一个简单的、可伸缩的和连续电纺的策略开发生产种磁nano-stirrer酒吧能够承受苛刻的反应条件以及催化反应。
由于液体的被动扩散速度缓慢,与混合化学反应通常需要额外的帮助,但这是在小规模的系统难以实现。在使用渠道或外部影响(如超声波或温度梯度)有好处,也有很多缺点,包括将这些系统在设备制造的高成本,或者潜在破坏微小液滴。作为一种替代方法,磁field-driven旋转nano-stirrer连锁酒吧最近被开发出来,包括对齐的磁性纳米颗粒涂层的保护壳。然而,到目前为止,他们只有通过批处理方法,需要外部磁铁装配-这些技术很难扩大规模和批次之间可以有不一致。也很难控制外壳材料的孔隙度,使搅拌器酒吧容易受到恶劣的条件。
现在,Xueyang刘和她的同事们在南京理工大学在中国报道一个新的合成策略,使磁nano-stirrer酒吧。我们的方法的最大优点是大规模的,”刘解释道。我们应用一个电纺的方法,这是连续的,速度非常快,能够使大量nano-stirrer酒吧。与分批的合成,可以控制电纺的时间赚更多的你的产品。
在这个新方法,种铁3O4通过电纺纳米纤维产生和收集的水洗澡,他们用超声波处理的纤维分解成短nano-stirrer酒吧。nano-stirrer酒吧由低孔隙度的壳聚丙烯腈(PAN),这是非常耐用,在酸性和碱性两种环境下。刘还指出,“在这项研究中,我们使用锅,但是我们可以用PVDF(聚偏二氟乙烯),导电聚合物或聚合物具有不同官能团。
电纺是一种简单、低成本技术连续和可伸缩的综合体。然而,它通常会产生一个随机分散磁性纳米颗粒在纤维内部,只有弱磁耦合,使其不适合nano-stirrer酒吧。刘翔的团队解决这个问题通过将磁性纳米颗粒在少量的聚合物和使用大型纳米颗粒尺寸来提高磁粒子之间的耦合。
埃琳娜·舍普琴科纳米材料中心的科学家在美国阿贡国家实验室,说这些nano-stirrer酒吧可以产生广泛影响小规模系统:“当你试图最小化的解决方案,总有混合的问题,但外部引入nano-stirrer酒吧,可以激活可以解决这些问题。此外,nano-stirrer酒吧可以帮助简化微流控的设计平台和提供一个统一的组件在整个反应过程的混合政体。”
除了混合,nano-stirrer酒吧还可以作为催化支持——团队展示了这种双重功能的日益增长的黄金纳米线表面的搅拌器酒吧同时催化4-nitrophenol而激动人心的减少。刘说仍有更多的探索:“搅棒就像一个小的手,我们可以使用控制纳米结构,例如,用它来织长纳米线。在未来我们也会尝试种植其他结构或催化剂。
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