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.
جذبت CMP مواد مساحة كبيرة كما تزايد الاهتمام في الآونة الأخيرة، وذلك بسبب التباين الشديد في إدماج المجموعات الوظيفية في تركيبة مع الاستقرار الحرارية والكيميائية الرائعة التي قاموا بها، والكثافة المنخفضة. ومع ذلك، وطبيعتها غير قابلة للذوبان يسبب مشاكل في تجهيزها منذ التقنيات المستخدمة عادة مثل طلاء تدور غير متوفرة. خاصة بالنسبة للتطبيقات الغشاء، حيث تجهيز CMP كما الأغشية الرقيقة غير مرغوب فيه، ومعالجة المشاكل أعاقت تطبيق تجاريا.
نحن هنا وصف التوليف بينية من CMP الأغشية الرقيقة على ركائز functionalized عبر الجزيئي طبقة تلو طبقة (LBL) التوليف. هذه العملية تسمح إعداد الأفلام مع سمك المطلوب والتكوين والتدرجات التكوين حتى المرجوة.
استخدام دعامات الأضاحي يسمح إعداد الأغشية قائما بذاته من قبل انحلال الدعم بعدالتوليف. للتعامل مع مثل هذه الأغشية قائما بذاته رقيقة جدا حماية مع الطلاء الأضاحي أظهرت وعدا كبيرا، لتجنب تمزق nanomembranes. لنقل nanomembranes إلى الركيزة المطلوب، وupfloated الأغشية المغلفة في واجهة الهواء السائل ومن ثم نقلها عبر تراجع الطلاء.
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.
لتوليف للCMP فيلم الحل المحفز أن تكون طازجة. يشار إلى محفز كسر (أي أكسدة) من قبل تلوين الزرقاء من الحل. الحل الطازج هو عديم اللون.
والنقطة الحاسمة هي لقطع حواف الركيزة الميكا بعد طلاء تدور PMMA. أيضا عيوب في الركيزة يجب أن تقطع،</…
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 |