Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

अवतल-सरंध्रता PDMS मोतियों की microbubble निर्माण

Published: December 15, 2015 doi: 10.3791/53440

Protocol

इमल्शन की 1. तैयारी

  1. पायस सामग्री
    1. मास नमक का एक उचित मात्रा 0.03 एम समाधान के 10 मिलीलीटर उत्पादन करने के लिए। प्लैटिनम (चतुर्थ) क्लोराइड उपाय 0.101 जी, जस्ता (ii) क्लोराइड (ZnCl 2) उपाय 0.032 ग्राम, और सोडियम क्लोराइड (NaCl) उपाय 0.018 ग्राम के लिए।
    2. अलग-अलग टेस्ट ट्यूब में, डि पानी की 10 मिलीलीटर में प्रत्येक नमक भंग। बाद में उपयोग के लिए अलग निर्धारित करें।
    3. इस प्रक्रिया के दौरान सामग्री के लिए एक 20 मिलीलीटर, sealable कांच की शीशी का प्रयोग करें। कांच की शीशी के लिए एक संतुलन धड़ा।
    4. धीरे-धीरे हलचल रॉड से अधिक है और चुना पैमाने पर आराम कर कांच की शीशी में गिरने से विनाइल समाप्त polydimethylsiloxane वजन। (1.080 मिलीग्राम के बराबर) 1.02 ग्राम वजन।
      नोट: इस बहुलक के उच्च चिपचिपापन pipetting अव्यावहारिक बना देता है।
    5. पिपेट शीशी एन हेपटैन के 1.02 मिलीलीटर। शीशी के लिए गैर ईओण पृष्ठसक्रियकारक (Sorbitan monoleate) के 2 बूँदें जोड़ें। पिपेट नमक समाधान के 0.3 मिलीग्राम और शीशी डि-पानी के 0.45 मिलीलीटर।
    6. कसकर पर ढक्कन पंगा लेना द्वारा कांच की शीशी सील। Sonication के शुरू होने से पहले पायस आरंभ करने के लिए 60 सेकंड के लिए सख्ती से हिला।
  2. जल स्नान Sonicator उपकरण का निर्माण
    1. न्यूनतम भरण लाइन करने के लिए पानी के साथ sonicator भरें। एक 400 मिलीलीटर बीकर को नल के पानी की 250 मिलीलीटर जोड़ें। जल स्तर अभी रिम पर इतना है कि बर्फ के साथ 400 मिलीलीटर बीकर भरें।
    2. पानी-स्नान sonicator के अंदर इस बीकर रखें। Sonicator पर भरने लाइन, अगर जरूरत का समायोजन की जाँच करें। एक अंगूठी पानी स्नान sonicator बगल में सीधे खड़े रखें।
    3. एक हाथ बाहर बढ़ाया जाता है, ताकि दो अंगूठी, अकड़न खड़े उन्हें स्थिति का उपयोग करना, अंगूठी को सीधा खड़ा है और यह बर्फ के पानी से भरा बीकर में नीचे की ओर इशारा कर रहा है तो यह है कि एक और एक पानी के स्नान करने की दिशा में बढ़ाया है। तापमान sonication के दौरान नजर रखी जा सकती है, ताकि अंगूठी के लिए एक और दबाना नीचे 400 मिलीलीटर बीकर में एक थर्मामीटर के साथ खड़े संलग्न।
  3. Emulsification प्रक्रिया
    1. यह पूरी तरह से बीकर में नीचे फैला हुआ दबाना में इसे हासिल करने से 400 मिलीलीटर बीकर में डूबे हुए है, इसलिए है कि पायस युक्त शीशी रखें।
    2. PDMS मिश्रण युक्त कांच की शीशी घर्षण की वजह से गर्मी को खत्म करने बीकर के पक्षों को छू नहीं है कि सुनिश्चित करें।
    3. Sonicator पर मुड़ें और 7 मिनट के लिए sonication समय निर्धारित किया है। पायस बहुत गर्मी संवेदनशील है, क्योंकि बीकर के अंदर का तापमान डिग्री सेल्सियस 0 और 5 के बीच sonication भर है कि यह सुनिश्चित करने। बीकर के अंदर का तापमान वांछनीय है एक बार sonication शुरू करो।
    4. Sonication के 7 मिनट के बाद, पायस में फार्म हो सकता है कि किसी भी गुच्छों को खत्म करने की शीशी के शीर्ष पकड़े, 1 मिनट के लिए / ज़ुल्फ़ हिला धीरे शीशी को हटाने और।
    5. बीकर की सामग्री के निपटान के। पानी के 250 मिलीलीटर के साथ फिर से भरना और भीतर 1 सेमी को भरने के लिए बीकर के शीर्ष बर्फ जोड़ें।
    6. वापस दबाना में शीशी रखें। सारांश बर्फ के पानी के नीचे डूब7 मिनट के लिए ई sonication।
    7. दोहराएँ आठ, 7 मिनट sonication अवधि के लिए कुल 1.3.6 के लिए 1.3.3 कदम, या sonication के समरूप हो गया लगता है और कोई झुरमुटों मौजूद हैं जब तक। आरटी पर स्टोर।
      नोट: पायसीकरण कई दिनों के लिए स्थिर होना चाहिए, लेकिन यह समरूप प्रकट होने तक 7 मिनट के अंतराल में ऊपर के रूप में sonication द्वारा ठीक किया जा सकता है। आरटी पर स्टोर।

