여기, 우리는 액체는 매우 낮은 압력 강하와 통해 전달할 수 있는 다양 한 microhoneycomb monoliths (MHMs)를 준비 하는 일반적인 프로토콜을 제시. MHMs 얻은 필터로 사용 될 것으로 예상 된다, 촉매 지원, 교류 형 전극, 센서 및 생체 재료에 대 한 건설 기계.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
방법 논문
셀 루 로스 Nanofiber 단방향 동결에 의해 준비 Microhoneycomb Monoliths 기반 Sols: 메서드 및 확장
이 논문에서
요약
초록
모놀리식 벌집 구조 종합 분야 그들의 높은 힘에 무게 비율 때문에 매력적인 되었습니다. 특히, microhoneycomb monoliths 마이크로미터 스케일 채널 (MHMs) 반응 고 분판을 위한 효율적인 플랫폼으로 그들의 큰 표면 영역에 때문에 예상 된다. 지금, MHMs만 매우 제한 된 선구자에서에서 단방향 (UDF) 동결 방법에 의해 작성 되었습니다. 여기, 우리는 다른 부품으로 구성 된 MHMs의 일련을 얻을 수 있는 프로토콜을 보고 합니다. 최근에, 우리는 UDF 과정을 통해 MHMs의 형성으로 독특한 구조 지시 대리인으로 그 룰 nanofibers 함수를 발견. MHMs 양보 하지는 물 녹는 물질과 셀 룰 로스 nanofibers를 혼합 하 여 다양 한 복합 MHMs 준비 될 수 있습니다. 이 상당히 다양 한 응용 프로그램으로 MHMs의 화학 헌법을 풍요롭게.
서론
새로운 물자로 microhoneycomb 모노 리스 (표시 MHM) 최근 종합 분야1,2,3,,45, 에서 엄청난 관심을 모으고 있다 6 , 7 , 8.의 MHM 벌집 모양의 크로스 섹션9직선 microchannels 배열 기둥으로 S. 向외. 수정 된 단방향 동결 (UDF) 방식을 통해 의해 먼저 준비 되었다. MHM 벌집 구조, 즉, 효율적인 공간 분할, 높은 강도 대 중량 비율, 그리고 낮은 압력 강하의 일반적인 이점을 소유한 다. 또한,는 MHM 훨씬 더 큰 특정 표면 영역을 있다 큰 채널 크기 벌집 모노 리스와 비교. UDF 메서드를 사용 하면 동시 단계 분리 동결 시 얼음 결정의 단방향 성장을 포함 한다. 얼음 결정의 제거 후 얼음 크....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
프로토콜
1. 1 wt %2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-oxyl (템포)의 준비-산화 셀 룰 로스 Nanofiber (TOCN) 솔 중재
참고: 솔 연속 액체 매체에서 매우 작은 고체 입자의 콜 로이드 현 탁 액으로 정의 됩니다.
- 20 분 동안 300 rpm에서 기계적인 교 반기와 이온된 (DI) 물 700 mL에 Nadelholz 표백 크 라프 트 펄프 (NBKP, 포함 하는 셀 룰 로스의 12 g)의 66.7 g를 일시 중단 합니다.
- 위의 NBKP 정지14,15천천히 템포 용액 (템포의 0.15 g 포함) 그리고 NaBr 용액 (NaBr의 1.5 g 포함)의 20 mL 20 mL를 추가 합니다.
- 천천히 3.0 M NaOH 솔루션을 추가 약 10.5 (pH 측정기로 측정)를 위의 현 탁 액의 pH를 조정 합니다.
- 천천히 템포 중재 산화를 시작 하려면 위의 혼합물에 있는 피 펫 수성 NaClO 솔루션 (6-14 wt % 활성 염소)의 약 63.8 g 추가.
