Name: Katman-katman Sentezi ve Müstakil Konjuge mikro gözenekli polimer Nanomembranlar Devri (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-12-15T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 9 s
Description: Keşfedin konjuge mikro gözenekli polimerler için katman-katman sentezi yöntemiyle müstakil nanomembran üretimini. Bu teknik, düşük kalınlıkta üniform membranlar hazırlayarak membran ayrıştırma ve organik elektronik uygulamalarına olanak tanır.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarların teşekkür hakkı yok.

Sıralı ilavesi yoluyla CMP İnce Filmlerin 1. Sentezi <ol><li> Mika altın Kendinden montajlı tek tabaka (SAM) işlevsellik. <ol><li> Etanol 11-tioasetil-undekan asit-propargyl amid 14 1 mM çözeltisi (SAM-çözüm) hazırlayın. Çözelti berrak olana kadar ultrasonik banyo kullanarak karıştırın. Alüminyum folyo kullanarak ışık şişeyi koruyun. </li><li> Argon altında, altın kaplı mika gofret elde edilir. Depolama kabından çekilmesinden sonra 18 saat boyunca SAM-çözümün doğrudan mika gofret batırmayın. </li><li> SAM-çözümün dışında hazırlanan Au-mika gofret alın azot akımı altında etanol ve kuru ile durulayın. Daha sonra ışık ve inert gaz altında korunan substrat saklayın. </li></ol></li><li> Öncü çözümleri. <ol><li> 18,64 mg Cu-katalizörün (tetrakis (asetonitril) bakır (I) &#39;in sentezi fosfat), 20,83 mg tetraphenylmethane (TPM) -alkyne ve 24,22 mg TPM azid tartılır ve ayrı bir Schlenk şişesi içine, her bir bileşen doldurun.TPM alkin ve TPM azid için bakınız Şekil 1., sentez Başvurusu 15 tarif edilmiştir. Boşaltın ve inert gaz (N2 veya argon) ile 3 kez doldurun. </li><li> Her bir Schlenk şişesine 25 ml su içermeyen tetrahidrofuran (THF) ilave edilir. Alüminyum folyo kullanarak ışık TPM azid ve TPM-alkin ile şişeler koruyun. </li></ol></li><li> CMP imalatı için aparat hazırlayın. Not: Sentez cihazı, Şekil 2 &#39;de gösterilmiştir. <ol><li> Bir 250 ml&#39;lik tek boyunlu, yuvarlak tabanlı bir şişeye kullanın. 130 mi THF içinde doldurun. Alkin ile kaplanmış hazırlanan alt tabaka koymak örnek bölmesine SAM sonlandırıldı. Alt-tabaka dik duran, böylece örnek tutucu kullanın. </li><li> Reflü soğutucusunun üstündeki kavşağında yolu ile savurma hattına cihazı bağlayın. </li><li> 3 kez boşaltın ve inert gaz ile havalandırın. </li></ol></li><li> Soy gaz koşulları altında Sıralı ek. <ol><li> 90 ° C&#39;ye kadar ısıtıcı ayarlayın ve THF yeniden olana kadar bekleyineritken. </li><li> Numune bölmesinin alt kısmındaki çıkışında üzerinde numune bölmesinden THF dışarı edelim. Çıkışını kapatın. </li><li> Hazırlanan TPM azid çözeltisi 1 ml ve septumla vidalı kapakla numune kompartımanı Cu (I) &#39;in katalizör çözeltisi 0,5 ml ver. Reaksiyon aparatı savurma şişesi çözümleri sırayla aktarmak için bir oyuk bir iğne ile bir şırınga kullanın. Not: dizisi reaksiyona herhangi bir etkisi yoktur. </li><li> Yaklaşık 30 dakika bekleyin. </li><li> Numune bölmesinin alt kısmındaki çıkışında üzerinde reaksiyon çözüm olsun. Çıkışını kapatın ve numune durulama özet THF toplamak. Yaklaşık 30 dakika bekleyin. </li><li> Numune bölmesinin alt kısmındaki çıkışında üzerinde durulama çözüm olsun. Çıkışını kapatın. </li><li> Hazırlanan TPM alkin çözeltisi 1 ml ve septumla vidalı kapakla numune kompartımanı Cu (I) &#39;in katalizör çözeltisi 0,5 ml ver. Içi boş bir şırınga kullanınİğne Reaksiyon cihazına bir Schlenk şişesi çözeltiler sıralı olarak aktarmak için kullanılır. Not: dizisi reaksiyona herhangi bir etkisi yoktur. </li><li> Yaklaşık 30 dakika bekleyin. </li><li> Numune bölmesinin alt kısmındaki çıkışında üzerinde reaksiyon çözüm olsun. Çıkışını kapatın ve numune durulama özet THF toplamak. Yaklaşık 30 dakika bekleyin. </li><li> Tekrarlayın tabakalarının istenilen miktara varıncaya kadar 1.4.9 için 1.4.3 adımlar. Not: Bir katman yaklaşık olarak 1 nm kalınlığındadır. </li><li> , CMP-kaplı mika substrat çıkarıp THF, etanol ile durulayın ve azot akımı altında kurutun. </li></ol></li></ol> CMP Nanomembranlar 2. Transferi <ol><li> Poli (metil metakrilat) (PMMA) çözeltisi eklendi. <ol><li> Etil asetat içinde% 4 (ağırlık) PMMA (M 996 kDa) ihtiva eden bir çözelti hazırlayın. Çözelti berrak olana kadar PMMA ultrasonik banyo kullanarak eritin. </li></ol></li><li> PMMA çözümünün Spin kaplama. <ol><li> Ra spin kaplayıcı ayarlamp süresi 0 rpm 4000 ila 10 saniye, saat 40 sn tutup 4,000 0 rpm zamanı 10 sn rampa. </li><li> Spin kaplayıcı CMP kaplı mika substrat yerleştirin ve tamamen kaplıdır kadar gofret PMMA çözümünü koydu. Spin kaplayıcı başlatın. </li><li> Döndürerek kaplama tamamlandıktan sonra, 90 ° C&#39;de bir ısıtma plakası üzerinde 5 dakika boyunca numune koydu. </li><li> Kaplanmış mika substrat her kenarından 1 mm kesti. Kenarları kesmek için bir makas kullanın. </li></ol></li><li> PMMA Devri CMP nanomembrane kaplı. <ol><li> Ve KI / H2O (1:10 a / a) I 2 / KI / H 2 solüsyonu O (: 4 40 a / a / a 1) hazırlayın. </li><li> Çanak kristalleştirilmesi 150 ml I2 / KI H2O çözeltisi doldurun ve çanak kristalleştirilmesi 100 ml KI / H2O çözeltisi doldurun. I 2 / KI / H2O çözeltisi üzerine, çözeltiye temas mika, mika alt tabaka üzerine kaplanmış PMMA CMP altın koyun. O lavabo olmadığını dikkatli olun.En az 5 dakika bekleyin. </li><li> I 2 / KI / H2 çözeltisine temas mika KI / H2O çözeltisi üzerine solüsyon, PMMA kaplı CMP altın mika alt-tabakanın koyun. O lavabo olmadığını dikkatli olun. En az 5 dakika bekleyin. </li><li> Çanak kristalleştirilmesi 250 ml damıtılmış su doldurun. Mika gelen PMMA / CMP / altın filmi atacakmısınız. Hafif damıtılmış su içinde, bir kenarından başlayarak, alt-tabakanın içine daldırılması yapın. Mika suya bakacak şekilde alt tabakayı tutun. Not: süreci Şekil 3 &#39;de gösterilmiştir. </li><li> Dip kat silikon gofret PMMA / CMP / altın. O yüzme PMMA / CMP / altın zarın kenarına temas edene kadar gofret ile yavaş yavaş PMMA / CMP / altın yaklaşarak bunu yapın. Si-gofret PMMA / CMP / altın zar ile temas halinde olduğu zamanlar, yavaş yavaş silikon gofret çekin. </li><li> Silikon gofret PMMA / CMP / altın filmi atacakmısınız. Biraz tek ed itibaren, alt tabakayı daldırarak yapınge, I 2 / KI / H 2 O çözüm. 15 dakika bekleyin. </li><li> Altın tamamen kazınmış sonra silikon vasıtasıyla suya PMMA / CMP zarı aktarın. 15 dakika bekleyin. </li><li> Üç kez adımı yineleyin 2.3.7 suyla membran yıkayın. </li><li> Aşama 2.3.5 belirtilen yöntemle, istenen alt-tabaka, örneğin, bir mikroskop lamı veya altın kaplama silikon yıkanarak PMMA / CMP membran aktarın. En az 2 saat süreyle havada PMMA / CMP substrat kurumasını bekleyin. </li></ol></li><li> PMMA Feshi. <ol><li> Aseton PMMA / CMP substratı koyun. 30 dakika bekleyin. Substrat çıkarın ve aseton ile durulayın. </li><li> Adımı yineleyin 2.4.1 üç kez. </li><li> En az 2 saat CMP substrat kurumasını bekleyin. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Lindemann, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+Freestanding+Conjugated+Microporous+Polymer+Nanomembranes+for+Gas+Separation%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+of+Materials%22%5BJournal%5D)">Preparation of Freestanding Conjugated Microporous Polymer Nanomembranes for Gas Separation.</a> Chemistry of Materials. 26 (24), 7193-71 (2014).</li>
<li>Kim, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+Ultrathin+Films+of+Molecular+Networks+through+Layer-by-Layer+Cross-Linking+Polymerization+of+Tetrafunctional+Monomers%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Preparation of Ultrathin Films of Molecular Networks through Layer-by-Layer Cross-Linking Polymerization of Tetrafunctional Monomers.</a> Macromolecules. 44 (18), 7092-7095 (2011).</li>
<li>Vonhören, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+Layer-by-Layer+Assembly+of+Thin+Organic+Films+Based+on+Triazolinedione+Click+Chemistry%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Macro+Letters%22%5BJournal%5D)">Ultrafast Layer-by-Layer Assembly of Thin Organic Films Based on Triazolinedione Click Chemistry.</a> ACS Macro Letters. 4 (3), 331-334 (2015).</li>
<li>Shekhah, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Step-by-Step+Route+for+the+Synthesis+of+Metal%E2%88%92Organic+Frameworks%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Step-by-Step Route for the Synthesis of Metal−Organic Frameworks.</a> Journal of the American Chemical Society. 129 (49), 15118-15119 (2007).</li>