2. पार से जोड़ने

  1. Triethoxysilane / Surfactant समाधान के अलावा के लिए सेटअप
    1. पिपेट 5.4 मिलीलीटर एक टेस्ट ट्यूब में triethoxysilane। बाद में उपयोग के लिए हुड के तहत एक टेस्ट ट्यूब रैक में रखें।
    2. बर्फ के पानी के साथ एक 400 मिलीलीटर बीकर भरें और हुड के तहत जगह है। अगले एक अंगूठी जुड़ी एक क्लैंप के साथ खड़े 400 मिलीलीटर बीकर जगह पर, बीकर के उद्घाटन के अवसर पर सीधे बढ़ाया। इस triethoxysilane के अलावा के लिए बर्फ स्नान होगा।
    3. अंगूठी स्टैंड के दूसरे पक्ष पर एक गर्म थाली रखें। लगभग 700 मिलीलीटर के साथ एक 800 मिलीलीटर बीकर भरेंनल का पानी। गर्म प्लेट पर रखें।
    4. गर्म थाली पर मुड़ें और 800 मिलीलीटर बीकर के अंदर 85 डिग्री सेल्सियस के लिए 75 की एक तापमान बनाए रखें। 800 मिलीलीटर बीकर के अंदर पानी के तापमान पर नजर रखी जा सकता है तो अंगूठी खड़ा करने के लिए एक थर्मामीटर के साथ एक क्लैंप संलग्न।
    5. पानी की 375 मिलीलीटर (4.62 मिमी) सोडियम dodecyl सल्फेट की 0.5 ग्राम भंग द्वारा पृष्ठसक्रियकारक समाधान का उत्पादन। एक स्वच्छ, खाली टेस्ट ट्यूब को surfactant समाधान के लगभग 10 मिलीलीटर जोड़ें।
    6. अंगूठी के लिए एक और दबाना पृष्ठसक्रियकारक टेस्ट ट्यूब के साथ हुड के नीचे खड़े संलग्न अपने तरल स्तर 800 मिलीलीटर बीकर के अंदर पानी की सतह के नीचे है कि इस तरह सुरक्षित है। थर्मल संतुलन के लिए 10 मिनट की अनुमति दें।
    7. फिल्टर पेपर का एक टुकड़ा गीला और एक छोटे कीप के शीर्ष में जगह है। एक 250 मिलीलीटर Erlenmeyer कुप्पी अंदर कीप के स्टेम रखें और हुड के तहत कुप्पी जगह है।
  2. Triethoxysilane के अलावा
    1. बर्फ का पानी चोंच से अधिक दबाना में पायस शीशी की जगहहुड के अंदर इंजी। शीशी सामग्री पानी की सतह के नीचे कर रहे हैं ताकि दबाना में PDMS मिश्रण स्थिति। triethoxysilane के अलावा एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया का कारण बनता है, तो पायस इसकी संरचना को बनाए रखने के क्रम में ठंडा रखा जाना चाहिए।
    2. गैसीय निर्माण से बचने के लिए कांच की शीशी से ढक्कन हटाएँ।
    3. धीरे-धीरे लगभग 10 सेकंड (लगभग 0.5 मिलीग्राम / सेक) की अवधि में एक सतत स्ट्रीम में कांच की शीशी में टेस्ट ट्यूब युक्त triethoxysilane डालना।
      चेतावनी: triethoxysilane के अलावा एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया और कास्टिक हाइड्रोजन क्लोराइड (एचसीएल) गैस की रिहाई शुरू की। शीशी बेहद गर्म हो जाएगा और एक जहरीले गैस के मिश्रण से विकसित होगा। Triethoxysilane को जोड़ते समय सामग्री हलचल नहीं है।
    4. एक गर्मी सुरक्षात्मक दस्ताने पहने हुए पूरी तरह से triethoxysilane जोड़ने के बाद, धीरे से एक गिलास हलचल छड़ी के साथ सामग्री हलचल। 2 मिनट के लिए या शीशी से विकसित हो रहा है गैस बंद हो जाता है जब तक प्रतीक्षा करें।
    5. Follपार से जोड़ने के कारण, नमूना में दिख रहा कोई चरण जुदाई है। झुरमुटों मौजूद हैं, तो शीशी सील और ढक्कन से शीशी धारण करते हुए 20 सेकंड के लिए कड़ाई से हिला।
  3. मनका उत्पादन
