新材料在印刷塑料容器创建能够承受高温
执行塑料热化学反应容器可能听起来有悖常理,但英国研究人员已经表明可以开展一系列的热液在密封反应堆由化学合成3 d打印聚丙烯。
的方法使密封的实验室规模的反应堆,例如,1毫升或2毫升容量印刷,有可能扩大到更大的船只。它还允许网格的印刷密封室——在新的工作5 x5数组捏造,反应物的大规模筛选和条件。通常情况下,以下的反应类型(水热合成涉及加热混合物许多小时高达140°C)昂贵的精加工的不锈钢高压釜炸弹通常是必要的。新的工作能让这样的实验成本要低得多,更容易更少资源充足的实验室。
领导的工作李·克罗宁和罗斯Forgan格拉斯哥大学,他已经率先使用3 d打印技术用于创建reactionware特定几何配置帮助控制内的化学反应。“我想知道如果我们可以延长使用3 d打印隔间,可以容忍热,”克罗宁说。“solvothermal化学怎么样?”
使用聚丙烯,团队首先部分印刷血管。我们在中间,然后暂停添加试剂,完成印刷,这样里面的试剂都是密封的,并把它放到烤箱,”克罗宁说。在适当的温度和加热时间后,船被移除,钻或切开,产品删除。
如果反应堆加热到150°C,塑性变形和船只失败了。但低于这个温度血管保持其完整性。测试船舶能否成功举办solvothermal化学,合成两个集团以及有机框架(mof)为特征的;3毫升容量第一个反应堆需要加热18个小时在130°C,和第二个在20毫升反应堆加热在140°C 18个小时。在这两种情况下,收益率和样品纯度与传统方法比较。
为了测试系统的通用性,研究人员打印5 x5网格的反应室1毫升容量。为了创建小说协调聚合物,每个室被控二酸的组合连接器基于bis (pryidine)的支柱和金属阳离子。在120°C加热后48小时数组被除去,洞中钻出每个室确定“点击率”——井含有晶体适合结构研究。这样,与反应堆阵列在进一步的实验来确定最佳合成条件,两个新的三维协调聚合物被发现。更大的印刷反应堆被用来扩大规模的合成聚合物之一,提供一个示例与准备与常规设备。
“我们已经表明,概念的作品,你可以用它来发现新材料、“克罗宁说。显然有局限性包括溶剂兼容性和温度超过150°C。但大多数热液反应使用酒精或水和大多数都是在140到150°C。还可以有其他的塑料,在高温融化。”
克罗宁和Forgan的工作在新材料的发展潜力巨大,”说钱伯尼斯尼尔无机化学和材料主管在英国诺丁汉大学的。”的一个重要结果是能够探索更大范围的各种反应条件相对简单和廉价的方式。这个应该加速材料的发现在这一领域的研究和mof的面积几乎有无限的组合组件的这是一个巨大的进步。”
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