Summary
Bu rapor bir mikrodalga tarafından başlatılan bir yaklaşım functionalized porfirin gözenekli organosilicate Sorbentler birikimi için pamuk kumaş üzerinde detayları ve 2-chloroethyl etil sülfür (CEES) taşıma bundan kaynaklanan kumaş azalma gösterir tedavi.
Abstract
Silanes, daha önce açıklanan oleophobic kumaşlar, üretim için bir mikrodalga ifade tekniği bir kumaş sağlamak için adapte destek malzeme daha sonra daldırma kaplama ile tedavi edilebilir. Daldırma kaplama bir sol hazırlık ile desteklenen bir gözenekli katman kumaş üzerine sağlar. Bu durumda, gözenekli katman göstermiş olduğu bir toz malzeme daha önce yakalama ve boğucu çevrilmesi için temel bir functionalized porfirin jelleştirici sistemidir. Temsil edici bir kaplama pamuk kumaş 10 mg/g yükleme düzeyinde uygulanır. Bu kaplama kumaş (destek kumaş oranı % 93) yoluyla su buharı ulaşım üzerinde en az etki 2-chloroethyl etil sülfür (CEES) malzeme (destek kumaş oranı % 7) aracılığıyla taşımacılığının önemli ölçüde azaltırken sahiptir. Açıklanan yaklaşımlar Amin ve hidroksil grupları değiştirilmek üzere sağlayan diğer kumaşlar ile kullanım için uygundur ve diğer sol hazırlıklar ile birlikte değişen işlevselliği üretmek için kullanılabilir.
Introduction
Şu anda kullanılabilir kimyasal koruyucu giysiler ABD Savunma Bakanlığı tarafından (DoD) kullanılan tam bir bariyer seviyesi A kimyasal koruyucu elbise sağlayın, ya da ortak hizmet basit olduğu gibi korunması için çok katmanlı kumaş kullanın Entegre takım teknolojisi (JSLIST). Tam bariyer giysiler Kullanıcı üzerinde önemli bir yük empoze. Malzeme yoluyla yok su buharı ulaşım ile termal yönetmelik engelliyordu. Sonuç olarak, kullanım (misyon uzunluğu) süresi sınırlıdır; Giysi senaryoları sınırlı bir alan için uygundur. JSLIST, öte yandan, bir katman karbon bir kabuk kumaş ve bir çift katman adsorbent kullanır. Kullanıcı üzerinde elde edilen yük azaltılmış ama değil ortadan kaldırılmıştır ve koruyucu özellikleri bariyer takım elbise ile karşılaştırıldığında azalır. Termal yük, JSLIST takım elbise sürekli kullanım sadece 24 saat için uygundur. Hiçbiri-in bunlar tip-in teknoloji uzun vadede, günlük giyim giysi bir temel koruma yeteneği sağlamak için uygundur. Temel koruma kullanım düşük tehlike ortamlar, MOPP 0'dan 2 (MOPP - misyon yönelik koruyucu duruş) için uygun koşullar ve diğer düşük risk koşulları için olurdu. DoD endişeleri ötesinde, temel koruma önceden hiçbir uyarı ile kontamine ortamlar giren ilk müdahale için yardımcı olur.
İlerleme-e doğru DoD koruyucu giysiler arayan araştırma devam eden ve sürekli1,2,3,4' dir. Önceki bir çaba devrilmesinden sonra heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl için bir mikrodalga başlatılan süreç potansiyeli tespit) oleophobic davranış5üretmek için kumaşlar üzerine trimethoxysilane. JSLIST giysi kabuk tabakasının artırabilir bir kumaş üretmeye niyeti oldu. Bu oleophobicity katmanlı giysi kimyasal dayanım artırabilir süre takım tarafından dayatılan termal yük ele almayacaktır. Sorbentler ve yakalama ve/veya kimyasal tehditler6,7,8,9,10, ayrışma için katalizörler üzerinde duruldu ek devam eden iş 11,12,13,14. Son zamanlarda açıklanan yaklaşım Sorbentler yakalamak ve boğucu porfirinler ile kombine ve böcek ilacı simulants ve nitroenergetics15 yanı sıra benzer maddelerin toksik endüstriyel bileşikler (TİKLER) yakalanması için kullanılan gözenekli organosilicate kullanılan ,16,17,18,19,20. Umut verici iken, bu toz malzeme teknolojileri Konfeksiyon doğrudan geçerli değildir.
