Related Offers

Iscensätta av Nanomembranes för att Dyka Upp Applikationer

Dr. Dusan Losic, Ian Wark Forskningsinstitut, Universitetar av Södra Australien, Australien
Motsvarande författare: dusan.losic@unisa.edu.au

Membran leker en nödvändig roll i natur, som väl i många branscher bevattna däribland behandling, energi, vård- och agro-affären, var reklamfilmmembranteknologier genom att använda polymeric och keramiska membran för syntetmaterialet har använts för förflutnan 50 år sedan. Med en ettårig växt marknadsföra värderat av omkring $10 miljard, och dyka upp marknadsför för membranapplikationer tankar in celler, väteproduktionen, rengöring bevattnar produktionen, wastewaterbehandling, luftförorening kontrollerar, catalysisen, livsmedelsförädling, drogleveransen och medicinska apparater.

Nanoscience och nanotechnology känns igen som den nyckel- strategin för att förbättra konventionellt, och att framkalla nya membranteknologier, genom att undersöka nya nanomaterials och nano-fjäll, bearbetar. Utvecklingen av nya nanomembranes som använder avancerad nanofabrication, att närma sig har fortskridit snabbt under senare år, och deras applikationdet okändaavskiljande bearbetar är fördjupat in i områden för ny applikation.

Dren Losic och hans forskninggrupp på det Ian Wark Forskningsinstitut (IWRI), Universitetar av Södra Australien, Adelaide, är funktionsduglig på utveckling av nya nanomembranes med detalj fokuserar på att planlägga deras specifika funktionella rekvisita in mot att dyka upp applikationer, däribland riktade molekylära avskiljanden, biosensing och den implantable drogleveransen (Fig.1). Att närma sig inspireras direkt av naturen, till exempel fungerar biosilicamembran i diatoms (singelcellalger) var bio-mimetic principer appliceras för utveckling av det nyckel- membranet, liksom den selektiva molekylära transporten, energitransport och att signalera (avkänning).

Figurera 1. Nanomembranes för att dyka upp applikationer: molekylära avskiljanden för a), b) biosensing och drogleverans för c)

Att planlägga nanomembranes med önskat fungerar, och rekvisitan, grupp för Dr Losics framkallade en serie av fabriceringprotokoll exakt för att kontrollera deras mest kritiska parametrar, inklusive pordiametrar, porgeometri och för att ytbehandla kemi. Detbeställa electrochemical processaa är utvalt, som nanofabricationen att närma sig, därför att det är enkelt, billigt, lithography fritt och högt böjligt att utföra strukturellt iscensätta på nanoscalen.

Typisk nanomembrane strukturerar (aluminaoxiden) rutinmässigt fabricerat i vår show för labbet som (Fig. 2) organiseras högt, den vertikalt arrangera i rak linje por, kanaliserar med controllable strukturellt dimensionerar, inklusive pordiametrar (10-200 nm), inter-por distanserar (50 till 400 nm), förhållandet för kickporaspekten, portäthet (µm9 10 -11 10-2 cm), porositet (10- 70%), membrantjocklek (1 - 500), och utmärkt termisk kemisk stabilitet och bio-förenlighet. De strukturella särdragen av nanomembranes kan lätt kontrolleras, och tunned, genom att justera, villkorar (electrolyten, spänning, strömmen, temperaturen och tid) under fabricering.

Figurera 2. SEM 2000 avbildar av por strukturerar av nanomembranes (aluminaoxid) som fabriceras av själv-beställa electrochemical anodization. Bästa A) ytbehandlar och tvärsnittet för b)

Det utmana problemet av att fabricera nanomembranes med formad och ratchetporgeometri löstes till och med utveckling av en unik electrochemical nanofabricationmetod som kallades cyklisk anodization. Därför designen av nanomembranes med komplexa och hierarkiska porarkitekturer låter oss för att den första tiden ska använda por formar som en strategi för molekylärt avskiljande. Ett nytt begrepp för det selektiva molekylavskiljandet som använder dessa periodiska nano-ratchets, är under utveckling som styrker ny avskiljandeteknologi (Fig. 3).

