Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Technical Sales Solutions - 5% off any SEM, TEM, FIB or Dual Beam

There is 1 related live offer.

5% Off SEM, TEM, FIB or Dual Beam

Новый Метод для Изготовлять Гибкие Мембраны Полимера с Каналами Subnanometer

Published on January 13, 2011 at 12:50 AM

Много футуристов envision мир в котором мембраны полимера с молекулярн-определенными размер каналами использованы для того чтобы захватить углерод, солнечн-основанные продукцией топлива, или desalinating морскую воду, среди много других функций.

Это будет требовать методов которыми такие мембраны можно охотно изготовить в навальных количествах. Метод представляя значительно первый шаг - вниз что дорога теперь успешно была продемонстрирована.

Изображение (a) изображение AFM мембраны полимера сердечник которой темный соответствует к органическим nanotubes. (b) TEM показывая sub-направленную мембрану при органические объезжанные nanotubes в красном цвете. Inset показывает сигналить-в изображении одиночного nanotube.

Исследователя с Министерством Энергетики США Лаборатория Лоренса Беркли Национальная (Лаборатория Беркли) и Университет Штата Калифорнии (UC) Беркли начали разрешени-основанный метод для наводить собственн-агрегат гибких мембран полимера с сильно выровнянными каналами subnanometer. Полно - совместимо с коммерчески процессами мембран-изготовления, поверены, что будет этот новый метод первым примером органических nanotubes изготовленных в функциональную мембрану над макроскопическими расстояниями.

«Мы использовали nanotube-формировать цикловые пептиды и сополимеры блока для того чтобы продемонстрировать сразу метод co-агрегата для изготовлять мембраны subnanometer пористые над макроскопическими расстояниями,» говорит Ting Xu, научный работник полимера который вел этот проект. «Этот метод должен позволить мы произвести пористые тонкие фильмы в будущем где размер и форма каналов могут быть портняжничаны молекулярной структурой органических nanotubes.»

Xu, которое держит совместные назначения с Разделением Наук Материалов Лаборатории Беркли и Отделами Беркли Университета Штата Калифорнии Наук и Инджиниринга Материалов, и Химию, ведущий автор бумаги описывая эту работу, которая была опубликована в журнале ACS Nano. Бумага озаглавлена «Фильмами Subnanometer Пористыми Тонкими Co-Агрегатом Субблоков Nanotube и Сополимеров Блока.»

Co-Authoring бумага с Xu был Nana Zhao, Feng Ren, Rami Hourani, Ming Tsang Ли, Джессикой Shu, Самюэлем Mao, и Кормилами Brett, которое с Молекулярной Плавильней, центр nanoscience ЛАНИ, котор хозяйничают на Лаборатории Беркли.

Направленные мембраны одна из природы самые ухищренные и самые важные вымыслы. Мембраны пефорированные с subnanometer направляют линию экстерьер и интерьер биологической клетки, контролируя - на основании размера - переход необходимых молекул и ионов в, через, и из клетку. Этот такой же подход держит преогромный потенциал для широкого диапазона людских технологий, но возможность находила рентабельные середины ориентировать вертикальн-выровнянные каналы subnanometer над макроскопическими расстояниями на гибких субстратах.

«Получающ молекулярное ровное управление над размером поры, формой, и химией поверхности каналов в мембраны полимера расследует через много дисциплин но остает критическим bottleneck,» Xu говорит. «Составные фильмы были изготовлены используя таблетированные nanotubes углерода и поле делает быстрые progess, однако, оно все еще представляет возможность к Востоку таблетировало nanotubes нормальные к поверхности фильма над макроскопическими расстояниями.»

Для их каналов subnanometer, Xu и ее исследовательская группа использовали органические nanotubes естественно сформированные цикловыми пептидами - цепями протеина полипептида которые соединяются на любом конце для того чтобы сделать круг. Не Похож На таблетированные nanotubes углерода, эти органические nanotubes «reversible,» который значит что их размер и ориентация можно легко доработать во время процесса изготовления. Для мембраны, Xu и ее сотрудницы использовали сополимеры блока - длинние последовательности или «блоки» одного типа предела молекулы мономера к блокам другого типа молекулы мономера. Как Раз по мере того как цикловые пептиды собственн-собирают в nanotubes, сополимеры блока собственн-собирают в чёткие блоки nanostructures над макроскопическими расстояниями. Полимер ковалентно соединенный к цикловому пептиду был использован как «посредник» для того чтобы связать совместно эти 2 собственн-собирая системы

«Конъюгат полимера ключ,» Xu говорит. «Он контролирует интерфейс между цикловыми пептидами и сополимерами блока и синхронизирует их собственн-агрегат. Результат что каналы nanotube только растут в пределах структуры мембраны полимера. Когда вы можете сделать все работать совместно этот путь, процесс действительно будет очень простым.»

Xu и ее коллегаы могли изготовить мембраны subnanometer пористые измеряя несколько сантиметров поперек и отличая high-density блоками каналов. Каналы были испытаны через измерения перехода газа углекислого газа и neopentane. Эти испытания подтвердили что permeance был более высоок для более малых молекул углекислого газа чем для более больших молекул neopentane. Следующий шаг будет использовать этот метод для того чтобы сделать более толщиные мембраны.

«Теоретически, никакие ограничения размера для нашего метода настолько там должны быть никакая проблема в делать мембраны над обширным районом,» Xu говорит. «Мы excited потому что мы верим что это демонстрирует осуществимость синхронизировать множественные процессы собственн-агрегата путем портняжничать вторичные взаимодействия между индивидуальными компонентами. Наша работа раскрывает новый бульвар к достигать иерархическая структура в поликомпонентной системе одновременно, которая в свою очередь должна помочь отжимает bottleneck к достигать функциональных материалов используя вверх ногами подход.»

Источник: http://www.lbl.gov/

Last Update: 11. January 2012 13:55

Tell Us What You Think

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

Leave your feedback
Submit