படிநிலை நுண்துளை கார்பன் பொருட்கள்: தொகுப்பு மற்றும் அறிமுகம்

படிநிலைநுண்துளை பொருட்கள், மல்டி-லெவல் நுண்துளை கட்டமைப்புகள்-மேக்ரோபோர்கள் (விட்டம் > 50 nm), மீசோபோர்கள் (2-50 nm) மற்றும் மைக்ரோபோர்ஸ் (<2 nm)-உயர் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு பகுதிகள், அதிக துளை அளவு விகிதங்கள், மேம்பட்ட ஊடுருவல், குறைந்த நிறை பரிமாற்ற பண்புகள் ஆகியவற்றை வெளிப்படுத்துகின்றன. , மற்றும் கணிசமான சேமிப்பு திறன்கள். இந்த பண்புக்கூறுகள், வினையூக்கம், உறிஞ்சுதல், பிரித்தல், ஆற்றல் மற்றும் வாழ்க்கை அறிவியல் உள்ளிட்ட பல்வேறு துறைகளில் பரவலான தத்தெடுப்புக்கு வழிவகுத்தது, எளிமையான நுண்ணிய பொருட்களின் மீது சிறந்த செயல்திறனைக் காட்டுகிறது.

இயற்கையிலிருந்து உத்வேகம் வரைதல்

படிநிலை நுண்ணிய பொருட்களின் பல வடிவமைப்புகள் இயற்கை கட்டமைப்புகளால் ஈர்க்கப்படுகின்றன. இந்த பொருட்கள் வெகுஜன பரிமாற்றத்தை மேம்படுத்தலாம், தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஊடுருவலை செயல்படுத்தலாம், குறிப்பிடத்தக்க ஹைட்ரோஃபிலிக்-ஹைட்ரோபோபிக் சூழல்களை உருவாக்கலாம் மற்றும் பொருட்களின் ஒளியியல் பண்புகளை மாற்றியமைக்கலாம்.

படிநிலையை ஒருங்கிணைப்பதற்கான உத்திகள்நுண்துளை பொருட்கள்

1. சர்பாக்டான்ட் டெம்ப்ளேட்டிங் முறை

படிநிலை மீசோபோரஸ் பொருட்களை உருவாக்க சர்பாக்டான்ட்களை நாம் எவ்வாறு பயன்படுத்தலாம்? வெவ்வேறு மூலக்கூறு அளவுகளில் இரண்டு சர்பாக்டான்ட்களை டெம்ப்ளேட்களாகப் பயன்படுத்துவது ஒரு நேரடியான உத்தி. நுண்துளை கட்டமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கு சர்பாக்டான்ட் சுய-அசெம்பிள் செய்யப்பட்ட மூலக்கூறு திரட்டுகள் அல்லது சூப்பர்மாலிகுலர் கூட்டங்கள் கட்டமைப்பு-இயக்கும் முகவர்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கட்டப் பிரிப்பை கவனமாகக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், படிநிலைத் துளை கட்டமைப்புகளை இரட்டை சர்பாக்டான்ட் டெம்ப்ளேட்டிங்கைப் பயன்படுத்தி ஒருங்கிணைக்க முடியும்.

நீர்த்த சர்பாக்டான்ட் அக்வஸ் கரைசல்களில், தண்ணீருடன் ஹைட்ரோகார்பன் சங்கிலி தொடர்பைக் குறைப்பது அமைப்பின் இலவச ஆற்றலைக் குறைக்கிறது. சர்பாக்டான்ட் டெர்மினல் குழுக்களின் ஹைட்ரோஃபிலிசிட்டி, பல சர்பாக்டான்ட் மூலக்கூறுகளால் உருவாகும் திரட்டுகளின் வகை, அளவு மற்றும் பிற பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது. சர்பாக்டான்ட் அக்வஸ் கரைசல்களின் CMC ஆனது அமைப்பில் பயன்படுத்தப்படும் சர்பாக்டான்ட், வெப்பநிலை மற்றும்/அல்லது கரைப்பான்களின் இரசாயன அமைப்புடன் தொடர்புடையது.