    1. कांच की शीशी से पार से जुड़े पायस आकर्षित करने के लिए एक साफ, कांच पाश्चर विंदुक का प्रयोग करें। बूंद के लिहाज से टेस्ट ट्यूब बूंदों के बीच में जितना संभव हो कम समय लेने में (75 और 85 डिग्री सेल्सियस के बीच बनाए रखा जाना चाहिए) surfactant समाधान करने के लिए पार से जुड़े पायस जोड़ें।
    2. 30 सेकंड पायस के अलावा के बाद 1 मिनट के लिए ठोस टेस्ट ट्यूब के अंदर फार्म शुरू के रूप में, surfactant समाधान धीरे-धीरे गैस विकसित करने के लिए शुरू हो जाएगा।
    3. गर्मी सुरक्षात्मक दस्ताने पहने हुए, क्लैंप से बाहर टेस्ट ट्यूब ले और हुड के तहत निस्पंदन तंत्र में इसकी सारी सामग्री डाल देना। 5 मिनट के लिए फ़िल्टर। फिल्टर से फिल्टर पेपर निकालें।
    4. एच के तहत हे / एन सुखाने के लिए एक घड़ी कांच और अलग मोती पर फ़िल्टर्ड ठोस स्थानांतरणबाढ़। मोतियों की सफाई अनिश्चित काल के लिए स्थगित किया जा सकता है। स्टोर की जरूरत तक एक मोहरबंद कांच की शीशी में आरटी पर मोती, सूखे और साफ तुरंत पहले उपयोग करने के लिए।
  4. मनका सफाई
    1. हुड के तहत एक और निस्पंदन उपकरण बनाने के लिए और फिल्टर पेपर के शीर्ष पर कीप अंदर सूखे मोती जगह है।
    2. सभी मोती rinsed हैं सुनिश्चित करने के लिए चारों ओर उन्हें थोड़ा बढ़ रहा है, धीरे मोती कुल्ला करने के लिए डि-पानी से भरा एक प्लास्टिक धो बोतल का उपयोग करें।
    3. मोती हुड के तहत एक घड़ी कांच पर उन्हें रखने के द्वारा 1 घंटे के लिए शुष्क करते हैं। पानी से धोने के लिए एक ही विधि का उपयोग मोती कुल्ला करने के लिए hexanes से भरा एक धोने बोतल का प्रयोग करें।
    4. एक घड़ी कांच पर मोती रखें। घड़ी का शीशा रखें और हुड के तहत मोती सुखाने के लिए।
    5. मोती पूरी तरह से सूख रहे हैं के बाद, भविष्य में उपयोग के लिए आरटी पर एक छोटे से sealable कांच की शीशी और दुकान में उन्हें जगह है।
  5. SEM विश्लेषण और SEM सेटिंग्स के लिए मोती बढ़ते
    1. Do की पट्टी रखेंमोती बढ़ जाएगा पर जो ठूंठ के शीर्ष पर UBLE तरफा कार्बन प्रवाहकीय टेप। कैंची का प्रयोग, किनारों पर कोई टेप हैंग सुनिश्चित करने के ठूंठ के आसपास ट्रिम।
    2. एक सपाट सतह पर ठूंठ के तहत फिल्टर कागज का एक टुकड़ा रखें। चिपकने वाला नीचे अवगत कराया जाता है, ताकि टेप से ऊपर परत निकालें।
    3. धीरे ठूंठ से अधिक मोती डालना। कुछ मोती टेप करने के लिए रहना होगा, लेकिन सबसे फिल्टर पेपर पर दूर उछाल और भूमि जाएगा। वे फिल्टर पेपर पर रोक लगा दी है, तो शीशी में इन वापस डालो। यदि आवश्यक हो तो दूषित हो जाते हैं कि (2.4.5 के लिए 2.4.2 के अनुसार) किसी भी मोती धोने, दोहराएँ।
    4. मोती ठूंठ पर सुरक्षित हैं सुनिश्चित करने के लिए, एक बल्ब सिरिंज का उपयोग करें और हल्के से ठूंठ सतह को बहुत बारीकी से उड़ा। केवल कुछ ही टेप का पालन करता है, तो ठूंठ पर अधिक मोती डालो। सभी मोती SEM के चेंबर में ठूंठ रखने और इसे निकालने से पहले सुरक्षित हैं सुनिश्चित करें।
    5. नमूने ठीक से बढ़ गया है एक बार वे अब SEM गुदा से गुजरना करने के लिए तैयार हैंविश्लेषण 15। मनका की सतह सुविधाओं के संकल्प का अनुकूलन करने के लिए 15 कीव में कम VAC मोड में छवियों को ले लीजिए।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

