In this paper we describe the interfacial synthesis of conjugated microporous polymers (CMP) on sacrificial substrates, and the dissolution of the substrate for the preparation of freestanding CMP nanomembranes. In addition, we will describe how the fragile nanomembranes can be transferred to other substrates.
CMP와 같은 큰 표면적 재료는 그들의 탁월한 열적 및 화학적 안정성과 결합 작용기의 혼입이 높은 변동 및 낮은 밀도로, 최근 관심을 끌고있다 성장. 예컨대 스핀 코팅과 같은 통상의 기술 적용이 가능하지 않기 때문에 그러나, 그들의 자연 불용성은 처리 문제를 일으킨다. 특히 CMP와 같은 박막의 처리가 바람직하다 막 애플리케이션을 위해, 프로세싱 문제는 상업적인 응용을 방해했다.
여기에서 우리는 분자 층별로 레이어 (LBL) 합성을 통해 기능화 기판에 CMP 박막의 계면 합성을 설명합니다. 이 프로세스는 원하는 두께 및 조성물 심지어 원하는 조성 구배를 가진 필름을 제조 할 수있다.
희생 지지체의 사용은 지지체의 용해 후 의해 자립 막 제조를 허용합성. 이러한 초박형 자립 막을 처리하기 위해 희생 코팅과 보호 nanomembranes의 파열을 방지하기 위해, 큰 가능성을 보여 주었다. 원하는 기판 nanomembranes를 전송하려면, 도포 막은 공기 – 액체 계면에서 upfloated 후 침지 코팅을 통해 전달된다.
The preparation of ultra-thin polymer membranes is of high interest for applications in gas separation and nanofiltration. Challenges in the synthesis are represented by (a) the control of the membrane thickness and the homogeneity and (b) transfer of such fragile membranes. To overcome challenge (a), molecular layer-by-layer synthesis1 has shown great promise in controlling the thickness and homogeneity of thin films grown at the solid-liquid interface.2,3 Controlling the number of layers linearly controls the film thickness. The l-b-l method has been successfully used to fabricate surface mounted metal organic frameworks (SURMOFs),4-7 also the synthesis of thin polymer films via l-b-l reaction of polymer chains was demonstrated.8 The challenge (b) concerns the handling of these ultra-thin membranes. To avoid rupture or wrinkling of the nanomembranes sacrificial supports of coatings have shown great promise. 9
Here we will present a detailed protocol for synthesis of conjugated microporous polymer (CMP)10-13 thin films through sequential addition of the molecular building blocks, with desired thickness and composition. The preparation of free-standing CMP nanomembranes is achieved by using a sacrificial support. To handle and transfer the CMP nanomembranes to other supports we will describe a simple protocol to protect the membranes with sacrificial coatings and their upfloating to the liquid air interface and subsequent transfer using dip-coating.
CMP-필름의 합성을위한 촉매의 용액을 신선한이어야한다. 깨진 촉매 (즉, 산화) 솔루션의 푸른 색채로 표시됩니다. 신선한 액은 무색이다.
중요한 점은 스핀 코팅 후 PMMA 운모 기판의 가장자리를 절단하는 것이다. 또한, 기판에 결함이 절단 예정 즉, 각각의 스폿은 PMMA 인해 누락 된 금 층, 운모 기판과 접촉 할 수 있었다. 그렇지 금층 용이 운모 기판으로부터 박리 …
The authors have nothing to disclose.
The authors have no acknowledgements.
Acetone | VWR BDH Prolabo | 20066.330 | AnalR NORMAPUR |
Potassium iodide | VWR BDH Prolabo | 26846.292 | AnalR NORMAPUR |
Ethyl acetate | VWR BDH Prolabo | 23882.321 | AnalR NORMAPUR |
Tetrahydrofurane (THF) | VWR BDH Prolabo | 28559.320 | HiPerSolv CHROMANORM |
THF waterfree | Merck Millipore | 1.08107.1001 | SeccoSolv |
Iodine | Sigma-Aldrich | 20,777-2 | |
Tetrakis(acetonitrile)copper(I)hexafluoro-phosphate | Sigma-Aldrich | 346276-5G | |
Poly(methyl methacrylate) 996 kDa (PMMA) | Sigma-Aldrich | 182265-25G | |
1.1.1.1 Methanetetrayltetrakis(4-azidobenzene) (TPM-azide) | provided by AK Prof. Bräse. Institute of organic chemistry, Karlsruhe Institute of Technology. Synthesized according to9 | ||
1.1.1.1 Methanetetrayltetrakis(4-ethinylenebenzene) (TPM-alkyne) | provided by AK Prof. Bräse. Institute of organic chemistry, Karlsruhe Institute of Technology. Synthesized according to9 | ||
11-thioacetyl-undecaneacid propargylamide | provided by AK Prof. Bräse. Institute of organic chemistry, Karlsruhe Institute of Technology. Synthesized according to8 | ||
gold/titan coated silicium-wafer | Georg Albert PVD, 76857 Silz, Germany | ||
gold coated mica | Georg Albert PVD, 76857 Silz, Germany |