பிளாக் கோபாலிமர்கள் (KLE, SE, அல்லது F127) மற்றும் சிறிய சர்பாக்டான்ட்கள் (IL, CTAB, அல்லது P123) ஆகியவற்றைக் கொண்ட தீர்வுகளைப் பயன்படுத்தி Bimodal mesoporous silica gels தயாரிக்கப்படுகின்றன.

2. பிரதி முறை

ஒருங்கிணைக்க கிளாசிக்கல் அணுகுமுறை என்னநுண்துளை கார்பன் பொருட்கள்? நுண்ணிய கார்பனுக்கான பொதுவான டெம்ப்ளேட்டிங் நகலெடுக்கும் செயல்முறையானது, கார்பன் முன்னோடி/கனிம வார்ப்புரு கலவை, கார்பனேற்றம் மற்றும் கனிம வார்ப்புருவை அகற்றுதல் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியது. இந்த முறையை இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம். முதல் வகையானது சிலிக்கா நானோ துகள்கள் போன்ற கார்பன் முன்னோடிக்குள் கனிம வார்ப்புருக்களை உட்பொதிப்பதை உள்ளடக்கியது. கார்பனைசேஷன் மற்றும் டெம்ப்ளேட் அகற்றலுக்குப் பிறகு, விளைந்த நுண்ணிய கார்பன் பொருட்கள் வார்ப்புரு இனங்களால் ஆரம்பத்தில் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட தனிமைப்படுத்தப்பட்ட துளைகளைக் கொண்டுள்ளன. இரண்டாவது முறை கார்பன் முன்னோடியை டெம்ப்ளேட் துளைகளுக்குள் அறிமுகப்படுத்துகிறது. கார்பனைசேஷன் மற்றும் டெம்ப்ளேட் அகற்றலுக்குப் பிறகு உருவாக்கப்படும் நுண்துளை கார்பன் பொருட்கள் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட துளை கட்டமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன.

3. சோல்-ஜெல் முறை

படிநிலை நுண்ணிய பொருட்களை ஒருங்கிணைக்க சோல்-ஜெல் முறை எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது? இது ஒரு கூழ் துகள் சஸ்பென்ஷன் (சோல்) உருவாவதோடு தொடங்குகிறது, அதைத் தொடர்ந்து ஒருங்கிணைந்த சோல் துகள்களால் ஆன ஜெல் உருவாகிறது. ஜெல்லின் வெப்ப சிகிச்சையானது பொடிகள், இழைகள், படங்கள் மற்றும் மோனோலித்கள் போன்ற தேவையான பொருள் மற்றும் உருவ அமைப்பை அளிக்கிறது. முன்னோடிகள் பொதுவாக அல்காக்சைடுகள், செலேட்டட் அல்காக்சைடுகள் அல்லது உலோக குளோரைடுகள், சல்பேட்டுகள் மற்றும் நைட்ரேட்டுகள் போன்ற உலோக உப்புகள் போன்ற உலோக கரிம சேர்மங்களாகும். ஆல்காக்சைடுகளின் ஆரம்ப நீராற்பகுப்பு அல்லது ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட நீர் மூலக்கூறுகளின் டிப்ரோடோனேஷன் எதிர்வினை ஹைட்ராக்சைல் குழுக்களை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது, பின்னர் அவை ஒடுக்கப்பட்ட செயல்முறைகளுக்கு உட்பட்டு கிளைத்த ஒலிகோமர்கள், பாலிமர்கள், உலோக ஆக்சைடு எலும்புக்கூடு கொண்ட கருக்கள் மற்றும் எதிர்வினை எஞ்சிய ஹைட்ராக்சைடு மற்றும் அல்காக்சைடு குழுக்களை உருவாக்குகின்றன.