Figurera 3. Nanomembranes med formade porgeometrier som fabriceras av cyklisk anodization

Till för- rekvisitan av fabricerade nanomembranes framkallade vi flera strategier för deras extra strukturellt, och den kemiska functionalizationen som gäller ändring, bearbetar liksom belägger med metall att täcka (som är kemiskt och som är electrochemical), kolnanotubetillväxt, atom- lagraravlagring, plasmapolymerisation och ytbehandlar functionalization.

Sammansatt nanomembranes, med exakt kontrollerade pordimeters (besegra till några nm), iscensattes med guld-, mynt, kol, polymrer och nanoparticles. Transportrekvisitan och storleksanpassar, och kemisk selectivity av membran har markant förbättrats för att möta fordras krav för fastar och det selektiva molekylära avskiljandet.

Den unika magnetiska, jon-utbytet, electrocatalytic och optiska rekvisitan (SERS som, är interferometric) av dessa membran erbjuder utmärkt potentiellt, med utvecklingen av gå i flisor baserat, och etikett-fria nanoporebiosensors för biomedicaldiagnostik och implantable drogleverans av detaljen intresserar för vår grupp på det Ian Wark Forskningsinstitut.


Hänvisar till

1. D. Ytbehandlar Losic, M.A. Cole, B. Dollmann, K. Vasilev, H.J. Griesser, ändringar av nanoporous aluminamembran vid plasmapolymerisation, Nanotechnology, 2008, 19, 245704
2. D. Losic, S. Simovic, Själv-Beställd nanopore och nanotubeplattformar för drogleveransapplikationer, Sakkunnig Åsikt i DrogLeveransen, 2009, DOI: 10.1517/17425240903300857
3. L. Velleman, G. Triani, P.J. Evans, J.G. Shapter, D. Losic, Strukturellt och kemisk ändring av porösa anodic för 2009, Microporous och Mesoporous för alumina Material för membran, 2009, 126, 87-94
4. L. Förar Journal över Velleman, J.G. Shapter, D. Losic, Guld- nanotubemembran functionalised med fluorinated thiols för selektiv molekylär transport, av MembranVetenskap, 2009, 328,121-126.
5. D. Losic, M. Lillo, D. Losic Jnr., Porös alumina med formade porgeometrier och komplexa porarkitekturer som fabriceras av cyklisk anodization som Är Liten, 2009, 5, 1392-1397
6. D. Losic, D. Losic Jnr, Förberedelse av Porös Anodic Alumina med Periodvis Perforerade Por, Langmuir, 2009, 25, 5426-5431
7. K. att närma sig Krishna, D. Losic, enkelt A för syntes av nanotubes TiO2 med till och med-spela golfboll i hål morfologi, Physica StatusSolidi RRL, 2009, 3, Nr. 5, 139-141
8. K. Vasilev, Z. Poh, K. Kant, J. Chan, A, Michelmore, D. Losic som Anpassar ytbehandlafunktionsdugligheterna av titaniananotubesamlingar, Biomaterials 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, Fabricering av nanoporous anodic aluminamembran med i lagert ytbehandlar kemi, Kemiska Kommunikationer 2009, 3062-3064
10. M. Jon-Strålar Lillo, D. Losic, poröppning av porös anodic alumina: bildandet av singelnanopore och nanoporesamlingar, Material Märker, 2009, 63, 457-460.
11. M. till och med-spela golfboll i hål Lillo, D. Losic, Poröppningsupptäckt för kontrollerad upplösning av barriäroxidlagrar och fabriceringen av nanoporous alumina med morfologi, Förar Journal över av MembranVetenskap, 2009, 327, 11-17.

Ta Copyrightt på AZoNano.com, Dr. Dusan Losic (det Ian Wark Forskningsinstitut, Universitetar av Södra Australien)

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

Last Update: 13. June 2013 23:46

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