Sono presentati i protocolli per la sintesi di microsfere da polimeri, la manipolazione delle microsfere e le misure di micro-fotoluminescenza.
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Articolo metodologico
Fabbricazione di microsfere di polimeri per risonatore ottico e applicazioni laser
In questo articolo
Sommario
Abstract
Questo articolo descrive tre metodi per la preparazione di microsfere fluorescenti che comprendono polimeri π-coniugati o non coniugati: diffusione del vapore, precipitazione dell'interfaccia e mini-emulsione. In tutti i metodi, le sfere di dimensioni micrometriche ben definite sono ottenute da un processo di auto-assemblaggio in soluzione. Il metodo di diffusione del vapore può provocare sfere con la più alta sfericità e superficie liscia, tuttavia i tipi di polimeri in grado di formare queste sfere sono limitate. D'altra parte, nel metodo di mini-emulsione, le microsfere possono essere fatte da vari tipi di polimeri, anche da polimeri altamente cristallini con coplanari, π-coniugati spine. Le proprietà fotoluminescenti (PL) da singole microsfere isolate sono inusuali: il PL è confinato all'interno delle sfere, si propaga alla circonferenza delle sfere attraverso la riflessione interna totale all'interfaccia polimero / aria e si auto-interferisce per mostrare una resonante forte e periodica Linee PL. Questi resonatiLe modalità g sono le cosiddette "modalità gallerie sussurrate" (WGMs). Questo lavoro illustra come misurare WGM PL da singole sfere isolate utilizzando la tecnica della micro-fotoluminescenza (μ-PL). In questa tecnica, un raggio laser concentrato irradia un'unica microsfera, e la luminescenza viene rilevata da uno spettrometro. Una tecnica di micromanipolazione viene quindi usata per collegare le microsfere una per una e per dimostrare la propagazione PL e la conversione del colore da microsfere accoppiate su eccitazione al perimetro di una sfera e rilevazione di PL dall'altra microsfera. Queste tecniche, μ-PL e micromanipolazione, sono utili per gli esperimenti sull'applicazione micro-ottica utilizzando materiali polimerici.
Introduzione
Le particelle di nano polimero / micro-dimensioni sono ampiamente utilizzate per una varietà di applicazioni, tra cui supporto per catalizzatore, riempitivi di cromatografia a colonna, agenti di somministrazione di farmaci, sonde fluorescenti per il monitoraggio delle celle, supporti ottici e così via 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 . In particolare, i polimeri π-con....
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Protocollo
1. Protocolli di fabbricazione di microsfere di polimeri
- Metodo di diffusione del vapore
- Sciogliere 2 mg di polimeri coniugati come P1 (poli [(9,9-dioctilfluorene-2,7-diil) - alt- (5-ottiltieno [3,4- c ] pirrolo-4,6-dione- 3-diil)) 28 e P2 (poli [(N- (2-eptilundecil) carbazolo-2,7-diil) - alt- (4,8-bis [(dodecil) carbonil] benzo [1,2- : 4,5- b '] ditiofene-2,6-diil)] 28 , in 2 ml di cloroformio (un buon solvente) in una fiala da 5 ml.
- Mettere 5 mL di metanolo (un povero solvente) in una fiala di 50 mL.
- Inserire il flaconcino da 5 ml contenent....
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Risultati
La figura 1 mostra le rappresentazioni schematiche del metodo di diffusione del vapore (a), del metodo di mini-emulsione (b) e del metodo di precipitazione dell'interfaccia (c). Per il metodo di diffusione del vapore ( Figura 1a ), un flaconcino da 5 mL contenente una soluzione CHCl3 di polimeri (0,5 mg mL -1 , 2 mL) è stato posto in un flaconcino da 50 mL contenente 5 mL di un non solvente, come MeOH . Il flaconc.......
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Discussione
La selezione di un buon solvente e non solvente è molto importante per l'autoassemblaggio di microsfere ben definite. Se la solubilità di un polimero è troppo elevata, la precipitazione non si verificherà. Inoltre, in generale, i polimeri coniugati π sono idrofobici, quindi i non solventi polari, come MeOH, acetonitrile e acetone, sono spesso utilizzati nel metodo di diffusione del vapore per ridurre al minimo l'energia superficiale necessaria per formare una forma sferica. Il metodo di precipitazione dell'interfaccia è .......
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Dichiarazioni
Gli autori non dichiarano alcun interesse finanziario concorrente.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato sostenuto in parte da KAKENHI (25708020, 15K13812, 15H00860, 15H00986, 16H02081) dal JSPS / MEXT Japan, dalla Fondazione Asahi Glass e dall'iniziativa pre-strategica dell'Università di Tsukuba, "Ensemble della luce con le questioni e la vita".
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| polistirene | Aldrich | 132427-25G | |
| sodio dodecilsolfato | Kanto Kagaku | 372035-31 | |
| tetraidrofurano | Wako | 206-08744 | |
| cloroformio | Wako | 038-18495 | |
| metanolo | Wako | 139-13995 | |
| Poli(9,9-di-n-ottilfluorenil-2,7-diil) | Aldrich | 571652-500MG | |
| Poli[2-metossi-5-(3′,7′-dimetilottilossi)-1,4-fenilevinilene] (MDMOPPV) | Aldrich | 546461-1G | |
| poli[(9,9-diottilfluorene-2,7-diil)-alt-(5-ottiltieno[3,4-c]pirrolo-4,6-dione-1,3-diil)] (P1) | sintetizzato-riferimento | 28 | |
| poli[(N-(2-eptilundecil)carbazolo-2,7-diil)-alt-(4,8-bis[(dodecil)carbonil]benzo[1,2-b:4,5-b′]ditiofene-2,6-diil)] (P2) | colorante fluorescente sintetizzato | di riferimento 28 | |
| (boro dipirrina; Microscopio | 32 con riferimento | sintetizzato | |
| Nicon | Eclipse LV-N | ||
| laser_405 nm | Spettrometro Hutech | DH405-10-5 | |
| Lambda Vision | LV-MC3/T | ||
| Omogeneizzatore | Microtech Nichion | Physcotron NS-360D | |
| Microsupporto | Quick Pro QP-3RH |
Riferimenti
- Ford, W. T., Chandran, R., Turk, H. Catalysts Supported on Polymer Colloids. Pure Appl. Chem. 60 (3), 395-400 (1988).
- Chen, C. -W., Chen, M. -Q., Serizawa, T., Akashi, M. In Situ Synthesis And the Catalytic Properties of Platinum Colloids on Polystyrene Microspheres with Surface-Grafted Poly(N-isopropylacrylamide). Chem. Commun. , 831-832 (1998).
- Suzuki, K., Yumura, T., Mizuguchi, M., Tanaka, Y., Chen, C. -W., Akashi, M.
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Ristampe e permessi