4. பிந்தைய சிகிச்சை முறை

இரண்டாம் நிலை துளைகளை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் படிநிலை நுண்துளை பொருட்களை தயாரிக்க என்ன பிந்தைய சிகிச்சை முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன? இந்த முறைகள் பொதுவாக மூன்று வகைப்படும். முதல் வகை கூடுதல் ஒட்டுதல் அடங்கும்நுண்துளை பொருட்கள்அசல் நுண்ணிய பொருள் மீது. இரண்டாவது கூடுதல் துளைகளைப் பெற அசல் நுண்துளைப் பொருளை இரசாயன பொறித்தல் அல்லது கசிவு செய்தல் ஆகியவை அடங்கும். மூன்றாவதாக புதிய துளைகளை உருவாக்க இரசாயன அல்லது இயற்பியல் முறைகளைப் (பல அடுக்கு படிவு மற்றும் இன்க்ஜெட் அச்சிடுதல் போன்றவை) பயன்படுத்தி நுண்ணிய பொருட்களின் (பொதுவாக நானோ துகள்கள்) முன்னோடிகளை ஒன்று சேர்ப்பது அல்லது ஒழுங்குபடுத்துவது ஆகியவை அடங்கும். பிந்தைய சிகிச்சையின் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகள்: (i) வெவ்வேறு தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய பல்வேறு செயல்பாடுகளை வடிவமைக்கும் திறன்; (ii) ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட வடிவங்கள் மற்றும் உருவ அமைப்புகளை வடிவமைக்க பல்வேறு கட்டமைப்புகளைப் பெறுவதற்கான திறன்; (iii) விரும்பிய பயன்பாடுகளை விரிவாக்க பல்வேறு வகையான துளைகளை இணைக்கும் திறன்.

5. குழம்பு டெம்ப்ளேட்டிங் முறை

ஒரு குழம்பில் எண்ணெய் கட்டம் அல்லது நீர் கட்டத்தை எவ்வாறு சரிசெய்வது, நானோமீட்டர்கள் முதல் மைக்ரோமீட்டர்கள் வரையிலான துளை அளவுகளுடன் படிநிலை கட்டமைப்புகளை எவ்வாறு உருவாக்குகிறது? முன்னோடிகள் நீர்த்துளிகளைச் சுற்றி திடப்படுத்துகின்றன, பின்னர் கரைப்பான்கள் ஆவியாதல் மூலம் அகற்றப்படுகின்றன, இதன் விளைவாக நுண்ணிய பொருட்கள் உருவாகின்றன. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், நீர் கரைப்பான்களில் ஒன்றாகும். "வாட்டர்-இன்-ஆயில் (W/O) குழம்புகள்" என்று அழைக்கப்படும் எண்ணெய் கட்டத்தில் நீர் துளிகளை சிதறடிப்பதன் மூலம் குழம்புகளை உருவாக்கலாம் அல்லது "ஆயில்-இன்-வாட்டர் (O/W) எனப்படும் தண்ணீரில் எண்ணெய் துளிகளை சிதறடிக்கலாம். குழம்புகள்."

ஹைட்ரோஃபிலிக் மேற்பரப்புகளைக் கொண்ட நுண்துளை பாலிமர்களை உற்பத்தி செய்ய, W/O குழம்புகள் அவற்றின் ஹைட்ரோபோபிக் நுண்துளை கட்டமைப்புகளை சரிசெய்ய பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஹைட்ரோஃபிலிசிட்டியை அதிகரிக்க, செயல்படக்கூடிய கோபாலிமர்கள் (வினைல் பென்சைல் குளோரைடு போன்றவை) குழம்பில் செயல்படாத மோனோமர்களில் (ஸ்டைரீன் போன்றவை) சேர்க்கப்படுகின்றன. துளி அளவுகளை சரிசெய்வதன் மூலம், படிநிலைநுண்துளை பொருட்கள்ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட போரோசிட்டிகள் மற்றும் தொடர்ச்சியான துளை விட்டம் ஆகியவற்றைப் பெறலாம்.

6. ஜியோலைட் தொகுப்பு முறை

ஜியோலைட் தொகுப்பு உத்திகள், பிற தொகுப்பு உத்திகளுடன் இணைந்து, படிநிலை நுண்துளைப் பொருட்களை எவ்வாறு உருவாக்க முடியும்? ஜியோலைட் தொகுப்பின் போது கட்டப் பிரிப்புக் கட்டுப்பாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்ட மிகை வளர்ச்சி உத்திகள், படிநிலை மைய/ஷெல் அமைப்புகளுடன் இரு-மைக்ரோபோரஸ் ஜியோலைட்டுகளைப் பெறுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படலாம், அவை மூன்று வகைகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன. முதல் வகை ஐசோமார்ஃபஸ் கோர்கள் (ZSM-5/silicalite-1 போன்றவை) மூலம் அதிக வளர்ச்சியை உள்ளடக்கியது, அங்கு மைய படிகங்கள் கட்டமைப்பு-இயக்கும் முகவர்களாக செயல்படுகின்றன. இரண்டாவது வகை எபிடாக்சியல் வளர்ச்சி, அதாவது ஜியோலைட் LTA/FAU வகைகள், வெவ்வேறு இடவசதி அமைப்புகளுடன் ஒரே கட்டிட அலகுகளை உள்ளடக்கியது. இந்த முறையில், ஜியோலைட் அடுக்குகளின் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட வளர்ச்சியின் காரணமாக, சில குறிப்பிட்ட படிக முகங்களில் மட்டுமே பூச்சு செய்ய முடியும். மூன்றாவது வகையானது, FAU/MAZ, BEA/MFI மற்றும் MFI/AFI வகைகள் போன்ற பல்வேறு ஜியோலைட்டுகளில் அதிக வளர்ச்சியைக் கொண்டுள்ளது. இந்த ஜியோலைட்டுகள் முற்றிலும் வெவ்வேறு ஜியோலைட் கட்டமைப்புகளால் ஆனவை, இதனால் தனித்துவமான வேதியியல் மற்றும் கட்டமைப்பு பண்புகள் உள்ளன.

7. கூழ் படிக டெம்ப்ளேட்டிங் முறை

கூழ் படிக வார்ப்புரு முறை, மற்ற முறைகளுடன் ஒப்பிடுகையில், பெரிய அளவு வரம்பில் ஆர்டர் செய்யப்பட்ட, குறிப்பிட்ட கால இடைவெளி கட்டமைப்புகளுடன் பொருட்களை எவ்வாறு உற்பத்தி செய்கிறது? இந்த முறையைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படும் போரோசிட்டி என்பது கடினமான வார்ப்புருக்களாகப் பயன்படுத்தப்படும் சீரான கூழ் துகள்களின் கால வரிசையின் நேரடிப் பிரதியாகும், இது மற்ற வார்ப்புரு முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது படிநிலை அளவு நிலைகளை உருவாக்குவதை எளிதாக்குகிறது. கூழ் படிக வார்ப்புருக்களைப் பயன்படுத்துவது, கூடியிருந்த கூழ் வெற்றிடங்களைத் தாண்டி கூடுதல் போரோசிட்டியை அளிக்கும்.

கூழ் படிக வார்ப்புருக்களின் உருவாக்கம், முன்னோடி ஊடுருவல் மற்றும் டெம்ப்ளேட் அகற்றுதல் உள்ளிட்ட கூழ் படிக வார்ப்புருவின் அடிப்படை படிகள் விளக்கப்பட்டுள்ளன. பொதுவாக, மேற்பரப்பு மற்றும் தொகுதி வார்ப்புரு கட்டமைப்புகளை உருவாக்க முடியும். முப்பரிமாண வரிசைப்படுத்தப்பட்ட மேக்ரோபோரஸ் (3DOM) கட்டமைப்புகள் மேற்பரப்பு டெம்ப்ளேட்டிங் அம்சம் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட "பலூன்" மற்றும் ஸ்ட்ரட் போன்ற நெட்வொர்க்குகள் மூலம் உருவாக்கப்படுகின்றன.

