Kovalent organik çerçevelerin (COFs) sentezi için yeni bir mikroakışkan tabanlı yöntem sunuyoruz. Bu yaklaşımın, sürekli COF lifleri üretmek için nasıl kullanılabileceğini ve ayrıca yüzeylerde 2D veya 3D COF yapıları oluşturabileceğini gösteriyoruz.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Kovalent Organik Çerçevelerin Mikroakışkan Temelli Sentezi (COF'ler): Bir Yüzey Üzerinde COF Liflerinin Sürekli Üretimi ve Doğrudan Baskı için Bir Aracı
Bu makalede
Özet
Özet
Kovalent Organik Çerçeveler (COF), sıklıkla işlenemeyen kristal tozlar halinde sentezlenen gözenekli kovalent materyallerin bir sınıfıdır. İlk COF, hazırlık aşamasında yeni sentetik yolların oluşturulması üzerine yoğun çaba sarf edilerek 2005 yılında bildirildi. Bugüne kadar, COF sentezi için mevcut en sentetik yöntemler, solvotermal koşullar altında bulk karıştırmaya dayanmaktadır. Bu nedenle, reaksiyon koşulları üzerinde ince kontrol sağlamak ve yüzeylerde COF işleme kabiliyetini iyileştirmek için COF sentezi için sistematik protokoller geliştirmeye olan ilginin artması, pratik uygulamalarda kullanılması için gereklidir. Burada, iki kurucu yapı bloğu olan 1,3,5-benzenetrikarbaldehit (BTCA) ve 1,3,5-tris (4-aminofenil) benzen (TAPB) arasındaki reaksiyonun, COF sentezi için yeni bir mikroakışkan tabanlı yöntem sunduk. Kontrollü difüzyon koşulları altında ve oda sıcaklığında gerçekleşir. Böyle bir yaklaşım kullanarak sünger benzeri crysBundan sonra MF-COF olarak adlandırılan bir COF maddesinin elmas lifleri. MF-COF'nin mekanik özellikleri ve yaklaşımın dinamik yapısı, MF-COF elyaflarının sürekli olarak üretilmesine ve yüzeylere doğrudan baskı yapılmasına olanak tanır. Genel yöntem, esnek veya sert yüzeylerde 2D veya 3D COF yapılarının ileri düzeyde yazdırılması gereken yeni potansiyel uygulamalar açar.
Giriş
Kovalent organik çerçeveler (COFs), organik yapı taşlarının kovalent bağlar 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ile sağlam bir şekilde bir arada bulunduğu gözenekli ve kristalin bir maddedir. COF'ler tipik olarak, kurucu moleküler yapı bloklarının nihai ve önceden belirlenmiş bir gözenekli tertibat tanımlamak için seçici olarak reaksiyona girdiği yerde, supramoleküler kimya prensipleri takip edilerek monte edilir. Böyle bir yaklaşım, kontrollü ve sıralı yapıya ( örneğin , tanımlanmış gözenek boyutlarına sahip) ....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. Ana kalıp imalatı
- Daha önce 19'da ayrıntılı olarak anlatıldığı gibi 4 inç silikon ana kalıbın fotolitografik imalatını gerçekleştirin; Bu çalışmada kullanılan ana kalıp aynı protokol kullanılarak imal edilmiştir.
NOT: Mikroakışkan aygıtlar genellikle çok adımlı bir işlemle üretilir. İlk adım geleneksel bir çizim yazılımı kullanarak mikroakışkan kanalın tasarımıdır. Ardından, mikroakışkan ağı içeren yüksek çözünürlüklü film fotomasları yaklaşık 5 μm hassasiyetle üretilir. Ardından, ana kalıplar, standart fotolitografi teknikleri ile 4-inç silikon gofret üzerine imal edilir. Mevcut araştırmalarda ana kalıpların imalatı i....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Araştırmalarımızda kullanılan mikroakışkan aygıt, geleneksel PDMS çoğaltma kalıbı 20 kullanılarak üretildi ve bir ana mikrokanal içine birleşen dört mikroakışkan giriş kanalı içeriyor. Nihai mikroakışkan cihaz, Şekil 1B'de gösterildiği gibi, yapışmış bir PDMS tabakasından ve baskılanan mikrokanalları kapatmak için kullanılan bir cam lamderi'den oluşur.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Burada bildirilen mikroakışkan tabanlı sentetik yöntem, yüzeyler üzerinde COF malzemelerinin doğrudan baskısı için yeni ve basit bir yaklaşım sağlar. Sentez, bir cam lameline bağlanmış bir mikroakışkan PDMS yongasından oluşan tek katmanlı bir mikroakışkan aygıt kullanılarak gerçekleştirilir. Mikroakışkan cihazın imalatı, bir silikon ana kalıba karşı PDMS'nin klasik olarak dökülmesi ve daha sonra, bir cam lameline karşı baskılanmış mikrokanallarla PDMS'nin birleştirilmesi yoluyla başarılabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Teşekkürler
Yazarlar, İsviçreli Ulusal Bilim Vakfı (SNF) 'ne maddi destek için proje no. 200021_160174.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Yüksek çözünürlüklü film maskeleri | Microlitho, | İngiltere-5um'a kadar | |
| özellikler Silikon gofretler | Silicon Materials Inc., Almanya | 4 "Silikon Gofret | Ön yüzey: cilalı, arka yüzey: kazınmış |
| Silikon Elastomer KİTİ (PDMS) | Dow Corning, ABD | Sylgard | |
| Sigma-Aldrich, İsviçre | 386529 | ≥ %97, DİKKAT: Sadece çeker ocak altında tutun. | |
| Biyopsi zımba | Miltex GmBH, Almanya | 33-31A-P/25 | 1,5 mm |
| Cam lamel | Menzel-Glaser, Almanya | BB024040SC | 24 mm ve kez; 40 mm, #5 |
| Plazma jeneratörü cihazı | Diener | Zepto B | Frekans: 40 kHz ve plazma jeneratörü gücü: 0-30 W |
| PTFE boru | PKM SA, İsviçre | AWG-TFS-XXX | AWG 20TFS, 100 m rulo |
| neMESYS Şırınga Pompaları | Cetoni GmbH, Almanya | Düşük Basınçlı (290N) | - |
| Tek Kullanımlık Bardak | Semadeni, İsviçre | 8323 | PS, 200 ml |
| Plastik Spatula | Semadeni, İsviçre | 3340 | L ve kez; G : 135 mm x 14 mm |
| Tek Kullanımlık Neşterler | B. Braun, İsviçre | 233-5320 | Nr. 20 |
| Tek Kullanımlık Şırınga | VWR, İsviçre | 613-3951 | 5 ml, Discardit II |
| Asetik Asit | Sigma-Aldrich, İsviçre | 695092-500 | >=%99,7, DİKKAT: Yalnızca çeker ocak altında tutun. |
| 1,3,5-benzentrikarbaldehit | Aldrich-İnce Kimyasallar | 753491 | % |
| (4-aminofenil)benzen | Tokyo Kimya Endüstrisi | T2728-5G | >93.0% |
Kaynaklar
- Cote, A. P., et al. Porous, crystalline, covalent organic frameworks. Science. 310, 1166-1170 (2005).
- Ding, S. Y., Wang, W. Covalent organic frameworks (COFs): from design to applications. Chem Soc Rev. 42, 548-568 (2013).
- Huang, N., Wang, P., Jiang, D.....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