<li>Shekhah, O., Wang, H., Zacher, D., Fischer, R. A., Wöll, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+Mechanism+of+Metal%E2%80%93Organic+Frameworks%3A+Insights+into+the+Nucleation+by+Employing+a+Step-by-Step+Route%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Growth Mechanism of Metal–Organic Frameworks: Insights into the Nucleation by Employing a Step-by-Step Route.</a> Angewandte Chemie International Edition. 48 (27), 5038-5041 (2009).</li>
<li>Shekhah, O., Liu, J., Fischer, R. A., Wöll, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MOF+thin+films%3A+existing+and+future+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">MOF thin films: existing and future applications.</a> Chemical Society Reviews. 40 (2), 1081-1106 (2011).</li>
<li>Liu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deposition+of+Metal-Organic+Frameworks+by+Liquid-Phase+Epitaxy%3A+The+Influence+of+Substrate+Functional+Group+Density+on+Film+Orientation%5BTitle%5D)+AND+%22Materials%22%5BJournal%5D)">Deposition of Metal-Organic Frameworks by Liquid-Phase Epitaxy: The Influence of Substrate Functional Group Density on Film Orientation.</a> Materials. 5 (9), 1581-1592 (2012).</li>
<li>Such, G. K., Quinn, J. F., Quinn, A., Tjipto, E., Caruso, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assembly+of+Ultrathin+Polymer+Multilayer+Films+by+Click+Chemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Assembly of Ultrathin Polymer Multilayer Films by Click Chemistry.</a> Journal of the American Chemical Society. 128 (29), 9318-9319 (2006).</li>
<li>Ai, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+Nanomembranes+%28CNMs%29+Supported+by+Polymer%3A+Mechanics+and+Gas+Permeation%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Carbon Nanomembranes (CNMs) Supported by Polymer: Mechanics and Gas Permeation.</a> Advanced Materials. 26 (21), 3421-3426 (2014).</li>
<li>Jiang, J. -X., Cooper, A. I. in Functional Metal-Organic Frameworks: Gas Storage, Separation and Catalysis. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJiang%2C+J-X+%22Topics+in+Current+Chemistry.+%28ed+Martin+Schr%C3%B6der%29+Ch%22">Topics in Current Chemistry. (ed Martin Schröder) Ch</a>. 293, Springer. Berlin Heidelberg. 1-33 (2010).</li>
<li>Dawson, R., Cooper, A. I., Adams, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoporous+organic+polymer+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Polymer+Science%22%5BJournal%5D)">Nanoporous organic polymer networks.</a> Progress in Polymer Science. 37 (4), 530-563 (2012).</li>
<li>Muller, T., Bräse, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Click+Chemistry+Finds+Its+Way+into+Covalent+Porous+Organic+Materials%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Click Chemistry Finds Its Way into Covalent Porous Organic Materials.</a> Angewandte Chemie International Edition. 50 (50), 11844-11845 (2011).</li>
<li>Tsotsalas, M., Addicoat, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Covalently+linked+organic+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Materials%22%5BJournal%5D)">Covalently linked organic networks.</a> Frontiers in Materials. 2, (2015).</li>
<li>Kleinert, M., Winkler, T., Terfort, A., Lindhorst, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+modular+approach+for+the+construction+and+modification+of+glyco-SAMs+utilizing+1%2C3-dipolar+cycloaddition%5BTitle%5D)+AND+%22Organic+%26+Biomolecular+Chemistry%22%5BJournal%5D)">A modular approach for the construction and modification of glyco-SAMs utilizing 1,3-dipolar cycloaddition.</a> Organic & Biomolecular Chemistry. 6 (12), 2118-2132 (2008).</li>
<li>Plietzsch, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Four-fold+click+reactions%3A+Generation+of+tetrahedral+methane-+and+adamantane-based+building+blocks+for+higher-order+molecular+assemblies%5BTitle%5D)+AND+%22Organic+%26+Biomolecular+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Four-fold click reactions: Generation of tetrahedral methane- and adamantane-based building blocks for higher-order molecular assemblies.</a> Organic & Biomolecular Chemistry. 7, (2009).</li>
<li>Greenler, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Infrared+Study+of+Adsorbed+Molecules+on+Metal+Surfaces+by+Reflection+Techniques%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">Infrared Study of Adsorbed Molecules on Metal Surfaces by Reflection Techniques.</a> The Journal of Chemical Physics. 44 (1), (1966).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

CMP-film oluşturucu sentezi için katalizör çözeltisi taze olarak yer alır. Kırık bir katalizör (örneğin, yükseltgenmiş) çözeltisinin bir mavi rengi ile gösterilir. Taze bir çözüm renksizdir. Bir önemli nokta sıkma kaplama PMMA&#39;nın sonra mika substrat kenarları kesmektir. Ayrıca alt tabaka kusurlar kesilmelidir örneğin, her spot PMMA nedeniyle eksik altın tabakası, mika alt-tabaka ile temas olabilir edildi. Aksi takdirde altın tabakası kolayca mika substrat dan sıyrılıp ...

Ultra ince polimer membranların hazırlanması, gaz ayırma ve nanofiltrasyon uygulamaları için büyük ilgi görmektedir. Sentezdeki zorluklar, (a) membran kalınlığının ve homojenliğinin kontrolü ve (b) bu tür kırılgan membranların transferi ile temsil edilir. Zorluk (a)'nın üstesinden gelmek için, moleküler katman katman sentez1, katı-sıvı arayüzünde büyütülen ince filmlerin kalınlığını ve homojenliğini kontrol etmede büyük umut vaat etmiştir. 2,3 Katman sayısını kontrol etmek, film kalınlığını doğrusal olarak kontrol eder. lbl yöntemi, yüzeye monte metal organik çerçevelerin (SURMOF'lar) imalatı için başarıyla kullanılmıştır,4-7 ayrıca polimer zincirlerinin lbl reaksiyonu yoluyla ince polimer filmlerin sentezi gösterilmiştir. 8 Zorluk (b) bu ultra ince membranların kullanımı ile ilgilidir. Nanomembranların yırtılmasını veya kırışmasını önlemek için, kaplamaların fedakar destekleri büyük umut vaat etmektedir. 9
Burada, istenen kalınlık ve bileşime sahip moleküler yapı taşlarının sıralı eklenmesi yoluyla konjuge mikro gözenekli polimer (CMP)10-13 ince filmlerin sentezi için ayrıntılı bir protokol sunacağız. Bağımsız CMP nanomembranların hazırlanması kurban desteği kullanılarak gerçekleştirilir. CMP nanomembranlarını işlemek ve diğer desteklere aktarmak için, membranları kurban kaplamalarla korumak ve bunların sıvı hava arayüzüne yükselmesi ve ardından daldırma kaplama kullanılarak aktarılması için basit bir protokol açıklayacağız.

