Encapsulation und Permeabilitätseigenschaften von plasmapolymerisierten Hohlteilchen
Summary
Wir haben Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition werden dünne Schichten im Bereich von einigen nm bis einigen 100 nm auf Nanopartikeln aus verschiedenen Materialien abzuscheiden. Wir anschließend Ätzen der Kernmaterial hohlen Nanohüllen, deren Durchlässigkeit wird durch die Dicke der Schale gesteuert zu erzeugen. Wir beschreiben die Durchlässigkeit dieser Beschichtungen auf kleinen gelösten Stoffen und zeigen, dass diese Barrieren können eine verzögerte Freisetzung des Kernmaterials über mehrere Tage bereitzustellen.
Abstract
In diesem Protokoll werden Kern-Schale-Nanostrukturen durch Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition synthetisiert. Wir erzeugen ein amorphes Barriere durch Plasmapolymerisation von Isopropanol auf verschiedenen festen Substraten, einschließlich Siliciumoxid und Kaliumchlorid. Diese vielseitige Technik wird verwendet, um Nanopartikel und Nanopulver mit einer Größe von 37 nm bis 1 Mikron zu behandeln, durch Abscheiden von Filmen, deren Dicke kann überall von 1 nm bis 100 nm aufwärts. Auflösung des Kerns ermöglicht es uns, die Permeationsrate durch den Film zu studieren. In diesen Experimenten bestimmen wir den Diffusionskoeffizienten von KCl durch die Sperrschicht durch Beschichten KCL Nanokristalle und anschließend Überwachen der Ionenleitfähigkeit der beschichteten Teilchen in Wasser suspendiert. Das Hauptinteresse bei diesem Verfahren ist die Verkapselung und eine verzögerte Freisetzung von gelösten Stoffen. Die Dicke der Schale ist eine der unabhängigen Variablen, mit denen wir die Rate der Freisetzung. Es hat einen starken Einfluss auf die Geschwindigkeitder Freigabe, steigt die von einem Sechs-Stunden-Freigabe (und eine Wanddicke von 20 nm) zu einer langfristigen Freisetzung über 30 Tage (und eine Wanddicke von 95 nm). Das Freisetzungsprofil zeigt ein charakteristisches Verhalten: eine schnelle Freisetzung (35% der endgültigen Materialien) in den ersten fünf Minuten nach dem Beginn der Auflösung, und eine langsamere Freisetzung, bis alle der Kernmaterialien herauskommen.
Protocol
Discussion
Eine der größten Herausforderungen bei der Beschichtung Nanopartikel mit einem kompatiblen Chemie zwischen Beschichtung und Substrat 1,2 liefern. Die hier beschriebenen Methode hat den Vorteil, dass es nicht materialspezifischen. Plasma-Polymere weisen eine ausgezeichnete Haftung auf einer Vielzahl von Substraten, darunter harte Metalle (Abbildung 2 (c)), Kieselsäure (Abbildung 2 (c)), Silizium oder weichen Materialien (zB Polymere), ohne die Notwendigkeit für irgendeine …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde durch Grant No CBET-0651283 aus der US National Science Foundation und Grant No 117041PO9621 von Advanced Cooling Technology unterstützt.
Materials
| Silica particles | Geltech Inc. | ||
| Potassium chloride (crystals) | EMD Chemicals Inc. | ||
| Isopropyl alcohol (99.9%) | Sigma-Aldrich | ||
| Hydrofluoric acid (48-51%) | VWR | ||
| Pipes and flanges | Swagelok | diameter of ¼ and 1 inch | |
| roughing pump | Edwards | ||
| liquid nitrogen trap | A&N Corporation |
References
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