अलग इलेक्ट्रोलाइट शर्तों के साथ इमल्शन से उत्पन्न होने वाली मोतियों की प्रतिनिधि SEM छवियों चित्र 1 में दिखाया गया है। चित्रा 1 ए DuFaud द्वारा प्राप्त उन लोगों के, एट अल। 13 के समान एक मनका से पता चलता है, किसी भी इलेक्ट्रोलाइट के अलावा बिना, हमारी प्रक्रिया का उपयोग कर उत्पादन। मोती प्रत्येक धातु आयन के लिए अलग morphologies में जिसके परिणामस्वरूप, चित्रा 1 बी-डी में दिखाया गया है। दिखाए गए सभी छवियों के लिए, 0.03 एम इलेक्ट्रोलाइट समाधान के 300 μl उस दौर में 0.012 एम के एक इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता दे रही है, जलीय चरण के लिए डि पानी के 300 μl के स्थान पर प्रयोग किया गया। उच्च संकल्प छवियों (क) कोई इलेक्ट्रोलाइट के साथ और ZnCl 2 के साथ उत्पादित मोतियों की चित्रा 2 में दिखाया गया है।

Brunauer-एम्मेट-टेलर मोतियों की 16,17 पाँच विभिन्न दबावों में नाइट्रोजन isotherms उपयोग किया गया था (शर्त) विश्लेषण। चित्र 1 में दिखाया मोती टी थे प्रत्येक मामले में शर्त के विश्लेषण के लिए इस्तेमाल होने वाली सामग्री के एक ही बैच से Aken। शर्त विश्लेषण 1 टेबल में सूचीबद्ध मात्रा के अनुपात, सतह क्षेत्र के लिए मात्रात्मक मूल्यों अर्जित करता है।

आकृति 1
पूरे मोतियों की चित्रा 1. SEM छवियों। यहाँ वर्णित microbubble निर्माण तकनीक द्वारा उत्पादित PDMS मोतियों की छवियों SEM। जलीय परत (ए) के लिए किसी भी इलेक्ट्रोलाइट के अलावा बिना उत्पादित मोती विशेष रूप से उत्तल सरंध्रता हैं। सभी छवियों के लिए तराजू लंबाई आंकड़ा पर पैमाने पर पट्टी द्वारा दिया जाता है। परिक्रमा में संकेत के रूप PTCL 4 (बी), ZnCl 2 (सी), और सोडियम क्लोराइड (डी) के लिए 0.012 एम धातु एकाग्रता का शुद्ध एकाग्रता के साथ उत्पादित उन, microbubble गठन की वजह से अवतल छिद्रों की पर्याप्त अलावा सहित अलग morphologies, दिखाने क्षेत्र।लेस / ftp_upload / 53,440 / 53440fig1large.jpg "लक्ष्य =" _blank "> यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
चित्रा 2. विस्तृत SEM छवियों। ZnCl 2 के साथ घनिष्ठ SEM इलेक्ट्रोलाइट जोड़ा बिना उत्पादन (ए) मोतियों की छवियों, और (बी)। इलेक्ट्रोलाइट के अलावा बिना, गोलाकार substructures आम तौर पर बड़े होते हैं और अधिक बारीकी से सतह क्षेत्र करने वाली मात्रा के अनुपात में वृद्धि करने के लिए महत्वपूर्ण योगदान देता है जो ZnCl 2, के अलावा के साथ तुलना में पैक किया। सभी छवियों के लिए तराजू लंबाई आंकड़ा पर पैमाने पर पट्टी द्वारा दिया जाता है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

नमक जोड़ा शर्त बचत अनुपात (2 सेमी / सेमी 3) बचत में सुधार (रिश्तेदार को नियंत्रित करने के लिए)
कोई नहीं (नियंत्रण) 361.6 1
PTCL 4 1849 5.1
ZnCl 2 11,060 30.6
सोडियम क्लोराइड 298.9 0.83

तालिका 1. शर्त विश्लेषण। सतह क्षेत्र करने वाली मात्रा सामग्री के Brunauer-एम्मेट-टेलर (शर्त) इज़ोटेर्म विश्लेषण द्वारा निर्धारित (बचत) अनुपात, विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट्स की 0.012 एम जलीय समाधान के साथ जलीय चरणों का उपयोग कर उत्पादन किया। प्रथम स्तंभ पत्र चित्र 1 में इसी छवि पैनल संकेत मिलता है। बचत अनुपात यूनिट प्रति जन कुल सतह क्षेत्र, नमूना के बड़े पैमाने पर, और नमूना की कुल ठंड मुक्त अंतरिक्ष पर आधारित हैं।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

चित्रा 1 में अन्य SEM छवियों को चित्रा 1 ए की तुलना करके देखा के रूप में इस प्रोटोकॉल का उपयोग (और इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता और पहचान का समायोजन करके) का उत्पादन मोती।, एक कम ईओण ताकत पायस साथ उत्पादित उन से मौलिक रूप से अलग कर रहे हैं हमारी प्रारंभिक रिपोर्ट का इस्तेमाल किया आगे जलीय-स्निग्ध इंटरफेस 14 में polymerization के पार से जोड़ने को उत्प्रेरित करने के इरादे से PTCL 4। उस रिपोर्ट में, बड़े अवतल indentations में देखा गया था। उस रिपोर्ट के बाद से, हम बचत अनुपात के लिए अनुकूलन करने के लिए हमारे प्रक्रियाओं के परिष्कृत किया है। मोती धोने के बिना, SEM छवियों के भीतर डोमेन की मौलिक विश्लेषण प्लैटिनम मनका संरचना भर में पाए जाते हैं जो अवतल pores के भीतर लगभग विशेष रूप से पाया गया था कि संकेत मिलता है। इस प्लैटिनम आसानी से पानी में मोती आंदोलन से हटा दिया गया था, क्योंकि हम प्लैटिनम बस बल्कि मैं जा रहा है, PDMS सतह पर अवशेषों था कि हमारे मूल रिपोर्ट में यह निष्कर्ष निकालाबहुलक में ncorporated। इस इलाज की प्रक्रिया में प्लैटिनम के लिए एक उत्प्रेरक की भूमिका गर्भित। चित्र 1 में दिखाया मोती काफी हद तक उत्तल गोलाकार substructures, की उपस्थिति की विशेषता है, लेकिन कहा कि इलेक्ट्रोलाइट के साथ उत्पादित उन लोगों को भी इस तरह के चित्रा 1 बी की परिक्रमा भाग के रूप में अवतल गोलाकार क्षेत्रों में होते हैं। इलेक्ट्रोलाइट की उपस्थिति पायस में सूक्ष्मबुद्बुद के आकार को कम करने के लिए प्रकट होता है। विस्तृत चित्र गोलाकार substructures के आकार के आधार पर, पायस में बुलबुले ZnCl 2 के साथ व्यास में 0.2 माइक्रोन के लिए 2 माइक्रोन के आदेश पर कर रहे हैं, लेकिन (इलेक्ट्रोलाइट बिना व्यास में और अधिक सामान्यतः 1-10 माइक्रोन के साथ संगत कर रहे हैं, सुझाव है कि DuFaud द्वारा पिछले काम, एट अल। 13)।