<table><tbody><tr><td>Aseton</td><td>VWR BDH Prolabo</td><td>20066.330</td><td>AnalR NORMAPUR</td></tr><tr><td>Potasyum iyodür</td><td>VWR BDH Prolabo</td><td>26846.292</td><td>AnalR NORMAPUR</td></tr><tr><td>Etil asetat</td><td>VWR BDH Prolabo</td><td>23882.321</td><td>AnalR NORMAPUR</td></tr><tr><td>Tetrahidrofuran (THF)</td><td>VWR BDH Prolabo</td><td>28559.320</td><td>HiPerSolv CHROMANORM</td></tr><tr><td>THF susuz</td><td>Merck Kırlangıç</td><td>1.08107.1001</td><td>SeccoSolv</td></tr><tr><td>İyot</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>20,777-2</td><td></td></tr><tr><td>Tetrakis (asetonitril) bakır (I) heksafloro-fosfat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>346276-5G</td><td></td></tr><tr><td>Poli (metil metakrilat) 996 kDa (PMMA)</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>182265-25G</td><td></td></tr><tr><td>1.1.1.1 Metantetrayltetrakis (4-azidobenzen) (TPM-azid)</td><td></td><td></td><td>AK Prof. Br&auml;se tarafından sağlanmıştır. Organik Kimya Enstitüsü, Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü. 9'ya göre sentezlenir.</td></tr><tr><td>1.1.1.1 Metantetrayltetrakis (4-etilenbenzen) (TPM-alkin)</td><td></td><td></td> <td>AK Prof. Br&auml;se. Organik Kimya Enstitüsü, Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü tarafından sağlanmıştır. 9'ya göre sentezlenir.</td></tr><tr><td>11-tiyoasetil-undekanasit proparjilamit</td><td></td><td></td><td>AK Prof. Br&auml;se. Organik Kimya Enstitüsü, Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü tarafından sağlanmıştır. 8'ye göre sentezlenir.</td></tr><tr><td>altın/titan kaplı silisyum gofret</td><td>Georg Albert PVD, 76857 Silz, Almanya</td><td></td><td></td></tr><tr><td>altın kaplamalı mika</td><td>Georg Albert PVD, 76857 Silz, Almanya</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

katman-katman sentezi ve müstakil konjuge mikro gözenekli polimer nanomembranlar devri

Layer-by-layer Synthesis and Transfer of Freestanding Conjugated Microporous Polymer Nanomembranes

CMP gibi büyük yüzey alanlı malzemeler nedeniyle üstün termal ve kimyasal stabilite ile kombinasyon halinde işlevsel gruplar yüksek değişkenlik ve düşük seviyedeki yoğunluklara kadar, son zamanlarda ilgi giderek artan çekmiştir. Böyle sıkma kaplama gibi genellikle uygulanan teknikler mevcut olmadığından Ancak, çözünmeyen doğa kendi işlenmesinde sorunlara neden olmaktadır. Özellikle CMP ince filmlerin işleme arzu edilir membran uygulamaları için, işleme sorunları ticari uygulama engellemiştir. Burada, moleküler katman-katman (Lbl) sentez yoluyla fonksiyonalize yüzeylerde CMP ince filmlerin ara yüzey sentezini tarif eder. Bu işlem, istenen kalınlığı ve kompozisyon ve daha da arzu edilen bir bileşim eğimlere sahip filmlerin hazırlanması sağlar. Kurban desteklerin kullanımı desteği dağılmasından sonra tarafından müstakil membranların hazırlanması veriyorsentez. Böyle ultra-ince müstakil membranlar işlemek için kurban kaplamalarla koruma Nanomembranlar kopma önlemek için, büyük söz gösterdi. İstenen substrata Nanomembranlar aktarmak için, kaplanmış membranlar hava-sıvı arayüzünde upfloated ve daha sonra daldırma ile kaplama yoluyla transfer edilir.

Membranlar 16 Şekil 4, bir altın gofret transfer CMP-membran IRRA-spektrumlarını göstermektedir kızıl ötesi yansıtma absorpsiyon spektroskopisi (IRRAS). Ile karakterize edilir. Aromatik omurga titreşimlerden tipik bantlar 1605 cm -1, 1515 cm -1 ve 1412 cm -1 altındadır. Reaksiyona girmemiş alkin ve azid grupları 2125 cm -1 ve 1227 cm -1 karakteristik bantlar ile görülebilir. 5 taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüsü ...

Bu yazıda, konjuge mikro gözenekli polimerlerin (CMP) kurban substratlar üzerindeki arayüzey sentezini ve bağımsız CMP nanomembranlarının hazırlanması için substratın çözünmesini açıklıyoruz. Ek olarak, kırılgan nanomembranların diğer substratlara nasıl aktarılabileceğini açıklayacağız.

Katman-katman Sentezi ve Müstakil Konjuge mikro gözenekli polimer Nanomembranlar Devri

CMP as large surface area materials have attracted growing interest recently, due to their high variability in the incorporation of functional groups in ...

