Related Offers

Инджиниринг Nanomembranes для Вытекая Применений

Др. Dusan Losic, Научно-исследовательский Институт Ян Wark, Университет Южного Австралии, Австралии
Соответствуя автор: dusan.losic@unisa.edu.au

Мембраны играют необходимую роль в природе также в много индустрий включая водоочистку, энергию, здоровье и agro-дело, где коммерчески технологии мембраны используя синтетические полимерные и керамические мембраны использованы на прошлые 50 лет тому назад. При рынок ежегодника оцененный около $10 миллиарда и появляющийся рынок для применений мембраны в отсеках топливного бака, продукции водопода, продукции чистой воды, обработке сточных вод, контроле за загрязнением воздуха, катализировании, пищевой промышленности, поставке снадобья, и медицинских службах.

, что по мере того как ключевая стратегия улучшают обычную и начинают Nanoscience и нанотехнология новые технологии мембраны путем исследовать романные nanomaterials и процессы nano-маштаба. Развитие новых nanomembranes используя предварительные подходы к nanofabrication быстро развивало в недавних летах, и их применение за процессами разъединения продленно в зоны нового применения.

Др. Losic и его исследовательская группа на Научно-исследовательском Институте Ян Wark (IWRI), Университете Южного Австралии, Аделаиды, работает на развитии новых nanomembranes с определенным фокусом на конструировать их специфические функциональные свойства к вытекая применениям, включая пристрелнные молекулярные разъединения, biosensing, и implantable поставку снадобья (Fig.1). Подход сразу воодушевлян по своему характеру, например мембраны biosilica в диатомеях (одноячеистых водорослях) где био-mimetic принципы прикладной для развития ключевых функций мембраны как селективный молекулярный переход, переход энергии и сигнализировать (воспринимать).

Диаграмма 1. Nanomembranes для вытекая применений: разъединения a) молекулярные, b) biosensing и поставка снадобья c)

Для того чтобы конструировать nanomembranes с пожеланными функциями и свойства, группа Др. Losic's начала серию протоколов изготовления точно для того чтобы контролировать их большинств критические параметры, включая диаметры поры, геометрию поры и химию поверхности. Собственн-приказывая электрохимический процесс выбран как подход к nanofabrication потому что просто, недорог, литографирования свободно и сильно гибко для того чтобы выполнить структурное инженерство на nanoscale.

Типичные структуры nanomembrane (окись глинозема) по заведенному порядку изготовляли в нашей лаборатории (FIG. сильно организованная выставка 2), вертикально выровнянные каналы поры с controllable структурным проставляет размеры, включая диаметры поры (10-200 nm), расстояния взаимо--поры (50 до 400 nm), высокий коэффициент сжатия поры, плотность поры (µm9 10 до11 10-2 cm), пористость (10 70%), толщину мембраны (1 до 500), и превосходные восходящий поток теплого воздуха, химическую стойкость и био-совместимость. Структурные характеристики nanomembranes могут легко быть проконтролированы и tunned путем регулировать условия (электролит, напряжение тока, течение, температуру и время) во время изготовления.

Диаграмма 2. изображения SEM структур поры nanomembranes (окиси глинозема) изготовленных путем собственн-приказывая электрохимическая анодизация. Поверхность A) верхняя и профиль b)

Трудная проблема изготовлять nanomembranes с геометрией форменных и храповика поры была разрешена через развитие уникально электрохимического вызванного метода nanofabrication цикловой анодизацией. Поэтому конструкция nanomembranes с сложными и иерархическими зодчеств поры позволяет нам для the first time использовать форму поры как стратегия для молекулярного разъединения. Новое понятие для селективного разъединения молекулы используя эти периодические nano-храповики под развитием для того чтобы underpin новая технология разъединения (FIG. 3).

Диаграмма 3. Nanomembranes при форменная геометрия поры изготовленная цикловой анодизацией

Для того чтобы выдвинуть свойства изготовленных nanomembranes мы начали несколько стратегий для их дополнительного структурного и химического functionalization включая процессы изменения как покрытие металла (химическое и электрохимическое), рост nanotube углерода, атомное низложение слоя, полимерность плазмы, и поверхностное functionalization.

Составные nanomembranes, с точно контролируемыми dimeters поры (вниз к немного nm), были проектированы с золотом, никелем, углеродом, полимерами и nanoparticles. Свойства перехода и размер и селективность химиката мембран значительно были улучшены для того чтобы соотвествовать требовательные для быстрого и селективного молекулярного разъединения.

Уникально свойства магнитных, ионной реакции, electrocatalytic и оптически (SERS, интерферометрические) этих мембран предлагают превосходный потенциал, с развитием биосенсоров обломока основанных и ярлык-свободных nanopore для биомедицинских диагностик и implantable поставки снадобья особого интереса для нашей группы на Научно-исследовательском Институте Ян Wark.


Справки

1. D. Losic, M.A. Коул, B. Dollmann, K. Vasilev, H.J. Griesser, Модификации поверхности nanoporous мембран глинозема полимерностью плазмы, Нанотехнологией, 2008, 19, 245704
2. D. Losic, S. Simovic, Собственн-Приказанное nanopore и платформы nanotube для применений поставки снадобья, Заключения Эксперта в Поставке Снадобья, 2009, DOI: 10.1517/17425240903300857
3. L. изменение Velleman, G. Triani, P.J. Эванса, J.G. Shapter, D. Losic, Структурного и химического пористых анодных глинозема 2009, Microporous и Mesoporous Материалов мембран, 2009, 126, 87-94
4. L. Velleman, J.G. Shapter, D. Losic, мембраны nanotube Золота functionalised с fluorinated тиолами для селективного молекулярного перехода, Журналом Науки Мембраны, 2009, 328,121-126.
5. D. Losic, M. Lillo, D. Losic Jnr., Пористый глинозем с форменной геометрией поры и сложные зодчеств поры изготовленные цикловой анодизацией, Малой, 2009, 5, 1392-1397
6. D. Losic, D. Losic Jnr, Подготовка Пористого Анодного Глинозема с Периодически Пефорируемыми Порами, Langmuir, 2009, 25, 5426-5431
7. K. Krishna, D. Losic, подход к A простой для синтеза TiO2 nanotubes с словотолкованием через-отверстия, Solidi RRL Состояния Physica, 2009, 3, Номер 5, 139-141
8. K. Vasilev, Z. Poh, K. Kant, J. Chan, A, Michelmore, D. Losic, Портняжничая поверхностные функциональности блоков nanotube titania, Биоматериалы 2009, doi: 10.1016/j.biomaterials.2009.09.074.
9. A.M. Md Jani, E.J. Anglin, S.J.P. McInnes, D. Losic, J.G. Shapter, N.H. Voelcker, Изготовление nanoporous анодных мембран с наслоенной поверхностной химией, Химических Сообщений глинозема 2009, 3062-3064
10. M. Lillo, D. Losic, отверстие поры Ионного Луча пористого анодного глинозема: образование одиночных nanopore и блоков nanopore, Писем Материалов, 2009, 63, 457-460.
11. M. Lillo, D. Losic, обнаружение отверстия Поры для контролируемого растворения слоя окиси барьера и изготовления nanoporous глинозема с словотолкованием через-отверстия, Журнала Науки Мембраны, 2009, 327, 11-17.

Авторское Право AZoNano.com, Др. Dusan Losic (Научно-исследовательский Институт Ян Wark, Университет Южного Австралии)

Date Added: Nov 4, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:39

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit