बहुमुखी अनुप्रयोगों के प्रति MHMs के रासायनिक संविधान को समृद्ध करती है ।
एक ब्रांड के रूप में नई सामग्री, microhoneycomb खंभा (चिह्नित एम0ए0) हाल ही में multidisciplinary क्षेत्रों से जबरदस्त ध्यान आकर्षित किया है1,2,3,4,5, ६ , 7 , 8. मुकाई एट अल के माध्यम से एक संशोधित एकतरफ़ा फ्रीज-सुखाने (यूडीएफ) दृष्टिकोण के माध्यम से सीधे microchannels की एक सरणी के साथ एक खंभा के रूप में के माध्यम से किया गया था । एम0ए0 छत्ता संरचनाओं, अर्थात्, कुशल पच्चीकारी, उच्च शक्ति से वजन अनुपात, और कम दबाव ड्रॉप के सामान्य लाभ के पास । इसके अलावा, एक बड़ा चैनल आकार के साथ छत्ते खंभा के साथ तुलना में, एम0ए0 एक बहुत बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्र है । UDF विधि बर्फ क्रिस्टल और ठंड पर एक साथ चरण जुदाई के एकतरफ़ा वृद्धि शामिल है । बर्फ क्रिस्टल, एक ठोस बर्फ क्रिस्टल द्वारा ढाला घटक को हटाने के बाद प्राप्त की है । चरण जुदाई पर गठित आकृति विज्ञान अग्रदूत (सोल या जेल) की आंतरिक प्रकृति पर निर्भर करता है, और मामलों के अधिकांश में, lamella10, फाइबर11, और हड्डी12 संरचनाओं के बजाय फार्म करने के लिए संभावना है MHMs. नतीजतन, MHMs के गठन सीमित पुरोगामी में ही बताया गया है, और यह काफी उनकी रासायनिक संपदा की विविधता में बाधा है । हमने हाल ही में पाया है कि फाइबर nanofibers UDF प्रक्रिया13के माध्यम से एम0ए0 संरचना बनाने की ओर एक मजबूत संरचना-निर्देशन समारोह है । बस अन्य पानी-दिस्पेरसिब्ले घटकों के साथ फाइबर nanofibers मिश्रण से, यह विभिन्न रासायनिक गुणों के साथ MHMs की एक किस्म तैयार करने के लिए संभव है. इसके अलावा, उनके बाहरी आकार और चैनल आकार flexibly और आसानी से13नियंत्रित कर रहे हैं । इस प्रकार, MHMs फिल्टर के रूप में इस्तेमाल किया जा करने के लिए उम्मीद कर रहे हैं, उत्प्रेरक का समर्थन करता है, प्रवाह प्रकार इलेक्ट्रोड, सेंसर और माल के लिए.
इस पत्र में, हम सबसे पहले विस्तार में यूडीएफ प्रक्रिया के माध्यम से फाइबर nanofibers के जलीय फैलाव से MHMs की बुनियादी तैयारी तकनीक की व्याख्या । इसके अलावा, हम समग्र MHMs के कई विभिंन प्रकार की तैयारी का प्रदर्शन ।
MHMs को प्राप्त करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण कदम एकतरफ़ा ठंड कदम है, जिसके दौरान पानी स्तंभ बर्फ क्रिस्टल के रूप में जम जाता है और एक तरफ dispersoid धक्का रूपरेखा बनाने के लिए । एकतरफ़ा ठंड प्रक्रिया मूल रूप से प्?…
The authors have nothing to disclose.
इस काम को चीन के नेशनल बेसिक रिसर्च प्रोग्राम (2014CB932400), नेशनल नेचुरल साइंस फाउंडेशन ऑफ चाइना (नग ५१५२५२०४ और U1607206) और शेन्ज़ेन बेसिक रिसर्च प्रोजेक्ट (सं. JCYJ20150529164918735) । इसके अलावा, हम Daicel-Allnex लिमिटेड और JSR कं कृपया के लिए धंयवाद देना चाहूंगा टुकड़े और styrene ब्यूटाडाइन रबर क्रमशः की आपूर्ति ।
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 |