की परवाह किए बिना अध्यक्ष के उत्पादन कर रहे हैं अवतल सरंध्रता मोती: यहां प्रस्तुत डाटा सस्ता, अधिक पृथ्वी-प्रचुर मात्रा में धातुओं के बजाय PTCL 4 मूल का इस्तेमाल किया जा सकता का सुझाव है किकाफी डिग्री बदलती करने के लिए हालांकि धातु आयन के अल्पसंख्यक, इस्तेमाल किया। ZnCl 2 का प्रयोग कोई इलेक्ट्रोलाइट होता है जो नियंत्रण प्रक्रिया, के रूप में के रूप में उच्च बचत अनुपात में भारी वृद्धि हुई है, PTCL 4 के लिए के रूप में उच्च के रूप में छह बार, और लगभग 30 गुना है। शर्त परिणाम SEM छवियों के साथ समझौते में उत्कृष्ट हैं: ZnCl 2, कई अवतल जेब के लिए व्यास में कुछ माइक्रोन, संरचना भर में वितरित देखा जाता है। चित्रा 2 बी में विस्तृत चित्र भी मोती ZnCl 2 की उपस्थिति में उत्पादित कर रहे हैं जब एक काफी अधिक आंतरिक अंतरिक्ष है कि वहाँ प्रदर्शित करता है। इन सुविधाओं साइटों के दोनों सोखना के लिए उपलब्ध सतह क्षेत्र, PDMS एक स्थिर चरण के रूप में इस्तेमाल किया जाता है, जहां विभाजन के लिए अति आवश्यक है जो एक सुविधा बढ़ाने के लिए काम करते हैं।

तिथि करने के लिए सभी परीक्षण इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, उत्पादित मोतियों की सतह सरंध्रता कि अधिकतम एक इष्टतम नमक की एकाग्रता, वहाँ एक है, एकएन डी यह परवाह किए बिना धातु counterion की, 0.012 मीटर की कुल एकाग्रता प्रतीत होता है। नीचे दिए गए हैं और इस इष्टतम एकाग्रता से ऊपर, बचत अनुपात अधिकतम से कम नहीं है, और किसी भी दिशा में अधिकतम से monotonically कम करने के लिए प्रकट होता है। नमक एकाग्रता पर यह निर्भरता के बजाय पूरी तरह समाधान में एक catalytically सक्रिय धातु आयन की उपस्थिति के आधार पर किया जा रहा, microbubble निर्माण पर इलेक्ट्रोलाइट का असर पायस के गुणों को बदलने के लिए है कि पता चलता है। कहा कि नमक सामग्री के बिना, पायस सबसे अच्छा एक और अधिक लगातार जलीय चरण में imbedded स्निग्ध (यानी, बहुलक युक्त) चरण की गुहाओं के रूप में वर्णन किया गया है। नमक जोड़ा जाता है, सतह तनाव स्निग्ध चरण छितरी जलीय बुलबुले के साथ कुछ स्थानों में निरंतर है कि इस तरह से बदल दिया है। पायस पृष्ठसक्रियकारक स्नान में अचानक गरम किया जाता है, ड्रॉप PDMS इलाज के रूप में इस संरचना को बरकरार रखे। यह कम-गोलाकार आकार है, लेकिन im हैं जो मोती में यह परिणामयहां तक ​​कि एक बड़ा उत्प्रेरक प्रभाव हो जाने की उम्मीद नहीं किया जाएगा, जिसमें सोडियम की धातु क्लोराइड, के लिए, जलीय जेब की उपस्थिति के कारण छेद के साथ पलंगों। किसी भी पानी में घुलनशील नमक इस प्रभाव को पूरा करने के लिए सिद्धांत रूप में काम करना चाहिए, और हम धातु आयन पहचान पर इष्टतम एकाग्रता की न्यूनतम निर्भरता ध्यान दें कि वहाँ हालांकि, कार्बनिक कार्बन-कार्बन युग्मन प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने के लिए जाना जाता धातुओं के लिए एक विशिष्ट लाभ नहीं है। इस ईओण ताकत में परिवर्तन चरण उलटा पैदा करने की जरूरत है, जबकि बचत अनुपात को एडजस्ट करने में कारक का निर्धारण प्राथमिक निर्देशन व्यक्तिगत बहुलक किस्में के पार से जोड़ने के लिए एक उत्प्रेरक के रूप में कार्य करने के लिए धातु की क्षमता है, पता चलता है कि जलीय / स्निग्ध इंटरफेस में रियायत के लिए होते हैं।

