In this paper we describe the interfacial synthesis of conjugated microporous polymers (CMP) on sacrificial substrates, and the dissolution of the substrate for the preparation of freestanding CMP nanomembranes. In addition, we will describe how the fragile nanomembranes can be transferred to other substrates.
CMP, как большой площадью поверхности материалов привлекли растущий интерес в последнее время, в связи с их высокой изменчивости включения функциональных групп в сочетании с выдающейся термической и химической стабильностью, низкой плотностью и. Однако их нерастворим вызывает проблемы в их обработке, так как обычно применяется методы, такие как нанесение покрытия центрифугированием недоступны. Специально для мембранных приложений, где обработка CMP как тонких пленок желательно, проблемы обработки препятствовали их коммерческое применение.
Здесь мы опишем межфазное синтез CMP тонких пленок на подложках с функциональными через слой молекулярного за слоем (LBL) синтеза. Этот процесс позволяет получать пленки с желательной толщины и состава, и даже желаемым градиентом состава.
Использование жертвенных опор позволяет получать автономных мембран путем растворения носителя послесинтез. Чтобы справиться с такими ультра-тонкие мембраны автономные защита жертвенными покрытий показал большое обещание, чтобы избежать разрыва наномембран. Для передачи наномембран до желаемой подложки, мембраны с покрытием upfloated на границе раздела воздух-жидкость, а затем передаются через окунанием.
The preparation of ultra-thin polymer membranes is of high interest for applications in gas separation and nanofiltration. Challenges in the synthesis are represented by (a) the control of the membrane thickness and the homogeneity and (b) transfer of such fragile membranes. To overcome challenge (a), molecular layer-by-layer synthesis1 has shown great promise in controlling the thickness and homogeneity of thin films grown at the solid-liquid interface.2,3 Controlling the number of layers linearly controls the film thickness. The l-b-l method has been successfully used to fabricate surface mounted metal organic frameworks (SURMOFs),4-7 also the synthesis of thin polymer films via l-b-l reaction of polymer chains was demonstrated.8 The challenge (b) concerns the handling of these ultra-thin membranes. To avoid rupture or wrinkling of the nanomembranes sacrificial supports of coatings have shown great promise. 9
Here we will present a detailed protocol for synthesis of conjugated microporous polymer (CMP)10-13 thin films through sequential addition of the molecular building blocks, with desired thickness and composition. The preparation of free-standing CMP nanomembranes is achieved by using a sacrificial support. To handle and transfer the CMP nanomembranes to other supports we will describe a simple protocol to protect the membranes with sacrificial coatings and their upfloating to the liquid air interface and subsequent transfer using dip-coating.
Для синтеза CMP-пленки раствор катализатора должен быть свежим. Прерывистая катализатор (т.е. окисленного) обозначается синее окрашивание раствора. Свежий раствор бесцветный.
Важнейшим моментом является сокращение края слюды подложки после нанесения покрытия ПММА….
The authors have nothing to disclose.
The authors have no acknowledgements.
Acetone | VWR BDH Prolabo | 20066.330 | AnalR NORMAPUR |
Potassium iodide | VWR BDH Prolabo | 26846.292 | AnalR NORMAPUR |
Ethyl acetate | VWR BDH Prolabo | 23882.321 | AnalR NORMAPUR |
Tetrahydrofurane (THF) | VWR BDH Prolabo | 28559.320 | HiPerSolv CHROMANORM |
THF waterfree | Merck Millipore | 1.08107.1001 | SeccoSolv |
Iodine | Sigma-Aldrich | 20,777-2 | |
Tetrakis(acetonitrile)copper(I)hexafluoro-phosphate | Sigma-Aldrich | 346276-5G | |
Poly(methyl methacrylate) 996 kDa (PMMA) | Sigma-Aldrich | 182265-25G | |
1.1.1.1 Methanetetrayltetrakis(4-azidobenzene) (TPM-azide) | provided by AK Prof. Bräse. Institute of organic chemistry, Karlsruhe Institute of Technology. Synthesized according to9 | ||
1.1.1.1 Methanetetrayltetrakis(4-ethinylenebenzene) (TPM-alkyne) | provided by AK Prof. Bräse. Institute of organic chemistry, Karlsruhe Institute of Technology. Synthesized according to9 | ||
11-thioacetyl-undecaneacid propargylamide | provided by AK Prof. Bräse. Institute of organic chemistry, Karlsruhe Institute of Technology. Synthesized according to8 | ||
gold/titan coated silicium-wafer | Georg Albert PVD, 76857 Silz, Germany | ||
gold coated mica | Georg Albert PVD, 76857 Silz, Germany |