Bu prosedürün genel amacı, konjuge mikrogözenekli polimerlerin serbest duran nano membranlarını elde etmektir. Bu yöntem, genellikle çözünmeyen malzemelerin ince filmleri ve serbest duran membranları nasıl hazırlanacağı gibi, konjuge mikrogözenekli polimerler alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, bir altlık üzerinde sentez adımı gerçekleştirerek ultra düşük ve homojen kalınlıkta, tekdüze membranların üretilmesine ve aktarılmasına olanak sağlamasıdır.Bu yöntem membran ayırma için uygulanabilse de, organik elektronik veya heterojen kataliz gibi diğer uygulamalar için de yararlı olabilir. Prosedürün gösterimi, laboratuvarımızdaki bir teknisyene yol gösterecektir. CMP üretimi için düzeneği hazırlayın.500 mililitrelik tek boyunlu yuvarlak tabanlı bir balon kullanın ve içine 300 mililitre tetra nitrofuran veya THF ekleyin. Alpin uçlu, kendi kendine organize olmuş tek tabaka (SAM) ile kaplanmış hazırlanmış bir substratı numune bölmesine yerleştirin; substratın dik durması için bir numune tutucu kullanın. Cihazı, geri soğutucunun üst kısmındaki bağlantı aracılığıyla Schlenk hattına bağlayın.Cihazı tahliye edin ve inert gaz ile üç kez havalandırın. Ardından, örnek bölmesindeki THF'yi bölmenin altındaki çıkıştan boşaltın ve çıkışı kapatın. Sonrasında, septumlu vidalı kapak aracılığıyla örnek bölmesine bir mililitre hazırlanmış TPM azi çözeltisi ve 0,5 mililitre bakır katalizör çözeltisi ekleyin.Çözeltileri yan balondan reaksiyon düzeneğine sırayla aktarmak için içi boş iğneli bir şırınga kullanın. Yaklaşık 30 dakika bekledikten sonra, reaksiyon çözeltisini örnek bölmesinin altındaki çıkıştan boşaltın. Çıkışı kapatın ve numuneyi durulamak için yoğunlaşan THF'yi toplayın.Yaklaşık 30 dakika daha bekleyin, ardından durulama çözeltisini numune bölmesinin altındaki çıkıştan boşaltın ve çıkışı kapatın. Septumlu vidalı kapak aracılığıyla numune bölmesine bir mililitre hazırlanmış TPM Aine çözeltisi ve 0,5 mililitre bakır katalizör çözeltisi ekleyin. Çözeltiyi, içi boş bir iğneye sahip şırınga kullanarak sırayla beherden reaksiyon düzeneğine aktarın.Yaklaşık 30 dakika bekledikten sonra, reaksiyon çözeltisini numune bölmesinin altındaki çıkıştan boşaltın. Çıkışı kapatın ve numuneyi durulamak için yoğunlaşmış THF'yi toplayın. 30 dakika daha bekledikten sonra, istenen katman miktarına ulaşana kadar ardışık ekleme işlemini tekrarlayın; bir katman yaklaşık bir nanometre kalınlığındadır.Son adım olarak, CMP kaplı mika substratı çıkarın. THF ve etanol ile durulayın ve ardından azot akımı altında kurutun. Bir spin coater cihazını, sıfırdan 4.000 RPM'e 10 saniyelik bir hızlanma süresine, 40 saniyelik bir bekleme süresine ve 4.000'den sıfır RPM'e 10 saniyelik bir yavaşlama süresine ayarlayın.CMP kaplı MICA altlığı spin kaplayıcıya yerleştirin ve wafer tamamen kaplanana kadar üzerine A-P-M-M-A çözeltisi dökün. Spin kaplayıcıyı başlatın, kaplanmış mika altlığın her kenarından bir milimetreyi kenarları kesmek için kullanılan bir makasla kesin. Ardından, 150 mililitrelik bir kristalizasyon kabını iyot potasyum