हमारे प्रोटोकॉल का सबसे महत्वपूर्ण पहलू को ध्यान से अगर नियंत्रित नहीं sonication प्रक्रिया और triethoxysilane के अलावा दोनों गर्मी की बड़ी मात्रा में उत्पन्न कर सकते हैं। इस गर्मी सोली पैदा कर सकता हैडी एस वांछित मोतियों की पीढ़ी असंभव कर देगा, जो समय से पहले बनाने के लिए। sonication समस्या काफी हद तक एक स्नान-प्रकार sonicator के उपयोग के द्वारा संबोधित किया गया है, और स्नान में बर्फ का समावेश इस तापमान को विनियमित करने में मदद करने के लिए। 7 मिनट sonication अवधि sonication के बाद लगभग 7 मिनट, स्नान में बर्फ का सबसे पिघल गया है क्योंकि भाग में, पायस के अवांछित clumping को कम करने में इष्टतम होना पाया गया है। Triethoxysilane के अलावा सक्रिय सरगर्मी के साथ और एक बर्फ स्नान में डूबे हुए मिश्रण के साथ किया जाना चाहिए।

उत्तल सरंध्रता PDMS मोती उत्पादन के मूल रिपोर्ट की तुलना में हमारे प्रोटोकॉल उत्पाद की बचत अनुपात में एक महत्वपूर्ण लाभ दर्शाता है। हम झरझरा बहुलक मोतियों की microbubble निर्माण में इस्तेमाल एक पायस के जलीय चरण के लिए भी सस्ती लवण के अलावा अंत सामग्री की आकृति विज्ञान में भारी बदलाव करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं कि प्रदर्शन किया है। किसी भी नमक की उपस्थिति के लिए प्रकट होता है, जबकिस्निग्ध चरण केवल catalytically सक्रिय धातु आयनों के अलावा द्वारा, सतत बन सकता है, जिसमें एक पायस में परिणाम है कि हम किसी अन्य बहुलक पर इस प्रोटोकॉल परीक्षण नहीं किया है हालांकि 30 के एक पहलू की वृद्धि हुई बचत का अनुपात है, हम किसी भी उम्मीद करते हैं कि लिंक्ड-पार और गर्मी में सुखा (हमारे प्रोटोकॉल की सीमाओं) है जो बहुलक अवतल-सरंध्रता microstructured मोती उत्पन्न करने के लिए इस प्रक्रिया के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है। इस तरह के एक विस्तार में, यह पायस स्निग्ध चरण निरंतर है कि यह सुनिश्चित करने के लिए इस्तेमाल किया जा रहा विशिष्ट इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता अनुकूलित करने की आवश्यकता होगी की संभावना है, और जलीय चरण असतत है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

इस काम के रसायन विज्ञान विभाग से और अनुसंधान के कार्यालय (RCAP 13-8032) से आंतरिक समर्थन सहित विज्ञान और इंजीनियरिंग के पश्चिमी केंटकी विश्वविद्यालय के ओग्डेन कॉलेज द्वारा समर्थित किया गया है। WKU माइक्रोस्कोपी सुविधा में डॉ जॉन Andersland (SEM छवियों) और दहन विज्ञान और इंजीनियरिंग (शर्त विश्लेषण) के लिए WKU संस्थान के एसोसिएट प्रोफेसर यान काओ की सहायता से इस काम के संचालन के लिए केंद्रीय किया गया है।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Poly(dimethylsiloxane), vinyl terminated Sigma-Aldrich 68083-19-2
n-Heptane Sigma-Aldrich 142-82-5 Flammable
Triethoxysilane Sigma-Aldrich 998-30-1 Flammable, Accutely Toxic
Sorbitan Monoleate (Span-80) Fluker 1338-43-8
Platinum(IV) Chloride Sigma-Aldrich 13454-96-1 Accutely Toxic
Zinc(II) Chloride Sigma-Aldrich 7646-85-7
Sodium Chloride Sigma-Aldrich 7647-14-5
2.8 L Water Bath Sonicator VWR 97043-964

