Vi har anvendt plasmaforstærket kemisk dampudfældning at aflejre tynde film strækker sig fra nogle få nm til flere 100 nm på nanopartikler af forskellige materialer. Vi derefter ætse kernematerialet til fremstilling af hule nanoshells hvis permeabilitet er styret af tykkelsen af skallen. Vi beskrive permeabiliteten af disse overtræk til små opløste og viser, at disse barrierer kan tilvejebringe langvarig frigivelse af kernematerialet over flere dage.
Abstract
I denne protokol, er kerne-shell nanostrukturer syntetiseret ved plasma forbedret kemisk dampudfældning. Vi producerer et amorft barriere ved plasma-polymerisation af isopropanol på forskellige faste substrater, herunder silica og kaliumchlorid. Dette alsidige teknik anvendes til behandling af nanopartikler og nanopowders med størrelser fra 37 nm til 1 um, ved at aflejre film, hvis tykkelse kan være hvor som helst fra 1 nm til op til 100 nm. Opløsning af kernen tillader os at studere graden af gennemtrængning gennem filmen. I disse eksperimenter, vi bestemme diffusionskoefficienten af KCl gennem barrierefilmen ved coating KCI nanokrystaller og efterfølgende overvågning af ioniske ledningsevne af de overtrukne partikler suspenderet i vand. Den primære interesse i denne proces er indkapslingen og forsinket frigivelse af opløste stoffer. Tykkelsen af skallen er en af de uafhængige variable, som vi styrer frigivelseshastigheden. Det har en kraftig virkning på den hastighedom frigivelse, stiger som fra en seks-timers release (vægtykkelse er 20 nm) til en langsigtet frigivelse i løbet af 30 dage (vægtykkelse er 95 nm). Frigivelsesprofilen viser et karakteristisk opførsel: en hurtig frigivelse (35% af de endelige materiale) i de første fem minutter efter begyndelsen af opløsningen og en langsommere frigivelse indtil alle kernematerialer kommer ud.
Protocol
1. Fremstilling af siliciumdioxidovertrukket nanopartikler til Deposition Begyndende med tør silicapulver, prøven forberede coating ved først at fjerne store aggregater. Vask silica partikler (diameter på 200 nm, købt fra Gel-Tec Corp) med ethanol (190 proof ren) og forlader prøven under en emhætte, indtil alle de fugten fordamper med ethanol. Finkæmme partikler gennem en række af metalliske masker (US # 100 til 400) for at bryde eventuelle resterende byområder. Sted pa…
Discussion
En af de største udfordringer i coating nanopartikler er at give en kompatibel kemi mellem belægningen og substratet 1,2. Metoden beskrevet her har den fordel, at det ikke er væsentlig-specifik. Plasma polymerer udviser fremragende adhæsion til en række substrater, herunder hårde metaller (figur 2 (c)), silica (figur 2 (c)), silicium eller bløde materialer (f.eks polymerer) uden behov for nogen særlig overflademodifikation 3 , 4,5. Teknikken har den yderlig…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbejde blev støttet af Grant No CBET-0651283 fra den amerikanske National Science Foundation og Grant nr. 117041PO9621 fra avanceret køleteknologi.
Shahravan, A., Matsoukas, T. Encapsulation and Permeability Characteristics of Plasma Polymerized Hollow Particles. J. Vis. Exp. (66), e4113, doi:10.3791/4113 (2012).