Organosilicate sistemleri dalarak yaygın olarak uygulanan ve yaklaşımlar, genellikle, cam ve silikon gofret üzerinde kaplama spin. Yukarıda açıklanan mikrodalga ifade Teknik kumaşlar için bu malzemelerin uygulama için bir mekanizma sağlar. Burada, açıklanan işlem tetraethylorthosilicate ile birlikte kumaşlar hazırlamak için kullanırız. O zaman bir daldırma kaplama yaklaşımla gözenekli Sorbentler ile tedavi edilir. Morfolojik karakterizasyonu gözenekli kumaş üzerine jelleştirici varlığını gösterir. 2-chloroethyl etil sülfür (CEES) Permeasyon kumaş ile ve bu tedavi olmadan değerlendirilmesi önemli bir etkisi hedef araçta malzeme gösterir.
Protocol
1. mikrodalga başlatma
- Başlatma çözüm amonyum hidroksit (28-%30) 10 mL karıştırılarak isopropanol 150 devir / dakikada bir manyetik heyecan çubuğunu kullanarak bir cam ölçek 184 mL ile hazır olun. Tetraethyl orthosilicate (TEOS) 6 mL amonyum hidroksit çözüm5' e ekleyin.
Dikkat: Amonyum hidroksit toksisite inhalasyon veya yenmesi üzerine yanı sıra gözler ve cilt ile temas üzerinde tahriş ve yanık tehlikeler yarattığını alkali çözümdür.
Dikkat: Yanıcı ve zehirli Tetraethyl orthosilicate. - Örnek başlatmak için tam olarak TEOS karışımı kumaş substrat daldırın ve kadeh mikrodalga güvenli çanak kaldırmak.
Not: burada kullanılan kumaş hafif bir özel el sanatları ve kumaşlar satıcısından edineceğim Ryslampa pamuk oldu. Açıklanan işlem kumaşlar kullanılabilir hidroksil veya Amin grupları5olması gerekir sınırlama ile geniş bir yelpazesi için uygundur. Bezin içinde düz yalan sağlanan çanak büyüklüğü önemli değildir.- 1200 W 30 için kullanarak doymuş kumaş örnek mikrodalga s.
Dikkat: Kumaş örneği ve çanak tedavi sıcak olacak. Örnekleri ile yeterli havalandırma mikrodalga ve ortaya çıkan buharlar teneffüs önlemek. - Nemlendirici ve mikrodalga tedavi üç devir toplam için yineleyin.
Not: TEOS karışımı hızla yağış gerçekleştiği sırada bulutlu olur. Hemen kullanın. - 30 dk içinde bir kurutma fırın için 100 ° C'de tedavi kumaş kuru. Kuru bir kez, kumaş ortam koşulları altında saklanır.
Not: burada kullanılan fırın bir yerçekimi fırın yapıldı, ancak herhangi bir fırın, yeterli boyuta malzeme kurutma için uygundur.
- 1200 W 30 için kullanarak doymuş kumaş örnek mikrodalga s.
2. daldırma kaplama için Sol hazırlanması
- Sol hazırlamak için mix 1.9 g Pluronic P123, mesitylene 0.5 g ve 1,2-bis (trimethyoxysilyl) etan (BTE) Oda sıcaklığında15,16,17,18,20 plastik bir şişe içinde 2,12 g ,21.
Dikkat: 1,2-Bis (trimethyoxysilyl) etan yanıcı ve zehirli. Ciltle temas ve inhalasyon kaçının. Mesitylene yanıcı ve zehirli. Ciltle temas ve inhalasyon kaçının.- Metanol ve manyetik heyecan bar 2.0 g ekleyin. Konteyner mühür ve 150 devir / dakikada ilave edin.
Dikkat: Metanol yanıcı ve toksik ve diğer sağlık riskleri takdim edebilir miyim. Ciltle temas ve inhalasyon kaçının.
Not: Bu ifade değişimler bu protokolü metanol yerine etanol kullanılıyor olabilir. Ek bilgiler tartışmada sağlanmıştır. - Karıştırılmış çözüm homojen göründüğünde, 0.1 M HNO3 6,07 g dropwise ekleyin.
Dikkat: nitrik asit aşındırıcı ve cilt, göz ve solunum sistemini tahriş neden olabilir. Ciltle temas ve inhalasyon kaçının. - 6 h için karışımı karıştırma devam.
Not: Karışımı bir gecede bu noktada, ama sadece buharlaşma yokluğunda stabil. Depolama sırasında metanol buharlaşır sol-jel değişiklikler ortaya çıkar.
- Metanol ve manyetik heyecan bar 2.0 g ekleyin. Konteyner mühür ve 150 devir / dakikada ilave edin.
3. daldırma kaplama kumaş
- Tedavi TEOS kumaş 150 mm/dk hızında hazırlanan sol içine daldırma.