iyodür çözeltisiyle ve 100 mililitrelik bir kristalizasyon kabını potasyum iyodür çözeltisiyle doldurun.PMMA kaplı CMP altını, mika yüzeyi çözeltiyle temas edecek şekilde iyot potasyum iyodür çözeltisinin üzerine, mika substrat ile birlikte yerleştirin. Batmamasına dikkat edin. En az beş dakika bekleyin, ardından PMMA kaplı CMP altın MICA substratı, MICA yüzeyi çözeltiyle temas edecek şekilde iyot potasyum iyodür çözeltisinden potasyum iyodür çözeltisinin üzerine aktarın.Bir kez daha, batmadığından emin olun ve en az beş dakika bekleyin. Ardından, 250 mililitrelik bir kristalizasyon kabını distile su ile doldurun. Substratı bir kenarından başlayarak hafifçe distile suya daldırarak P-M-M-A-C-M-P altın filmi MICA'dan soyun.MICA'nın suya baktığı şekilde alt tabakayı tutun ve yüzen P-M-M-A-C-M-P altın membranına yaklaşarak silikon gofret üzerindeki P-M-M-A-C-M-P altını daldırma kaplama yöntemiyle kaplayın. Gofret membranın kenarına değene kadar yavaşça yaklaştırın ve ardından silikon gofreti yavaşça geri çekin. Silikon gofret P-M-M-A-C-M-P altın membran ile temas ettiğinde, alt tabakayı bir kenarından başlayarak iyot potasyum iyodür çözeltisine hafifçe daldırın ve altın tamamen aşındırıldıktan 15 dakika bekleyerek P-M-M-A-C-M-P altın filmi silikon gofretten soyun.P-M-M-A-C-M-P membranını silikon gofret aracılığıyla suya aktarın ve 15 dakika daha bekleyin. Membranı suyla yıkamak için bu adımı üç kez tekrarlayın. Ardından, yıkanmış P-M-M-A-C-M-P membranını altın kaplı bir silikon gofrete aktarın.Daha önce olduğu gibi, P-M-M-A-C-M-P substratının en az iki saat boyunca kuruması ve havalandırılması için bekleyin. PMMA'yı çözmek için P-M-M-A-C-M-P substratını asetona koyun ve 30 dakika bekleyin.Substratı çıkarın ve aseton ile durulayın. Bu adımı üç kez tekrarladıktan sonra, CMP substratının en az iki saat boyunca kurumasına izin verin. Membranlar, kızılötesi yansıma, absorpsiyon spektroskopi veya ir ile karakterize edilir.Burada gösterilen RAS, altın bir plakaya aktarılmış bir CMP membranına ait bir IRRA spektrumudur. Aromatik ana iskeletin titreşimlerinden kaynaklanan tipik bantlar 1.605, 1.515 ve 1.412 santimetrekare⁻¹ değerlerindedir. Reaktif olmayan kalıntıların, azid veya alkin gruplarının olduğu durumlarda, 2.125 ve 1.227 santimetrekare⁻¹ değerlerinde karakteristik bantlar gözlemlenebilir.Burada bir taramalı elektron mikroskobu görüntüsü gösterilmiştir. Serbest duran membran açıkça görülmektedir. Bu transfer tekniği bir kez kavrandığında, uygun şekilde uygulandığı takdirde bir saatten kısa sürede tamamlanabilir. Bu prosedürü uygularken, spin kaplama işleminin ardından mikro substratın kenarlarının kesilmesinin önemli olduğu unutulmamalıdır.Geliştirilmesinden sonra, nano membranının istenen uygulamalar için amaçlanan kimyasal yapısını optimize etmek amacıyla sentetik modifikasyon veya foto desenleme gibi diğer yöntemler uygulanabilir. Bu teknik, konjugat mikrogözenekli polimerler alanındaki araştırmacıların, gelecek vadeden dökme malzeme özelliklerini gerçek cihazlara aktarmalarına yardımcı olabilir.

layer-layer-synthesis-transfer-freestanding-conjugated-microporous

Research

JoVE Journal

Chemistry

Kimya

Burada sıcak kabartma ve ısı sızdırmazlık kullanarak termoplastik mikroakışkan cips nasıl imal göstermektedir. Sonra kompozit katı faz sütunları oluşturmak için mühürlü çip aracılığıyla yerinde ışık aşılama yüzey ve polimerizasyon nasıl kullanılacağını göstermektedir.

Termoplastik mikroakışkan Kanallar imalatı

Bu araştırmanın amacı, tabaka-katman nanocellulose fibrillerin montaj ve seyreltik sulu süspansiyonlar monte izole edilmiş lignin kullanılan sentetik bitki hücre duvarı doku oluşturmaktır. Kuartz kristali mikro-ve atomik kuvvet mikroskopisi yüzey ölçüm teknikleri, polimer-polimer nanokompozit materyalin oluşumunu izlemek için kullanıldı.

Nanocellulose, Lignin Fabrikasyon Serbest duran Filmler ve Sentetik polikatiyon: Biomimicking Wood Doğru

Şablon ücretsiz zeminler üzerine makroskobik nanoparçacık-ligand tek katmanlı filmler işlevselleştirmek ve kendine monte Basit, sağlam ve ölçeklenebilir tekniği bu protokol açıklanmıştır.

Şablon-ücretsiz Substratlarm üzerine makroskobik Nanoparçacık-ligand tabakalı Filmler işlevselleştirmek ve Öz-montajı A Tekniği

Geniş alanlı (13 cm çapa kadar) ve ultra ince (8 nm kadar ince) polimer filmlerin üretimi için bir yöntem tarif ediyoruz. Filmi alt tabakasından ayırmak için fedakar bir ara katman kullanmak yerine, keyfi olarak geniş alanlar için uygun, kendi kendini sınırlayan bir yüzey işlemi kullanıyoruz.

Geniş alanlı Fabrikasyon Ultrathin Polimer Filmler Serbest ayakta

Bir yordam adımlarını izleyen kimyasal değişiklik kullanarak polistiren aşılı multiwalled karbon nanotüpler sentezi için seçmeli olarak tanıtılması polimer zincirleri için yanağında ve onların kendinden montajlı üzerinden Anizotropik seçimdeki olduğunu sundu.

Multiwalled karbon nanotüpler kendinden montajlı etkinleştirmek için polistiren ve Anizotropik seçimdeki aşılama

Yüzey imalat yöntemleri nanometre kalın fırçalar veya mikron kalınlığında desenli birikimi, bir azlactone blok kopolimer çapraz filmler için raporlanır. Kritik deneysel adımlar, temsilcisi sonuçları ve her yöntemi sınırlamaları ele alınmıştır. Bu yöntemleri özel fiziksel özellikleri ve akort yüzey reaktivitesi ile fonksiyonel arayüzleri yaratmak için yararlıdır.

Fırça benzeri ile reaktif yüzeyler imalatı ve Azlactone Functionalized blok ortak polimerler çapraz filmleri

Geniş bir değiştirilmemiş gözenekli üzerinde intergrown, polikristalin metal organik framework zarları sentezi için basit, tekrarlanabilir ve çok yönlü bir yaklaşım ve gözenekli olmayan destekler sunulmaktadır.

Elektroforetik kristalizasyon Ultrathin yüksek performanslı Metal organik Framework membranlar

Blok kopolimer ince filmlerin, 3D baskılı drenaj odası kullanılarak gözenekli destek altlıkları üzerine son derece kontrollü ve kırışıklık içermeyen transfer için bir prosedür sunuyoruz. Drenaj odası tasarımı, makromoleküler filmlerin, normalde el ile yeniden üretilemeyen bir şekilde yapılan gözenekli substratlar üzerine transferini içeren tüm prosedürlere genel ilgi görmektedir.

Polimer filmlerin küçültülmüş kusurlarla gözenekli substratlar üzerine aktarımı için prosedür

Polimer aşılı, metal-organik çerçeve (MOF) kristalleri kullanılarak kendinden montajlı metal-organik çerçeve tek katmanlarının sentezi ve karakterizasyonu için bir protokol sağlanır. Prosedür, polimer aşılı MOF parçacıklarının, taramalı elektron mikroskobu görüntüleme ile kanıtlandığı gibi, iyi şekillendirilmiş, serbest duran, tek katmanlı yapılarla sonuçlanan bir hava-su arayüzünde kendi kendine monte edilebileceğini göstermektedir.

Polimer kaplı parçacıklar kullanılarak kendinden montajlı metal-organik çerçeve tek tabakalarının sentezi ve karakterizasyonu

Konfokal mikroskopi çekici süspansiyonlar için model sistemler olarak incelenmiştir hareketsiz resim ve koloit akıcı polimer karışımları için kullanılır. Görüntü analizi algoritmaları geometrik hapsi nedeniyle değişiklikleri ölçmek kolloidal parçacıkları için yapısal ve dinamik ölçümleri hesaplamak için kullanılır.

Kuşatılmış Quiescent ve akan Koloidno polimer Karışımlarının Eşodaklı Görüntüleme

Keşfedin konjuge mikro gözenekli polimerler için katman-katman sentezi yöntemiyle müstakil nanomembran üretimini. Bu teknik, düşük kalınlıkta üniform membranlar hazırlayarak membran ayrıştırma ve organik elektronik uygulamalarına olanak tanır.

Katman-katman Sentezi ve Müstakil Konjuge mikro gözenekli polimer Nanomembranlar Devri

Daha fazla video keşfet