- NaClO 추가 하는 동안 계속 10.0에서 ~ 10.5의 범위 내에서 시스템의....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
결과
단방향 동결의 방향 따라 MHM TOCN의 다른 위치에 대 한 형태학 조사 되며 그림 2에 표시 된. MHM-TOCN의 하단 부분에서 추가 되는 위치와 점진적 형태학 변화 밝혀졌다 (그림 2, 토론). 균질 혼합물 솔을 형성 하는 TOCN 솔에 두 번째 구성 요소를 도입 하 여 복합 MHMs의 다양 한 종류를 준비 가능 하다. 예를 들어 복합 MHMs SBR (그림 3a)를 포함 하 여, 티 오2 (그림 3b), 또는 심지어 탄소 섬유 (그림 4)는 준비.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
토론
MHMs를 달성 하기 위한 가장 중요 한 단계는 단방향 동결 단계 물 동안 원주 얼음 결정을 형성 하는 dispersoid 프레임 워크를 옆으로 밀어 굳은. 단방향 냉동 법은 기본적으로 선구자 솔와 냉각수 사이의 열 이동 포함 됩니다. 우리의 설치에서 찍기 기계는 일정 속도와 냉각수 (액체 질소)에 선구자 솔을 포함 하는 PP 튜브를 삽입 하 사용 되었다. 액체 질소는 항상 증발 유지, 이후 변동할 온도 기울기는 질소 액체 수준 위에 생성 됩니다. 질소 액체 레벨을 만지기 전에 PP 튜브는 필연적으로 경험 하지 PP 튜브의 아래쪽의 온도 변동 발생 했습니다 액체 질소 수준, 위에 차가운 공기 열 교환. 또한, 액체 질소 수준, 액체 질소 (-196 ° C)의 가까이 온도에 즉시 떨어졌다 PP 튜브의 아래쪽 및 인접 한 부품의 온도 또한 신속 하 게 만지고 시 냉각 액체 질소의 온도에 . 그것은 때까지 단방향 동결 시작된 일어나 psudo 안정 열 전달 하는 특정 위치와 관련. 동결, 후 PP 튜브는 동결에 대 한 섹션으로 떨어져.......
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
공개 사항
저자는 공개 없다.
감사의 글
이 작품은 국가 기본 연구 프로그램의 중국 (2014CB932400), 국립 자연 과학 재단의 중국 (번 51525204 및 U1607206) 및 심천 기본 연구 프로젝트 (제에 의해 지원 되었다 JCYJ20150529164918735)입니다. 또한, 우리는 친절 하 게 공급 폴리우레탄 및 스 티 렌 부 타 디 엔 고무, Daicel-Allnex 주식 회사과 JSR를 각각 감사 하 고 싶습니다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Nadelholz 표백 크래프트 펄프 | Seioko PMC 회사 | CSF = 600 | |
| TEMPO | Macklin Inc. | T819129 | 98% |
| NaBr | 맥클린 Inc. | S818075 | AR, 99% |
| NaClO | 알라딘 Inc. | S101636 | 6-14 중량% 활성 염소 기초 |
| SBR 콜로이드 | JSR corp. | TRD102A | 48.5 wt% |
| TiO2 | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. | A63725402 | 결정질 아나타제 위상 |
| 탄소 섬유 | Shenzhen Xian' 구 주식회사 | XGCP-300 | |
| 질산 | Huada 시약 | 7697-37-2 | 65-68 wt% |
| 믹서 | Scientific Industries, Inc | G-560 | 믹서 |
| 기계식 블렌더 | Waring Lab Ltd. | MX1000XTX | 셀룰로오스 다발을 나노 섬유로 분해하는 데 사용됩니다. |
| 균질화기: | Scientz Ltd. | HXF-DY | TiO2 나노 입자 pH 측정기 분산용 |
| 주식회사 호리바 | F-74BW |
참고문헌
- Nishihara, H., Mukai, S. R., Yamashita, D., Tamon, H. Ordered macroporous silica by ice templating. Chem. Mater. 17, 683-689 (2005).
- Mukai, S. R., Nishihara, H., Yoshida, T., Taniguchi, K., Tamon, H. Morphology of resorcinol-formaldehyde gels obtained through ice-templating. Carbon. 43 (7), 1563-1565 (2005).
- Mukai, S. R., Nishihara, H., Tamon, H. Porous microfibers....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재인쇄 및 허가
