Functionalizing la Surface de Nanoparticles : Les Élans Utilisés à l'Institut d'Adolphe Merkle

M. Hervé Dietsch et Professeur Peter Schurtenberger, Institut d'Adolphe Merkle et Centre de Fribourg pour des Nanomaterials, Université de Fribourg
Auteur Correspondant : herve.dietsch@unifr.ch

Pour leur intégration dans une modification désirée, les nanoparticles exigent souvent d'une préparation de surface après ou pendant leur synthèse de les rendre compatibles avec le matériau de modification environnant. Les particules Colloïdales sont par définition une suspension des particules dures ou molles suspendues dans une solution. Pour une synthèse réussie et une stabilité colloïdale, une stabilisation extérieure est nécessaire, qui peut être électrostatique ou stérique.

Les nanoparticles de latex de Silice2 (SiO) (PS) et de polystyrène sont probablement les particules les plus utilisées, à cause de la facilité pour les synthétiser à une grande échelle (de gramme) pour différentes applications à la recherche principales et appliquées.

Des particules de Polystyrène sont généralement effectuées utilisant la polymérisation d'émulsion ou de dispersion du monomère de styrène. Les Deux, l'amorce et la présence surfactant, peuvent contribuer à la stabilisation électrostatique des particules, qui les évite pour former des agrégats. Toutefois cette stabilisation est souvent limitée à une charge selon le surfactant, qui nous a aboutis à développer des approches alternatives.

M. Dietsch et Professeur Schurtenberger à l'Institut d'Adolphe Merkle peuvent maintenant augmenter le barrage électrostatique à l'aide des copolymères en bloc amphiphilic comme stabilisateur pour la polymérisation1. Les particules de PS-PSS (Sulfonate de Polystyrène-Polystyrène) noyau-SHELL obtenues ainsi ont une densité de charge active plus de 100 particules plus haut que régulières de latex de PICOSECONDE de périodes1. Un Autre avantage de régler la répulsion électrostatique est le contrôle de la structure formée par l'intermédiaire des mécanismes d'assemblage d'individu comme illustré dans l'image suivante de microscopie électronique de boîte de vitesses (le côté gauche présente un double layer de particules, de présents de côté de main droite une couche unitaire).

Les particules de Silice ont l'avantage qu'il est possible de régler leurs propriétés utilisant les agents de couplage de silane qui greffent en covalence sur la surface. Des particules de Silice sont généralement effectuées à une échelle de laboratoire utilisant le procédé de gel de solenoïde basé sur l'oeuvre originale de Stöber et autres2. Utilisant l'élan de la modification extérieure, M. Dietsch et Professeur Schurtenberger pourraient prouver qu'il est possible de synthétiser les matériaux libres de nanocomposite de totalisation avec les particules intégrées de silice dans une modification de polyméthacrylate de méthyl (PMMA)3.

À cause de la facilité pour modifier les groupes extérieurs de silanol de particules de silice, les couches minces de silice sur des nanoparticles peuvent ouvrir la voie pour une chimie extérieure réglée d'une grande variété de différents nanomaterials.

La méthode générale de Graf et autres4 peut être adaptée à presque n'importe quel genre de particules pour augmenter la stabilité colloïdale des particules. Ceci concerne dans une première étape l'adsorption du polymère de la polyvinylpyrrolidone (PVP) sur la surface de particules. Ceci augmente la stabilité d'une suspension par un facteur 6. Cette méthode peut être adaptée pour les nanoparticles d'hématite5, qui sont utilisés en tant que particules modèles, parce que leur morphologie peut facilement être réglée par les paramètres de synthèse.

Pour autre que des nanoparticles d'oxyde la surface peut être modifiée utilisant l'adsorption des agents de phosphate. Comme exemple, M. Dietsch et Professeur Schurtenberger ont développé un agent de surface de chimie de claquement en collaboration avec Professot Mingdi Yan à l'Université De L'Etat De Portland et prouvé l'immobilisation covalente des particules magnétiques sur la surface des bactéries d'E-Coli6.

M. Dietsch et Professeur Schurtenberger voudraient préciser qu'il souvent n'importe pas comment la modification extérieure est faite, il peut être chimie covalente, chimie de claquement, adsorption d'un phosphate, un surfactant, un polyélectrolyte7 ou simplement modification directement pendant la synthèse. La modification Extérieure demeure, dans la plupart des cas un facteur clé pour régler les interactions des particules suspendues dans une modification désirée afin de réaliser les suspensions stables ou totaliser les matériaux libres de nanocomposite.


Références

1. Mohanty P.S., Dietsch H. Rubatat L., Stradner A., Matsumoto K., Matsuoka H. et Schurtenberger P., Langmuir 25 (4), 1940, 2009.
2. Stöber W., Fink, A. et Bohn E., Tourillon de Colloïde et la Science de Surface Adjacente 26 (1), 62, 1968.
3. M. Saric, H. Dietsch et Aspects de P. Schurtenberger, de Colloïdes et de Surfaces A, Physico-chimiques et de Bureau D'études, (2006), 291, 110-116.
4. Graf C. Vossen D.L.J, Imhof A. et van Blaaderen A., Langmuir 19 (17), 6693, 2003.
5. Dietsch H., Malik V., Reufer M., Dagallier C., Shalkevich A., Saric M., Gibaud T., Cardinaux F., Scheffold F., Stradner A. et P. Schurtenberger, Chimia, 62 (10), 805, 2008.
6. Gauche de Liu, Dietsch H., Schurtenberger P. et Yan M., Chimie de Bioconjugate, 20 (7), 1349-55, 2009.
7. Radice S., Kern P., Dietsch H., Mischler S. et Michler J., Tourillon de Colloïde et la Science 318 (2) 264, 2008 de Surface Adjacente.

Droit d'auteur AZoNano.com, M. Hervé Dietsch (Institut d'Adolphe Merkle et Centre de Fribourg pour des Nanomaterials)

Date Added: Oct 14, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:10

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