8. பயோ-டெம்ப்ளேட்டிங் முறை

எப்படி படிநிலைநுண்துளை பொருட்கள்இயற்கை பொருட்கள் அல்லது தன்னிச்சையான அசெம்பிளி செயல்முறைகளை நேரடியாகப் பிரதிபலிக்கும் பயோமிமெடிக் உத்திகள் மூலம் தயாரிக்கப்பட்டதா? இரண்டு முறைகளையும் உயிரி-ஈர்க்கப்பட்ட செயல்முறைகள் என வரையறுக்கலாம்.

படிநிலை நுண்துளை கட்டமைப்புகள் கொண்ட பல்வேறு வகையான இயற்கை பொருட்கள் அவற்றின் குறைந்த விலை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நட்பு காரணமாக நேரடியாக உயிர்-வார்ப்புருக்களாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். இந்த பொருட்களில், பாக்டீரியா நூல்கள், டயட்டம் விரக்திகள், முட்டை ஓடு சவ்வுகள், பூச்சி இறக்கைகள், மகரந்தத் தானியங்கள், தாவர இலைகள், மர செல்லுலோஸ், புரதத் திரட்டுகள், சிலந்தி பட்டு, டயட்டம்கள் மற்றும் பிற உயிரினங்கள் பதிவாகியுள்ளன.

9. பாலிமர் டெம்ப்ளேட்டிங் முறை

மேக்ரோபோர்களுடன் கூடிய பாலிமர் கட்டமைப்புகளை படிநிலை நுண்துளைப் பொருட்களைத் தயாரிப்பதற்கான டெம்ப்ளேட்களாக எப்படிப் பயன்படுத்தலாம்? மேக்ரோபோரஸ் பாலிமர்கள் சாரக்கட்டுகளாக செயல்பட முடியும், இரசாயன எதிர்வினைகள் அல்லது நானோ துகள்களின் ஊடுருவல் அவற்றைச் சுற்றி அல்லது உள்ளே நிகழும், இது பொருளின் உருவ அமைப்பை வழிநடத்துகிறது. பாலிமர் அகற்றப்பட்ட பிறகு, பொருள் அசல் டெம்ப்ளேட்டின் கட்டமைப்பு பண்புகளைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது.

10. சூப்பர்கிரிட்டிகல் திரவ முறை

நன்கு வரையறுக்கப்பட்ட நுண்துளை கட்டமைப்புகள் கொண்ட பொருட்கள், கொந்தளிப்பான கரிம கரைப்பான்கள் தேவையில்லாமல், நீர் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடை மட்டும் பயன்படுத்தி எவ்வாறு ஒருங்கிணைக்க முடியும், இதனால் பரந்த பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளை வழங்குகிறது? கார்பன் டை ஆக்சைடு காற்றழுத்தத்தின் போது வாயு நிலைக்குத் திரும்புவதால் நீர்த்துளி கட்டத்தை அகற்றுவது நேரடியானது. வாயுக்கள் அல்லது திரவங்கள் அல்லாத சூப்பர் கிரிட்டிகல் திரவங்கள், குறைந்த அடர்த்தியிலிருந்து அதிக அடர்த்திக்கு படிப்படியாக சுருக்கப்படலாம். எனவே, சூப்பர் கிரிட்டிகல் திரவங்கள் இரசாயன செயல்முறைகளில் டியூன் செய்யக்கூடிய கரைப்பான்கள் மற்றும் எதிர்வினை ஊடகமாக முக்கியமானவை. சூப்பர்கிரிட்டிகல் திரவ தொழில்நுட்பம் என்பது படிநிலை நுண்ணிய பொருட்களை ஒருங்கிணைத்து செயலாக்குவதற்கான ஒரு முக்கியமான முறையாகும்.

Semicorex உயர்தரத்தை வழங்குகிறதுகிராஃபைட் தீர்வுகள்குறைக்கடத்தி செயல்முறைகளுக்கு. உங்களிடம் ஏதேனும் விசாரணைகள் இருந்தால் அல்லது கூடுதல் விவரங்கள் தேவைப்பட்டால், தயவுசெய்து எங்களைத் தொடர்புகொள்ள தயங்க வேண்டாம்.

தொடர்பு தொலைபேசி எண் +86-13567891907

மின்னஞ்சல்: sales@semicorex.com