Not: 270 mm/dak daha hızlı oranları elde edilen malzemeler üzerinde hiçbir olumsuz etkisi ile kullanılabilir. Burada, 150 ve 270 mm/dak arasında daldırma ve beraberlik oranları elde herhangi bir ekipman uygundur.- 24 saat 60 ° C fırında kuru asmak için örnek aktarın.
- Devam etmek için ek bir 24 saat 80 ° C'de kür.
Not: Kür sıcaklıklarında daha yüksek: 120 ° C'ye kadar bu noktada kabul edilebilir. Kür sonra kumaş ortam sıcaklığında, daha sonra çıkarma için izin depolanabilir.
- Kumaş örneği için yüzey aktif ayıklamak 48 h 65 ° C'de aşırı etanol içinde bırakın.
Dikkat: Etanol yanıcı.
Not: konteyner gerekli sıcaklık tahammül edecektir emin olun.- Kumaş ek etanol ile yıkayın.
- 60-65 ° C'de gecede kumaş kuru Kuru bir kez, kumaş ortam koşulları altında saklanır.
4. porfirin Functionalization kaplamalı kumaşlar
- Jelleştirici malzeme birincil Amin grupları ile functionalize için Toluen % 0.5 birim/birim15,16at 3-aminopropyltriethoxy silane (APS) çözeltisi hazırlamak.
Dikkat: 3-Aminopropyltriethoxy silane aşındırıcı ve zehirli. Ciltle temas ve inhalasyon kaçının. Toluen yanıcı, zehirli ve bilinen bir kanserojen olduğunu. Ciltle temas ve inhalasyon kaçının.- Kumaş çözümdeki daldırın ve kaplı 1 h için kuluçkaya.
- Örnekleri Toluen ile iyice durulayın.
- Kuru kumaş örnekleri 100 ° C'de bir gecede
- Deuteroporphyrin IX 2,4 BIS etilen glikol (DIX) bakır kompleksi hazırlamak için 20 mg 2 mL dimetil sülfoksit22porfirin geçiyoruz.
Dikkat: Porfirinler sağlık tehlikeleri takdim edeyim; Önerilen ihtiyati yordamları izleyin.- Porfirin çözüm ile bir yuvarlak alt şişesi içinde bakır (II) klorür 12,8 mg 100 mL su ekleyin.
Dikkat: Bakır klorür aşındırıcı, toksik ve su ortamında için hediyeler tehlikeler var. Ciltle temas ve inhalasyon kaçının. - Çözüm gecede cezir.
- Döner buharlaşma toplam numune hacmi 5 mL azaltmak için kullanın.
Not: Porfirin büyük miktarlarda daha sonra kullanmak için hazır olun. Hazırlanan porfirin içinde belgili tanımlık karanlık oda sıcaklığında saklanmalıdır.
- Porfirin çözüm ile bir yuvarlak alt şişesi içinde bakır (II) klorür 12,8 mg 100 mL su ekleyin.
- Hazırlanan porfirin çözüm için 15 mL 0.1 M 2-(N-morpholino) ethansulfonic asit (MES) tampon pH 5.5 ekleyin.
- 1 5 mg eklemek-etil - 3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) çözüm ve hemen daldırın kumaş örnekleri.
- Örnekleri kapak ve gecede kuluçkaya.
- Örnekleri iyice su kullanarak durulayın.
- Kuru kumaş örnekleri 100 ° C'de bir gecede
5. kumaş karakterizasyonu
- Herhangi bir ticari olarak mevcut azot adsorpsiyon karakterizasyon sistemi üretici protokolleri göre kumaş örneklerinin gözeneklilik karakterize etmek için kullanın.
Not: Azot adsorpsiyon çözümleme tamamlanmış 77 buradaydı, K. bağlı kullanılan sistemine örnekleri tartmak veya degas ≥65 ° C önce analiz gerekli olabilir.- Brunauer-Emmett-Teller (bahis) yöntemi yüzey alanının belirlenmesi için kullanın.
- Gözenek boyutu İzoterm adsorpsiyon dallara tespiti için Barrett-Joyner-Halenda (BJH) yöntemini kullanın.
- Gözenek ses seviyesinde göreli basınç (P/P0) belirlemek için tek noktadan yöntemini kullanın 0,97.
- 2-chloroethyl etil sülfür (CEES) nüfuz tarafından Test işlemleri yordamı (üst) 8-2-501, nüfuz test reçetesi kimyasal maddeler veya Simulants (renk örneği test)23 ile sağlanan yönergeleri izleyerek kumaş örnekleri ile karakterize ,24.
Dikkat: 2-Chloroethyl etil sülfür yanıcı, korozif, toksik ve bir sağlık tehlikesi sunuyor. Ciltle temas ve inhalasyon kaçının.
Not: Bu çalışma, bir iç altında tahrik sonda kalorifer sıcaklık özel bir çevre içinde kontrol etmek için kullanıldı. Bu odayı girerek kuru hava nemli oranını kitle akış kontrolcüler tahrik sonda kullanarak ele alınmaktadır. Paslanmaz çelik sprey-buhar-sıvı-değerlendirme grubu (AVLAG) hücre yatay O-ring mühürler ile örnek tutar. Diffusive nüfuz test azot akışı kullanır. Hedef yerleştirildiği renk örneği, yukarıda headspace durgun renk örneğini aşağıda ve yukarıda hiçbir basınç farkı ile. Örnek hizalanmış 0,64 cm2 dairesel açıklıklar ile iki katı destek diskler arasındaki desteklenir. Bu derleme AVLAG hücreye yerleştirilir ve nem equilibrated için 2 h. hedef yinelenen bir dağıtıcısı kullanarak sıvı damlacıkları tanıtıldı. Adanmış bir FID hedef konsantrasyonları sürekli izlenmesi için izin verir. - ASTM E96, su buharı taşıma tarafından sağlanan yönergeleri izlemelidir: dik Open Kupası su buharı taşıma kumaş karakterize etmek için yöntem örnekleri4,24,25.
- 25 ° C'de bu çözümleme için bir muhafaza sağlamak için bir kuluçka değiştirmek
- Bir mercek flakon (20 mL) 16.9 mL deiyonize su ile doldurun. Bu şişe üzerinde örnek malzeme mühür ve şişe tartın. Kurutucu bir nem kuluçka fark sürmek yarar ve kuru azot akışı örnek (0,25 L/dak) yüzeyi boyunca akan şekilde hizalayın.
- Bir analitik denge kullanarak 30-45 dk aralıklarla örnek kapalı şişe ağırlığını ölçmek.
Representative Results
Azot adsorpsiyon daldırma kaplama prosedürü izleyerek tedavi kumaş değerlendirmek için kullanıldı. Şekil 1' de gösterildiği gibi beklenen İzoterm için gözenekli kaplama elde edildi. Tedavi edilmemiş kumaş ve mikrodalga ile başlatılan kumaş davranışları ile karşıttır. Önemsiz azot adsorpsiyon kumaş yalnız ve mikrodalga tedavi aşağıdaki kumaş için belirtilmişti. Hiçbir gözenek boyutları belirlenmiştir. Gözenekli kaplama bir yüzölçümü 3.39 m2/g gözenek hacmi 0,013 cm3/g ile üretilen. Araç BJH adsorpsiyon gözenek boyutu 76 Å, hayır rapor ederken önemli özellikler gözenek boyutu dağılımı görülmektedir. Kumaş kaplama işlemi içinde her aşamada görüntülerini Şekil 2' de verilmektedir. Ortalama kitle jelleştirici, pamuğa yatırılır destek 0,01 g/g örnekleri ifade önce ve son kurutma işlemi, ağırlık ~ %1 orijinal kumaştan bir artış sonra fark ağırlık temel olmaya kararlıydım. Ölçülen yüzey alanı ve gözenek hacmi için malzeme yalnızca jelleştirici kitle bileşen hesabına düzeltilir, jelleştirici için yüzey alanı 339 m2/g gözenek hacmi 1.3 cm3/g ile tek. Bu jelleştirici kapalı bir reaktör bir monolith olarak sentez ne zaman karşılaştırma için 1143 m2/g gözenek hacmi 1,01 m2/g ve gözenek çapı 7626Å ile bir bahis yüzey alanı azot porosimetry belirtti. Bir tür IV benzeri İzoterm için bu malzeme ile önemli histeresis (Şekil 3) gözlenmiştir. Kalın film örnek bir Petri kabına ve boyalı kumaş örnekleri için kullanılan iletişim kuralı göre işleme daldırma kaplama sol kür tarafından hazırlanmıştır. Azot porosimetry 968 m2/g gözenek hacmi 0,78 cm3/g ve gözenek çapı 39 ile bir bahis yüzey alanı belirtilen Å için bu malzeme (resim 3).
Su buharı taşıma (WVT) oranı tedavi kumaşlar için iki odacıklı hücre4,24,25kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu değerlendirme bir dairesel kumaş Örnek 1.65 cm2bir toplam açık alan ile kullanılan. Şekil 4' te gösterildiği gibi mikrodalga başlatma kumaş hafif bir azalma su buharı taşıma tedavi edilmezse pamuk ile karşılaştırıldığında neden oldu. Herhangi bir ek değişiklik içinde su buharı taşıma jelleştirici ifade veya functionalization ile porfirin aşağıdaki kaydedilmiştir. Pamuk kumaş WVT oranı 121 g/h olarak belirlenir/m2. WVT hızı 112 g/h için düşürülmüştür/m2 mikrodalga başlatılması üzerine. WVT oranı 113 g/h/m2 tam porfirin functionalized tedavisi için kararlı.
2-Chloroethyl etil sülfür (CEES) gözenekli tedavi birikimi sonuçlandı değişimler kimyasal aktarma özellikleri için kumaş için olup olmadığını belirlemek için bir simulant kullanıldı. CEES yaygın bir şekilde kükürt hardal, kimyasal savaş ajanı için bir simulant kullanılan. Burada kullanılan jelleştirici malzeme etan köprüleme grupları oluşur ve bir bakır Deuteroporphyrin IX 2,4 BIS etilen glikol (CuDIX) metalloporphyrin ile functionalized. Bu daha önce kullanılmak üzere yakalama boğucu15,16gösterdi jelleştirici sistem özelliklerini yansıtır. Kimyasal buharı taşıma aerosol-Buhar-sıvı-değerlendirme grubu (AVLAG) hücre23,24kullanarak tespit edilmiştir. Sürekli akışı ile alev iyonizasyon algılama (FID) altında sıcaklık (40 ° C) ve bağıl nem (% 50) için kontrol yöntemi kullanır 0,64 cm2açık alan toplam. Şekil 5 saat-bağımlı FID yanıt sağlar. Ne zaman yalnız pamuk kumaş değerlendirildiğinde, en yüksek hızı, 67 g/h/m2 (214 µg toplam) hedef yok tutma ile dikkat çekti. Her iki en yüksek hızı, aktarım için önemli azalma gözenekli tedavi sonuçlandı (9,6 g/h/m2) ve hedef kumaş toplam taşıma. CEES ilk olarak uygulanan 214 µg sadece 78 µg 83 h dönemde kurtarıldı. Functionalized porfirin gözenekli tedavi daha da en yüksek hızı, aktarım 4,5 g/h için azaltılmış. / m2 toplam taşımacılığının 39 µg CEES 83 h üzerinde denemeler yapın.
Şekil 1: kumaşlar morfolojik karakterizasyonu. İşte temsilcisi azot emilimi isotherms(a)ve gözenek boyutu dağılımları (B) bir tipik kumaş renk örneği (kırmızı), (mavi) mikrodalga başlatma işlemini uygulamadan benzer bir renk örneği, uygulama aşağıdaki kumaş için gösterilen jelleştirici (yeşil) ve tam jelleştirici sistemi (siyah) takip kumaş. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2: kumaş fotoğraflarını. Burada fotoğrafı başlatılan mikrodalga gösterir, jelleştirici malzeme(a)(B), pamuğa yalnız CuDIX porfirin kaplı ve tam bir porfirin pamuk (C) üzerinde kaplama functionalized. Tedavi renk örnekleri işlenmemiş pamuk kumaş üzerine bindirilmiş. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3: morfolojik karakterizasyonu desteklenmeyen jelleştirici. İşte temsilcisi azot emilimi isotherms(a)ve gözenek boyutu dağılımları (B) jelleştirici olarak bir monolith (siyah) ve kalın film (kırmızı)26sentezlenmiş sentez zaman gösterilen. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4: su buharı Permeasyon. Su buharı Permeasyon analiz sonuçları functionalized tam CuDIX porfirin için sunulan jelleştirici pamuk kumaş (siyah). Pamuk kumaş tek (kırmızı) ve pamuk kumaş sadece jelleştirici bileşeni (mavi) ile karşılaştırma için sunulmaktadır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 5: CEES Permeasyon. CEES Permeasyon pamuk kumaş üzerinde tam porfirin functionalized jelleştirici kaplama ile (siyah) sunulmaktadır. Kumaş tek (kırmızı) ve kumaş sadece jelleştirici bileşeni (mavi) ile karşılaştırma için sunulmaktadır. İlave üç malzemeler için ilk atılım dönemi yakınlaştırılmış bir görünümünü sağlar. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Discussion
Burada, TEOS mikrodalga tarafından başlatılan birikimi kumaş gözenekli organosilicate jelleştirici sonraki ifade için hazırlamak için kullanılabileceğini göstermiştir. Yaklaşım ile 1.12 g m2 kumaş yüzeyi başına jelleştirici kumaş yükleme yol açar. Azot adsorpsiyon tarafından boyalı kumaş Analizi devrilmesinden sonra gözenekli bir kaplama ile tam tedavi malzeme ve bu başlatılan kumaş arasında önemli farklılıklar göstermiştir. Yüzey alanı, ancak, monolith sentezlenmiş benzer şekilde oluşan bir malzeme için gözlenen daha az oldu. Jelleştirici yalnız indirimli oran CEES taşıma kumaş % 85 oranında. Jelleştirici porfirin functionalization için desteklenen ilavesi daha fazla taşıma (%93 toplam azaltma) azalmıştır. Porfirin için ilk atılım functionalized tedavi kumaş 2 dk az; oluştu 0.6 min pamuk kumaş ilk adımdı. Bu azalma kimyasal nüfuz su buharı taşıma kumaşın üzerinde küçük etkisi ile sağlanır.
Yatırılan jelleştirici sürekli ince bir film değil. Yaklaşım daha yakından kumaş iplik için Açıkorur bir kaplama üretir. Sonuç olarak, azaltma nüfuz için kumaş dokuma tarafından sınırlıdır. Burada, bir hafif pamuklu kumaş destek malzemesi olarak kullanılır. Mikrodalga başlatma Amin veya hidroksil grupları için değişiklik sağlar diğer kumaşlar kullanım için uygundur. BİZE ordu mücadele tek tip (ACU yılında), kullanılan naylon ve pamuk karışımı gibi bir daha yoğun dokuma kumaş büyük azaltma hedef taşıma sadece örgü içinde geçersiz alanlarda azalma temelinde üretecektir. Bir sığınak malzemesi olarak kullanılan bir yoğun dokuma kumaş benzer avantajlar sağlayacaktır. Jelleştirici tedavi kumaş yüzeyine sınırlı olmadığını hatırlatarak, biraz derinlik bir polar veya ağır örme kumaş şekilde sağlayan bir malzeme Permeasyon ek indirimleri üretmek için de beklenir. Bu kavram da hava filtreleme kullanılan üç boyutlu pileli malzeme için de geçerli olacak.
Burada özetlenen tedavi geleneksel kumaşlarda kullanmak için sınırlı değildir. Kağıt, bir değişiklik için potansiyel katmanlı ve genellikle uygulanan filtrasyon yaklaşımlar yanı sıra nonwoven tekstil malzemeleri pilili sağlar. Bazı durumlarda, burada açıklanan koşullar yardımcı malzemeleri bütünlüğünü korumak için berrak gerekebilir. Bankası (amonyum hidroksit) konsantrasyonu azaltarak polietilen kumaşlar durumunda olduğu gibi gerekli olabilir. Mikrodalga dönemi süresinin kısaltılması (kağıt malzeme) kavurucu önlemek gerekli olabilir. Bazı sentetik kumaşlar, polipropilen, kullanılan kurutma sıcaklığı azalma gerektirir. Bu koşullar jelleştirici elde edilen morfoloji üzerinde önemli etkiye sahip olarak sol yaşlanma sıcaklıklar ve süreler değişiklikleri kaçınılmalıdır.
Etanol, metanol daldırma kaplama sol için yerine olabilir. Bu bir sentez ölçeklerken teşvik edilir ve daha az bir sağlık tehlikesi etanol sunar çünkü sol, daha büyük bir birim için. Alkol, Örneğin, 2 g metanol yerine 4-12 g etanol ile sol oldukça seyreltilmiş) karışımı BTE, Pluronic P123, mesitylene ve asit kitlelerin orantılı bir artış olmadan büyük bir hacim hazırlamak için. Reaktanları ve çözücü göreli miktarda da bir sol daha büyük örnekleri kaplı malzemelerin üretimi için hazırlamak için çarpılmış. Seyreltme veya bir sol konsantrasyon derecesi elde edilen toplu yükleme jelleştirici malzeme belirli kumaş üzerinde etkisi olabilir. Sol karışım içine daldırma birden fazla döngüleri da toplam yükleme değişimlere götürmesi gerekiyor.
En iyi duruma getirme için diğer destek malzemeleri ifade yaklaşımın devam ediyor. ACU naylon ve pamuk karışımı kumaş değişiklik için bir günlük giyim çözüm jersey örgü tabanlı malzemeler gibi temel kimyasal koruma sağlayan özel ilgi olduğunu. Birikim jelleştirici diğer malzemelerin de keşfedilmeden. Köprü DIETHYLBENZENE Sorbentler yakalama pestisit hedefler, örneğin, bir tarif burada17,20,27 farklı bir sol hazırlık kullanın ve kataliz farklı bir alan için geliştirilen porfirin. Son olarak, aerosol, sıvı ve buhar hedeflere karşı desteklenen kumaş malzeme değerlendirilmesi devam ediyor.
Disclosures
Yazarlar onlar rakip hiçbir mali çıkarları var bildirin.
Acknowledgments
Bu araştırma Savunma Tehdit Azaltma Ajansı (DTRA BA08PRO015) ve ABD Office deniz araştırma yoluyla deniz araştırma laboratuvarı temel fon tarafından sponsor oldu. Kez burada ifade yazarlar vardır ve ABD Deniz Kuvvetleri, ABD Savunma Bakanlığı veya ABD hükümeti temsil etmemektedir.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| unbleached 100% cotton fabric | JOANN Stores | N/A | Protocol is suitable for use on a variety of fabrics |
| ammonium hydroxide | Aldrich | 32,014-5 | |
| tetraethyl orthosilicate | Aldrich | 13,190-3 | |
| Pluronic P123 | Aldrich | 435465 | |
| mesitylene | Sigma-Aldrich | M7200 | |
| 1,2-bis(trimethoxysilyl)ethane | Aldrich | 447242 | |
| methanol | Fisher Chemical | A454SK-4 | |
| nitric acid | Sigma-Aldrich | 438073 | Prepare 0.1 M aqueous solution |
| 3-aminopropyltriethoxysilane | Gelest | SIA0603.4 | |
| toluene | Sigma-Aldrich | 650579 | |
| Deuteroporphyrin IX bis ethylene glycol | Frontier Scientific | D630-9 | |
| dimethyl sulfoxide | Sigma-Aldrich | 276855 | |
| copper chloride | Sigma-Aldrich | 256528 | |
| 2-(N-morpholino)ethansulfonic acid | Sigma-Aldrich | M3671 | Prepare 0.1M buffer at pH 5.5 |
| 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide | Sigma-Aldrich | E6383 | |
| ethyl alcohol | Warner-Graham | 64-17-5 | |
| Drierite | Sigma-Aldrich | 737828 | |
| Microwave | Daewoo | KOR-630A | |
| Nitrogen adsorption instrument | Micromeritics | TriStar II Plus | |
| Environmental chamber | custom part | N/A | Here, a modified Thermolyne incubator, Compact Series 5000 was used |
| Flame ionization detector (FID) | SRI Instruments | 8690-0010 | Model 110 |
| Humidity probe | Vaisala | HMT3303E0A193BCAC100A0CCABEA1 | |
| AVLAG Cell | custom part | N/A | AERO-Space Tooling and Machining, P/N RS0010 Permeation cell |
| Computer controlled heater | World Precision Instruments | AIRTHERMY-ATX | |
| Mass flow controller | MKS Instruments | 1179A01312CS | |
| Dipper mechanism Type D1L | NIMA Technology Ltd | D1L | |
| Gravity oven | Fisher Scientific | 15-103-0520 | |
| Stirring hotplate | Fisherbrand | S28482 | |
| Octagon spinbar, magnetic stirring bar | Fisherbrand | 14-513-82 | |
| PSI-Plot version 9.5 | Poly Software International, Inc | N/A | |
| Microsoft Office Professional Plus - Excel 2013 32-bit | Microsoft | N/A | |
| MicroActive TriStar II Plus Software | Micromeritics | packaged with the TriStar II nitrogen adsorption instrument |
References
- Bromberg, L., Pomerantz, N., Schreuder-Gibson, H., Hatton, T. A. Degradation of Chemical Threats by Brominated Polymer Networks. Industrial & Engineering Chemistry Research. 53 (49), 18761-18774 (2014).
- Bui, N., et al. Ultrabreathable and Protective Membranes with Sub-5 nm Carbon Nanotube Pores. Advanced Materials. 28 (28), 5871-5877 (2016).
- Truong, Q., et al. Pilot-scale coating of fabrics with fluorodecyl polyhedral oligomeric silsesquioxane/fluoroelastomer blends. Surface Innovations. 2 (2), 79-93 (2014).
- Kar, F., Fan, J. T., Yu, W. Comparison of different test methods for the measurement of fabric or garment moisture transfer properties. Measurement Science and Technology. 18 (7), 2033-2038 (2007).
- Hayn, R. A., Owens, J. R., Boyer, S. A., McDonald, R. S., Lee, H. J. Preparation of highly hydrophobic and oleophobic textile surfaces using microwave-promoted silane coupling. Journal of Materials Science. 46 (8), 2503-2509 (2011).
- Bae, Y. S., et al. Separation of gas mixtures using Co(II) carborane-based porous coordination polymers. Chem Commun. 46 (20), 3478-3480 (2010).
- Bandosz, T. J., Petit, C. MOF/graphite oxide hybrid materials: exploring the new concept of adsorbents and catalysts. Adsorption. 17 (1), 5-16 (2011).
- Glover, T. G., Peterson, G. W., Schindler, B. J., Britt, D., Yaghi, O. MOF-74 building unit has a direct impact on toxic gas adsorption. Chem Eng Sci. 66 (2), 163-170 (2011).
- Head, A. R., et al. Electron Spectroscopy and Computational Studies of Dimethyl Methylphosphonate. Journal of Physical Chemistry A. 120 (12), 1985-1991 (2016).
- Johnson, R. P., Hill, C. L. Polyoxometalate oxidation of chemical warfare agent simulants in fluorinated media. Journal of Applied Toxicology. 19, S71-S75 (1999).
- Peterson, G. W., Rossin, J. A., Karwacki, C. J., Glover, T. G. Surface Chemistry and Morphology of Zirconia Polymorphs and the Influence on Sulfur Dioxide Removal. Journal of Physical Chemistry C. 115 (19), 9644-9650 (2011).
- Plonka, A. M., et al. In Situ Probes of Capture and Decomposition of Chemical Warfare Agent Simulants by Zr-Based Metal Organic Frameworks. Journal of the American Chemical Society. 139 (2), 599-602 (2017).
- Wang, G., et al. Mechanism and Kinetics for Reaction of the Chemical Warfare Agent Simulant, DMMP(g), with Zirconium(IV) MOFs: An Ultrahigh-Vacuum and DFT Study. Journal of Physical Chemistry C. 121 (21), 11261-11272 (2017).
- Wycisk, R., Barpaga, D., Pintauro, S., Levan, M. D., Pintauro, P. N. Electrospun zirconium hydroxide nanoparticle fabrics as sorptive/reactive media. Adsorption-Journal of the International Adsorption Society. 20 (2-3), 261-266 (2014).
- Johnson, B. J., Leska, I. A., Melde, B. J., Taft, J. R. Removal of phosgene by metalloporphyrin-functionalized porous organosilicates. Catalysis Communications. 27, 105-108 (2012).
- Johnson, B. J., Leska, I. A., Melde, B. J., Taft, J. R. Self-reporting materials: Dual use for porphyrin-embedded sorbents. Sensors and Actuators B-Chemical. , 399-404 (2013).
- Johnson, B. J., et al. Adsorption of organophosphates from solution by porous organosilicates: Capillary phase-separation. Microporous and Mesoporous Materials. 195, 154-160 (2014).
- Johnson, B. J., et al. Porphyrin-embedded organosilicate materials for ammonia adsorption. Journal of Porphyrins and Phthalocyanines. 16 (12), 1252-1260 (2012).
- Johnson-White, B., Zeinali, M., Malanoski, A. P., Dinderman, M. Sunlight catalyzed conversion of cyclic organics with novel mesoporous organosilicas. Catalysis Communications. 8, 1052-1056 (2007).
- Melde, B. J., Johnson, B. J., Dinderman, M. A., Deschamps, J. R. Macroporous Periodic Mesoporous Organosilicas with Diethylbenzene Bridging Groups. Microporous and Mesoporous Materials. 130 (1-3), 180-188 (2010).
- Nakanishi, K., Kobayashi, Y., Amatani, T., Hirao, K., Kodaira, T. Spontaneous Formation of Hierarchical Macro-Mesoporous Ethane-Silica Monolith. Chemistry of Materials. 16, 3652-3658 (2004).
- Johnson, B. J., et al. Miniaturized reflectance devices for chemical sensing. Measurement Science & Technology. 25 (9), 10 (2014).
- D'Onofrio, T. G. Development of a contact permeation test fixture and method. , U.S. Army Research, Development and Engineering Command. Aberdeen Proving Ground, MD. Report #ECBC-TR-1141 (2013).
- Martin, B. D., et al. An Elastomeric Poly(Thiophene-EDOT) Composite with a Dynamically Variable Permeability Towards Organic and Water Vapors. Advanced Functional Materials. 22 (15), 3116-3127 (2012).
- Pushpadass, H. A., Marx, D. B., Hanna, M. A. Effects of Extrusion Temperature and Plasticizers on the Physical and Functional Properties of Starch Films. Starch-Starke. 60 (10), 527-538 (2008).
- Johnson, B. J., Melde, B. J., Moore, M. H., Malanoski, A. P., Taft, J. R. Improving Sorbents for Glycerol Capture in Biodiesel Refinement. Materials. 10 (6), (2017).
- Johnson, B. J., et al. Fluorescent Silicate Materials for the Detection of Paraoxon. Sensors. 10 (3), 2315-2331 (2010).
