Diskotik zirkonyum fosfatın iki boyutlu model materyali geliştirildi. Katmanlı yapıya sahip inorganik kristal, hidrotermal, geri akış ve mikrodalga destekli yöntemlerle sentezlendi. Organik moleküllerle pul pul dökülme üzerine, katmanlı kristaller tek tabakalara dönüştürülebilir ve yeterli monotabaka konsantrasyonunda nematik sıvı kristal faz oluşturulmuştur.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Sentezi ve diskotik Zirkonyum Fosfatların Eksfoliasyon Kolloidal Sıvı Kristaller Edinme
Bu makalede
Özet
Özet
Doğal kildeki bollukları ve ileri malzemelerdeki potansiyel uygulamaları nedeniyle, diskotik nanopartiküller bilim adamları ve mühendisler için ilgi çekicidir. Bu tür anizotropik nanokristallerin basit bir kimyasal yöntemle büyütülmesi zorlu bir iştir. Bu çalışmada, model materyal olarak zirkonyum fosfatın [Zr(HPO4)2·H2O] diskotik nanodiskleri hidrotermal, geri akış ve mikrodalga destekli yöntemler kullanılarak üretilmiştir. Kristallerin büyümesi, reaksiyona giren türlerin süresi, sıcaklığı ve konsantrasyonu ile kontrol edilir. Benimsenen yöntemlerin yeniliği, polidispersiteyi kontrol altında tutarken yüz nanometreden birkaç mikrometreye kadar değişen boyutlarda diskotik kristallerin elde edilebilmesidir. Katmanlı diskotik kristaller, tetra- (n) -bütil amonyum hidroksit [(C4H9)4NOH, TBAOH] ile pul pul dökülme yoluyla tek katmanlara dönüştürülür. Pul pul dökülmüş diskler izotropik ve nematik sıvı kristal fazları gösterir. Disk süspansiyonlarının boyutu ve çok dağılımlılığı, faz davranışlarına karar vermede son derece önemlidir.
Giriş
Diskotik kolloidler kil, asfalten, kırmızı kan hücreleri ve sedef şeklinde doğal olarak bol miktarda bulunmaktadır. Polimer nanokompozitler 1, biomimetic malzemeler, fonksiyonel membranların 2, diskotik sıvı kristal çalışmaları 3 ve 4 diskotik kolloidal nanodisks dayalı geliştirilirken Pickering emülsiyon stabilizatörleri dahil olmak üzere birçok mühendislik sistemlerinde uygulamalar, bir dizi. muntazamlığı ve düşük poli sahip Nanodisks fazlar ve sıvı kristaller dönüşümleri çalışmaları için önemlidir. Zirkonyum fosfat (ZrP) iyi sıralı katmanlı yapısı ve kontrol boy oranı (çapı üzerinde kalınlığı) ile sentetik nanodisks oldu....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
Hidrotermal Yöntemle α-ZrP 1. Sentezi
- Zirkonil klorür oktahidrat 6 g (ZrOCl 2 · 8H 2 O), 3.75 mi, 150 ml (Dİ) su deiyonize edilmiş yuvarlak dipli bir reaksiyon kabına çözülür.
- Kuvvetli karıştırma altında (Dİ) su deiyonize 8.25 ml ilave edilmiş, adım 1.1 hazırlanan ZrOCl 2 çözeltisine 15 M fosforik asit (3 konumundaki H atomu PO 4) damla damla 48 ml ilave edilir.
- 80 mi hacim Teflon astarlı basınç kabına jel benzeri bir karışım elde dökün. paslanmaz çelik kabuk ve kapak, baskı plakası oluşan hidrotermal otoklav içine bir kap yerleştirin ve sonra iyi sıkın.
- 24 saat boyunca 20....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Şekil 1a-c gösterisi sırasıyla hidrotermal, reflü, ve mikrodalga destekli yöntemler, elde edilen α-ZrP nanodisks SEM görüntüleri. Bu α-ZrP nanodisks şekil ve sentez koşulları ve hazırlanan yöntemlerine bağlı olarak, farklı kalınlıkta altı köşeli olduğu gözlendi. Grubumuzun 6 A önceden bildirilen çalışma kristal büyüme zaman 48 saat ya da yukarıda, disklerin kenar keskin hale önerir. Genellikle, geri akış yöntemi verimleri boyut olarak daha küçük ve fosforik as.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
reflü yöntemi, muntazam çap ve kalınlıkta α-ZrP daha küçük bir boyut yapmak için iyi bir seçenektir. hidrotermal yönteme benzer şekilde, geri akış yöntemi hazırlanması zaman ile sınırlıdır. Genel olarak, bu kristallerinin oluşması için gerekli uzun bir zaman alır.
geri akış yöntemi için gerekli olan uzun bir reaksiyon süresi daha büyük bir boyuta sahip nanodisks neden olabilir. dağılmış nanodisks ortalama boyutu, dinamik ışık saçılımı (DLS) ile ölçülür. Bu çalışmada, eksfolyatif ZrP nanodisk.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Açıklanacak bir şey yok.
Teşekkürler
Bu çalışma kısmen NSF (DMR-1006870) ve NASA (NASA-NNX13AQ60G) tarafından desteklenmektedir. X. Z. Wang, Texas A&M Üniversitesi'ndeki Mary Kay O'Connor Proses Güvenliği Merkezi'nden (MKOPSC) destek aldığını kabul ediyor. Ayrıca rehberliği için Min Shuai'ye teşekkür ederiz.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Malzeme< / güçlü > | |||
| Zirkonil Klorür Oktahidrat | Fischer Scientific (Acros Organics) | AC20837-5000 | %98 + |
| o < / em >-Fosforik Asit | Fischer Scientific | A242-1 | & # 8805;% 85 |
| Tetra Butil Amonyum Hidroksit | Acros Organics (Acros Organics) | AC176610025 | ağırlıkça% 40 (1.5 M) |
| < güçlü > Ekipman< / güçlü > | |||
| Reaksiyon Fırını | Fischer Scientific | CL2 santrifüj İzosıcaklık | Fırını (350 'ye kadar sıcaklık; ° C) |
| Santrifüj | Thermo Scientific | Mevcut Değil | Dönme Hızı: 100 - 4.000 rpm |
| Mikrodalga Reaktörü | CEM Corporation | Discover ve Explorer SP | Sıcaklığı. 300 'ye kadar; ° C, 300 nbsp'ye kadar güç; W, 30 'ye kadar basınç; çubuk |
Kaynaklar
- Usuki, A., Hasegawa, N., Kato, M. Polymer-clay nanocomposites. Adv Polym. 179, 135-195 (2005).
- Varoon, K., et al. Dispersible Exfoliated Zeolite Nanosheets and Their Application as a Selective Membrane. Science. 334, 72-75 (2011).
- Mejia, A. F., et al.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