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Pedraza, E., Brady, A. C., Fraker, C. A., Stabler, C. L. Synthesis of macroporous poly(dimethylsiloxane) scaffolds for tissue engineering applications. J. Biomater. Sci., Polym. Ed. 24 (9), 1041-1056 (2013).
  2. Ratner, B. D., Bryant, S. J. Biomaterials: Where we have been and where we are going. Annu. Rev. Biomed. Eng. 6, 41-75 (2004).
  3. Bélanger, M. C., Marois, Y. Hemocompatibility, biocompatibility, inflammatory and in vivo studies of primary reference materials low-density polyethylene and polydimethylsiloxane: A review. J. Biomed. Mater. 58 (5), 467-477 (2001).
  4. Kobayashi, T., Saitoh, H., Fujii, N., Hoshino, Y., Takanashi, M. Porous membrane of polydimethylsiloxane by hydrosilylation cure: characteristics of membranes having pores formed by hydrogen foams. J. Appl. Polym. Sci. 50 (6), 971-979 (1993).
  5. Yager, P., et al. Microfluidic diagnostic technologies for global public health. Nature. 442 (7101), 412-418 (2006).
  6. Yu, P., Lu, C. PDMS used in microfluidic devices: principles, devices and technologies. Adv. Mater. Sci. Res. 11, 443-450 (2011).
  7. Zhou, J., Khodakov, D. A., Ellis, A. V., Voelcker, N. H. Surface modification for PDMS-based microfluidic devices. Electrophoresis. 33 (1), 89-104 (2012).
  8. Spietelun, A., Pilarczyk, M., Kloskowski, A., Namieśnik, J. Polyethylene glycol-coated solid-phase microextraction fibres for the extraction of polar analytes—A review. Talanta. 87, 1-7 (2011).
  9. Vas, G., Vékey, K. Solid-phase microextraction: a powerful sample preparation tool prior to mass spectrometric analysis. J. Mass Spectrom. 39 (3), 233-254 (2004).
  10. Odziemkowski, M., Koziel, J. A., Irish, D. E., Pawliszyn, J. Sampling and Raman confocal microspectroscopic analysis of airborne particulate matter using poly(dimethylsiloxane) solid phase microextraction fibers. Anal. Chem. 73 (13), 3131-3139 (2001).
  11. Grosse, M. T., Lamotte, M., Birot, M., Deleuze, H. Preparation of microcellular polysiloxane monoliths. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 46 (1), 21-32 (2007).
  12. Sun, W., Yan, X., Zhu, X. Synthesis, porous structure, and underwater acoustic properties of macroporous cross-linked copolymer beads. Colloid Polym. Sci. 290 (1), 73-80 (2012).
  13. Dufaud, O., Favre, E., Sadtler, V. Porous elastomeric beads from crosslinked emulsions. J. Appl. Polym. Sci. 83 (5), 967-971 (2002).
  14. Farmer, B. C., Mason, M., Nee, M. J. Concave porosity non-polar beads by a modified microbubble fabrication. Mater. Lett. 98, 105-107 (2013).
  15. Flegler, S. L., Heckman, J. W., Klomparens, K. J. Scanning and Transmission Electron Microscopy: An Introduction. , Oxford University Press. 151-155 (1995).
  16. Brunauer, S., Emmett, P. H., Teller, E. Adsorption of Gases in Multimolecular Layers. J. Am. Chem. Soc. 60 (2), 309-319 (1938).
  17. Sing, K. S. W. Characterization of porous materials: past, present and future. Colloids Surf. A. 241 (1), 3-7 (2004).

Tags

रसायन विज्ञान अंक 106 Polydimethylsiloxane बहुलक मोती microbubble निर्माण सामग्री संश्लेषण उच्च सतह क्षेत्र की सामग्री microstructured सामग्री
अवतल-सरंध्रता PDMS मोतियों की microbubble निर्माण
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bertram, J. R., Nee, M. J.More

Bertram, J. R., Nee, M. J. Microbubble Fabrication of Concave-porosity PDMS Beads. J. Vis. Exp. (106), e53440, doi:10.3791/53440 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter