Name: deposition of porous sorbents on fabric supports
Uploaded: 2018-06-12T14:45:00.000+00:00
Duration: 5 min 58 s
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이 연구는 방위 위협 감소 기관 (DTRA BA08PRO015) 및 해군 연구소 기본 자금을 통해 해군 연구 미국 사무실에 의해 후 원했다. 여기 표현은 작가 이며 미국 해군, 미국 국방부, 또는 미국 정부를 대표 하지 않는다.

1. 전자 레인지 개시
<ol><li>마그네틱 볶음 바 150 rpm에서 사용 하 여 유리 비 커에 소 프로 파 놀의 184 mL와 수산화 암모늄 (28-30%)의 10 mL를 혼합 하 여 개시 솔루션을 준비 합니다. 수산화 암모늄 솔루션5tetraethyl orthosilicate (TEOS)의 6 mL를 추가 합니다. 주의: 수산화 암모늄은 알칼리 솔루션 흡입 또는 섭취 시 독성 뿐만 아니라 눈과 피부와 접촉 자극과 화상 위험 포즈입니다. 주의: Tetraethyl orthosilicate 가연성 및 독성입니다.</li>
	<li>시작 하려면 샘플, TEOS 혼합에 완전히 직물 기판 잠수함 하 고 유리, 전자 렌지 안전 접시를 제거 합니다. 참고: 여기에 사용 된 직물은 가벼운 무게, 전문 기술 및 직물 소매 업체에서 얻은 표백 하지 않은 면. 설명된 과정은 그들이 사용할 수 있는 수 산 기 또는 아민 그룹5있어야 제한 직물의 넓은 범위에 적합. 옷감 평면 내에서 거짓말 수 있습니다 제공 접시의 크기는 중요 하지 않습니다.<ol>
<li>30 1200 W를 사용 하 여 포화 직물 샘플 전자 렌지 s. 주의: 직물 샘플 및 요리 치료 다음 뜨거운 됩니다. 충분 한 환기와 함께 샘플을 전자 레인지와 결과 증기의 흡입을 피하십시오.</li>
		<li>3 주기 총 몸으로 그리고 마이크로웨이브 치료를 반복 합니다. 참고: TEOS 혼합 되 고 흐린 신속 하 게 강 수 발생 합니다. 즉시 사용 합니다.</li>
		<li>건조 오븐에서 30 분 100 ° C에서 건조 처리 직물. 일단 건조, 직물 주위 조건 하에서 저장할 수 있습니다. 참고: 여기에 사용 하는 오븐은 중력 오븐, 하지만 충분 한 크기의 어떤 오븐 건조 재료에 적합.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2입니다. 료의 준비
<ol><li>솔, 혼합 준비 Pluronic P123의 1.9 g, mesitylene, 0.5 g 및 실내 온도15,,1617,18,20 플라스틱 병에서 1, 2-비스 (trimethyoxysilyl) 탄 (BTE)의 2.12 g ,21. 주의: 1, 2-비스 (trimethyoxysilyl) 탄은 가연성 및 독성. 피부 접촉 및 흡입 하지 마십시오. Mesitylene 가연성 이며 독성이 있습니다. 피부 접촉 및 흡입 하지 마십시오.<ol>
<li>메탄올과 자기 저 어 바의 2.0 g을 추가 합니다. 컨테이너를 봉인 하 고 150 rpm에서 저 어. 주의: 메탄올 가연성 및 독성 이며 다른 건강 위험을 선물 할지도 모른다. 피부 접촉 및 흡입 하지 마십시오. 주:이 증 착의 유사, 에탄올이이 프로토콜의 메탄올 대신 사용할 수 있습니다. 추가 정보는 토론에 제공 됩니다.</li>
		<li>흔들된 솔루션 균질 나타나면 dropwise 0.1 M HNO3 6.07 g을 추가 합니다. 주의: 질소 산 부식성 이며 피부, 눈, 호흡기 자극을 일으킬 수 있습니다. 피부 접촉 및 흡입 하지 마십시오.</li>
		<li>6 h에 대 한 혼합 교 반 계속. 참고: 혼합물은 안정 하룻밤이 시점에서, 증발의 부재에만. 메탄올 저장 중 증발, 솔-젤 변경 될 것입니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 딥 코팅 직물
<ol><li>150 mm/min의 속도로 준비 솔에 TEOS 처리 직물을 찍어. 참고: 최대 270 mm/min의 빠른 속도 결과 자료에 부정적인 영향을 함께 사용할 수 있습니다. 여기, 150와 270 m m/min 사이 딥 및 그리기 속도 달성 하는 모든 장비는 적당 하다.<ol>
<li>24 h에 대 한 60 ° C 오븐에서 건조에 샘플을 전송 합니다.</li>
		<li>추가 24 h 80 ° C에서 경화를 계속 합니다. 참고: 최대 120 ° C의 고온 경화 사용할 수 있습니다이 시점에서. 치료, 후 직물 수 저장 주위 온도에 나중 추출에 대 한 허용.</li>
	</ol>
</li>
	<li>직물 샘플 추출 계면 활성 제를 48 h 65 ° C에서 초과 에탄올에 담가. 주의: 에탄올은 가연성 이다. 참고: 컨테이너 필요한 온도 견딜 것입니다 확인 하십시오.<ol>
<li>추가 에탄올과 섬유 린스.</li>
	</ol>
</li>
	<li>60-65 ° c.에 하룻밤 섬유 건조 일단 건조, 직물 주위 조건 하에서 저장할 수 있습니다.</li>
</ol>4. 포 르 피 린의 코팅된 직물의 기능화
<ol><li>1 차 아민 그룹을 가진 매 물자 functionalize, 톨루엔 0.5% 볼륨/볼륨15,16에 3 aminopropyltriethoxy silane (APS)의 솔루션을 준비 합니다. 주의: 3 Aminopropyltriethoxy silane은 부식성 및 독성이 있습니다. 피부 접촉 및 흡입 하지 마십시오. 톨루엔은 인화성, 독성, 그리고 알려진된 발암 물질. 피부 접촉 및 흡입 하지 마십시오.<ol>
<li>솔루션에서 패브릭 잠수함 그리고 1 h, 커버에 대 한 품 어.</li>
		<li>샘플 톨루엔을 철저 하 게 린스.</li>
		<li>건조 직물 샘플 100 ° c.에서 하룻밤</li>
	</ol>
</li>
	<li>Deuteroporphyrin IX 2, 4 두번째 에틸렌 글리콜 (딕스)의 구리 복합체를 준비 하려면 20 mg 2 mL 디 메 틸 sulfoxide22에 포 르 피 린의 분해. 주의: Porphyrins 건강 위험;를 제공할 수 있습니다. 권장된 예방 절차를 따릅니다.<ol>
<li>둥근 바닥 플라스 크에 구리 (II) 염화의 12.8 mg을 물 100 mL에 포 르 피 린 솔루션을 추가 합니다. 주의: 구리 염화가 이다 부식성, 독성, 및 수생 환경에 선물 위험. 피부 접촉 및 흡입 하지 마십시오.</li>
		<li>밤새 솔루션 역류 성 식도 염.</li>
		<li>로터리 증발 5 mL을 총 샘플 볼륨을 줄이기 위해 사용 합니다. 참고:는 포 르 피 린 나중 사용을 위해 대량에서 준비 될 수 있습니다. 준비 된 포 르 피 린은 실 온에서 어둠 속에 저장 되어야 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>15 mL의 0.1 M 2-(N-morpholino) ethansulfonic 산 (MES) 버퍼 pH 5.5에 준비 된 포 르 피 린 솔루션을 추가 합니다.<ol>
<li>1의 5 mg을 추가-에틸-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) 솔루션을 즉시 잠수함 직물 샘플.</li>
		<li>샘플을 커버 하 고 밤새 품 어.</li>
		<li>철저 하 게 물을 사용 하 여 샘플을 씻어.</li>
		<li>건조 직물 샘플 100 ° c.에서 하룻밤</li>
	</ol>
</li>
</ol>5입니다. 직물의 특성
<ol><li>제조 업체 프로토콜에 따라 어떤 상용 질소 흡착 특성 시스템을 사용 하 여 직물 샘플의 다공성 특징. 참고: 여기, 질소 흡착 분석은 완성 된 77 K. 시스템 사용에 따라, 그것은 샘플의 무게 또는 ≥65 ° C 분석 이전에 드에 해야 할 수 있습니다.<ol>
<li>Brunauer-모트-텔러 (내기) 메서드를 사용 하 여 면적의 결정에 대 한.</li>
		<li>등온선의 흡착 지점에서 기 공 크기의 결정에 대 한 배 럿-조 이너-Halenda (BJH) 메서드를 사용 합니다.</li>
		<li>단일 지점 메서드를 사용 하 여 상대 압력 (P/P0)에서 기 공 볼륨 결정 0.97.</li>
	</ol>
</li>
	<li>의해 테스트 작업 절차 (위) 8-2-501, 화학 또는 (견본 테스트)23 Simulants 재료 투과 테스트를 제공 하는 지침에 따라 직물 샘플 통해 2 chloroethyl 에틸 황화 (시스)의 투과 특성 ,24. 주의: 2 Chloroethyl 에틸 황화 가연성, 부식성, 독성, 고 건강 위험을 선물 한다. 피부 접촉 및 흡입 하지 마십시오. 참고:이 연구는 내부에서 구동 프로브 히터 사용자 정의 환경 내에서 온도 제어 하는 데 사용 했다. 이 챔버를 입력 하는 건조 공기에 습기의 비율 질량 유량 컨트롤러를 구동 하는 프로브를 사용 하 여 해결 됩니다. 스테인리스 스틸에 어로 졸-증기-액체-평가 그룹 (AVLAG) 셀 O-ring 물개로 수평으로 샘플을 보유 하고있다. 퍼지는 침투 테스트는 질소 스트림을 사용합니다. 대상이 배치는 견본 위에 headspace 견본 아래 위의 압력 차이 정체입니다. 샘플은 두 개의 고체 지원 디스크 정렬된 0.64 cm2 원형 구멍과 사이 지원 됩니다. 이 어셈블리는 AVLAG 셀에 배치 되 고 습도 equilibrated 2 헤에 대 한 대상 반복 디스펜서를 사용 하 여 액체 작은 물방울으로 소개 된다. 전용된 FID 대상 농도의 지속적인 모니터링 할 수 있습니다.</li>
	<li>ASTM E96, 수증기 전송에 의해 제공 하는 지침에 따라: 패브릭을 통해 수증기 전송 하 직 립 오픈 컵 메서드 샘플4,,2425.<ol>
<li>25 ° c.에이 분석에 대 한 인클로저를 제공 하는 인큐베이터를 수정</li>
		<li>16.9 이온된 물으로 섬광 유리병 (20 mL)를 채우십시오. 이 유리병에 시료를 봉인 하 고 유리병 무게. 차동, 인큐베이터에는 습도를 방 습 제를 사용 하 고 샘플 (0.25 L/min)의 표면에 걸쳐 흘러 건조 질소 스트림을 정렬.</li>
		<li>30 ~ 45 분 간격으로 분석 균형을 사용 하 여 샘플 덮여 유리병의 무게를 측정 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Bromberg, L., Pomerantz, N., Schreuder-Gibson, H., Hatton, T. 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저자 들은 아무 경쟁 금융 관심사 선언 합니다.

여기, 우리는 TEOS의 전자 레인지가 시작한 증 착 직물 매 다공성 organosilicate의 후속 증 착에 대 한 준비를 사용할 수 있습니다 나타났습니다. 접근 로드 1.12 g m2 의 직물 표면 당 매 직물의 이끌어 낸다. 질소 흡착에 의해 코팅된 직물의 분석 표시 다공성 코팅 시작된 직물의 전체 치료 재료 사이의 큰 차이. 그러나 표면적은,, monolith로 합성 유사 하 게 구성 된 자료에 대 한 관찰 보다는 더 적은. 매 혼자 시스 전송의 속도 직물에 걸쳐 85% 감소. 포 르 피 린 기능화는 지원에 매의 추가 추가 전송 (93% 총 감소) 감소. 포 르 피 린에 대 한 초기 획기적인 기능성 치료 직물 2 분;에서 발생 초기 획기적인 면 직물 0.6 분 했다. 화학 침투에 있는이 감소는 직물의 수증기 전송에 영향을 거의 달성 했다.
예금 매는 연속 박막 하지. 접근은 직물의 원사를 더 밀접 하 게 멀 코팅을 생성 합니다. 그 결과, 투과를 감소 직물의 직조에 의해 제한 됩니다. 여기, 경량 목화 패브릭 지원 자료로 사용 됩니다. 전자 레인지 개시 수정을 위한 아민 또는 수 산 기 그룹을 제공 하는 다른 직물에 사용을 위해 적당 하다. 사용에 미국 육군 전투 제복 (ACU), 나일론 및 면 블렌드 등 더 밀도가 짠된 직물, 직물 내의 빈 공간에 감소 기준 단순히 대상 전송에 더 큰 감소를 일으킬 것입니다. 쉼터 자료로 사용 밀도가 짠된 직물 유사한 장점을 제공할 것 이다. 리콜 매 치료 직물의 표면에 국한 되지 않습니다, 양 털 또는 무거운 니트 직물의 방식으로 몇 가지 깊이 제공 하는 자료는 투과에 추가 감축을 생산 하도 예상 된다 있다. 이 개념은 공기 여과에 사용 되는 3 차원 내기 재료에도 적용 됩니다.
여기에 설명 된 치료 전통 직물에 사용 하 여 제한 되지 않습니다. 그것은 종이의 수정에 대 한 잠재적인 계층, 더 일반적으로 짠된 직물으로 서 여과 방식에 적용 하는 자료를 내기 제공 합니다. 경우에 따라 여기에 설명 된 조건 지원 자료의 무결성을 유지 하기 위해 gentled 해야 합니다. 베이스 (수산화 암모늄)의 농도 감소 하는 것은 폴 리 에틸렌 섬유의 경우 필요할 수 있습니다. 전자 레인지 기간 기간 단축 (종이 재료)를 태우고 방지 하는 데 필요한 수 있습니다. 일부 합성 직물, 폴 리 프로필 렌은 예를 들어 사용 하는 건조 온도에서 감소가 필요 합니다. 솔 노화 온도 및 기간 변경으로 이러한 조건 결과 매의 형태에 큰 영향을 미칠 피해 야 한다.
에탄올은 메탄올 딥 코팅 솔에 대 한 대체 될 수 있습니다. 이 때 합성 확장 권장 에탄올 덜 건강 위험 때문에의 더 큰 볼륨을 사용 하 고. 솔 알코올, 2 세대 메탄올 대신 예를 들어, 4 ~ 12 g 에탄올 상당히 희석 될 수 있습니다) BTE, Pluronic P123, mesitylene, 및 산의 질량에 비례 증가 없이 혼합물의 더 큰 볼륨을 준비 하. 상대 양의 반응 물 및 용 매는 sol 코팅된 재료의 큰 샘플의 세대에 대 한 준비를 또한 증식 수 있습니다. 희석 또는 한 솔의 농도 정도 특정 직물에 매 자료의 결과 대량 로드에 영향을 줄 수 있습니다. 솔 혼합물으로 찍기의 여러 사이클 변화 총 로드에 이어질 합니다.
다른 지원 자료에 대 한 증 착 방식의 최적화 진행 중 이다. ACU 나일론 및 목화 혼합 직물의 수정 저지 니트 기반된 재료는 초기 화학 보호를 제공 하는 일일 착용 솔루션에 대 한 특정 관심의 이다. 다른 매 재료의 증 착은 또한 탐구 되 고. 예를 들어 한 설명된 여기17,,2027 다른 솔 준비를 사용 하 여 농약 대상의 캡처 및 촉매 다른 기반 개발 diethylbenzene 다리를 흡수 포 르 피 린입니다. 마지막으로,에 어로 졸, 액체, 및 증기 대상에 대 한 지원 직물 소재의 평가 진행 중 이다.

현재 미국 국방부 (국방부)에서 사용 가능한 화학 보호 의류 제공 전체 배리어는 레벨 A 화학 보호복, 예를 들어 하거나 공동 서비스 경량에서 보호를 위한 직물의 여러 레이어를 사용 하 여 통합된 양복 기술 (JSLIST)입니다. 전체 방 벽 의류 사용자에 상당한 부담을 부과. 자료를 통해 아무 수증기 전송, 열 레 귤 레이 션은 방해 된다. 그 결과, 사용 (임무 길이)의 기간은 제한; 의류는 제한 된 범위의 시나리오에 적합 합니다. JSLIST, 다른 한편으로, 탄소 포탄 직물 및 안락 계층 사이 adsorbent의 레이어를 사용합니다. 사용자 결과 부담 감소 하지만 제거 하지, 그리고 보호 기능 배리어 슈트에 비해 감소 된다. 열 부담 넘어 JSLIST 소송 24 시간의 지속적인 사용을 위해 적당 한 이다. 기술의이 종류의 어느 쪽도 아니는 긴 기간, 매일 착용 의류에에서 기본 보호 기능을 제공 적합 합니다. 낮은 위험 환경, 조건 MOPP 0 ~ 2 (MOPP-임무 지향 보호 자세), 적당 한 및 다른 낮은 위험 상태에 대 한 사용 기준 보호 될 것 이다. 국방부 우려 넘어 기준선 보호 유틸리티 이전 경고 없이 오염 된 환경에 입력할 수 있습니다 첫 번째 응답자를 될 것 이다.
국방부 보호 의류 향상을 추구 하는 연구는 지속적이 고 지속적인1,2,,34. 이전 노력 heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl의 증 착에 대 한 전자 렌지 시작 프로세스의 잠재력을 확인) oleophobic 동작5를 생산 하는 직물에 trimethoxysilane. JSLIST 의류의 쉘 계층을 향상 시킬 수 있습니다 직물을 생산 하기 위해 의도가 했다. 이 oleophobicity의 계층된 복 내 화학 성 향상 시킬 수 있습니다, 그것은 소송에 의해 부과 된 열 부담을 해결 되지 것입니다. 흡수 및 캡처 및 화학 위협6,7,,89,10, 의 분해 촉매에 초점을 맞춘 추가 진행 중인 작품은 11,12,,1314. 최근 기술된 접근 사용 다공성 organosilicate 흡수 porphyrins를 캡처하고 phosgene 저하와 결합 하 고 농약 simulants 및 nitroenergetics15 독성 산업 화합물 (TICS)의 캡처에 대 한 비슷한 재료를 사용 ,,1617,18,,1920. 약속, 하는 동안 이러한 분말된 재료 기술 의류에 직접 적용 되지 않습니다.
Organosilicate 시스템 딥에 널리 적용 하 고 접근, 일반적으로, 유리 및 실리콘 웨이퍼에 코팅을 스핀. 위에서 설명한 전자 레인지 증 착 기술은 직물에 이러한 물질의 응용 프로그램에 대 한 메커니즘을 제공 합니다. 여기, 우리가 직물 준비에 tetraethylorthosilicate와 함께에서 설명된 프로세스를 사용 합니다. 그들은 다음 복 각 코팅 방식을 통해 다공성 흡수 처리 됩니다. 형태학 상 특성 직물에 매는 다공성의 존재를 보여 줍니다. 이 치료 없이 직물을 통해 2-chloroethyl 에틸 황화 (시스) 투과의 평가 자료 전역 대상의 교통에 큰 영향을 보여줍니다.

<table><tbody><tr><td>unbleached 100% cotton fabric</td><td>JOANN Stores</td><td>N/A</td><td>Protocol is suitable for use on a variety of fabrics</td></tr><tr><td>ammonium hydroxide</td><td>Aldrich</td><td>32,014-5</td><td></td></tr><tr><td>tetraethyl orthosilicate</td><td>Aldrich</td><td>13,190-3</td><td></td></tr><tr><td>Pluronic P123</td><td>Aldrich</td><td>435465</td><td></td></tr><tr><td>mesitylene</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M7200</td><td></td></tr><tr><td>1,2-bis(trimethoxysilyl)ethane</td><td>Aldrich</td><td>447242</td><td></td></tr><tr><td>methanol</td><td>Fisher Chemical</td><td>A454SK-4</td><td></td></tr><tr><td>nitric acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>438073</td><td>Prepare 0.1 M aqueous solution</td></tr><tr><td>3-aminopropyltriethoxysilane</td><td>Gelest</td><td>SIA0603.4</td><td></td></tr><tr><td>toluene</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>650579</td><td></td></tr><tr><td>Deuteroporphyrin IX bis ethylene glycol</td><td>Frontier Scientific</td><td>D630-9</td><td></td></tr><tr><td>dimethyl sulfoxide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>276855</td><td></td></tr><tr><td>copper chloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>256528</td><td></td></tr><tr><td>2-(N-morpholino)ethansulfonic acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M3671</td><td>Prepare 0.1M buffer at pH 5.5</td></tr><tr><td>1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E6383</td><td></td></tr><tr><td>ethyl alcohol</td><td>Warner-Graham</td><td>64-17-5</td><td></td></tr><tr><td>Drierite</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>737828</td><td></td></tr><tr><td>Microwave</td><td>Daewoo</td><td>KOR-630A</td><td></td></tr><tr><td>Nitrogen adsorption instrument</td><td>Micromeritics</td><td>&amp;nbsp;TriStar II Plus&amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Environmental chamber</td><td>custom part</td><td>N/A</td><td>Here, a modified Thermolyne incubator, Compact Series 5000 was used</td></tr><tr><td>Flame ionization detector (FID)</td><td>SRI Instruments</td><td>8690-0010</td><td>Model 110</td></tr><tr><td>Humidity probe</td><td>Vaisala</td><td>HMT3303E0A193BCAC100A0CCABEA1</td><td></td></tr><tr><td>AVLAG Cell</td><td>custom part</td><td>N/A</td><td>AERO-Space Tooling and Machining, P/N RS0010 Permeation cell</td></tr><tr><td>Computer controlled heater</td><td>World Precision Instruments</td><td>AIRTHERMY-ATX</td><td></td></tr><tr><td>Mass flow controller</td><td>MKS Instruments</td><td>1179A01312CS</td><td></td></tr><tr><td>Dipper mechanism Type D1L</td><td>NIMA Technology Ltd</td><td>D1L</td><td></td></tr><tr><td>Gravity oven</td><td>Fisher Scientific</td><td>15-103-0520</td><td></td></tr><tr><td>Stirring hotplate</td><td>Fisherbrand</td><td>S28482</td><td></td></tr><tr><td>Octagon spinbar, magnetic stirring bar</td><td>Fisherbrand</td><td>14-513-82</td><td></td></tr><tr><td>PSI-Plot version 9.5</td><td>Poly Software International, Inc</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Microsoft Office Professional Plus - Excel 2013 32-bit</td><td>Microsoft</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>MicroActive TriStar II Plus Software</td><td>Micromeritics</td><td>packaged with the TriStar II nitrogen adsorption instrument</td><td></td></tr></tbody></table>

deposition of porous sorbents on fabric supports

전자 레인지 증 착 기술 실, 이전 oleophobic 직물의 생산에 대 한 설명에 대 한 적응 직물을 제공 하는 지원 료에 의해 연속적으로 대우 될 수 있다 자료. 솔 준비 딥 코팅 직물에 지원된 다공성 계층을 제공합니다. 이 경우에, 다공성 층은 이전 캡처 및 phosgene의 변환에 대 한 증명 되었습니다 가루 재료에 따라 기능성된 포 르 피 린 매 시스템. 대표적인 코팅 코 튼 원단 10 mg/g의 로드 수준에 적용 됩니다. 이 코팅 패브릭 (직물 지지도의 93%)을 통해 수증기 전송에 미치는 영향을 최소화는 크게 감소 2 chloroethyl 에틸 황화 (시스) 소재 (직물 지지도의 7%)를 통해 전송 합니다. 설명된 방법 수정에 대 한 아민 및 수 산 기 그룹을 제공 하는 다른 직물에 있는 사용에 적합 하 고 다양 한 기능을 생산 하기 위해 다른 솔 준비와 함께에서 사용할 수 있습니다.

질소 흡착 딥 코팅 절차에 따라 처리 원단 사용 되었다. 그림 1에서 보듯이 예상된 등온선 다공성 코팅에 얻은 것입니다. 이 행동 치료 직물에 대 한 고 전자 렌지 시작 직물에 대 한 대조. 무시할 수 질소 흡착 혼자 직물과 전자 레인지 치료 따르는 직물에 대 한 지적 했다. 아니 기 공 크기를 결정 했다. 다공성 코팅 생산 공 볼륨 0.013 cm3/g으로 3.39 m2/g의 면적. 악기 Å, 아니 76의 BJH 흡착 기 공 크기를 보고 하는 동안 중요 한 기능이 기 공 크기 분포에서 관찰 된다. 직물 코팅 프로세스의 각 단계에서의 이미지는 그림 2에 제공 됩니다. 매의 평균 질량 면에 입금 지원 샘플 증 착 전후 최종 건조 과정, 원래 직물에서 ~ 1%의 체중 증가의 차동 무게에 따라 0.01 g/g을 결정 했다. 측정된 표면 및 기 공 볼륨 자료만 매 대량 구성 요소에 대 한 계정에 해결 되는 매에 대 한 노출 영역 공 볼륨 1.3 c m3/g으로 339 m2/g입니다. 비교를 위해,이 매 닫힌된 반응 기에서 기둥으로 합성 되었다 때 질소 porosimetry 공 볼륨 1.01 m2/g 및 기 공 직경 7626Å 1143 m2/g의 내기 표면 영역 표시. 유형 IV 같은 등온선 상당한 히스테리시스 (그림 3)와 함께이 자료에 대 한 관찰 되었다. 두꺼운 필름 샘플 치료 료 솔 페 트리 접시에 코팅된 직물 샘플에 사용 되는 프로토콜에 따라 처리 하 여 준비 되었다. 질소 porosimetry 표시 공 볼륨 0.78 cm3/g 및 기 공 직경 39 968 m2/g의 BET 표면적 Å이 자료 (그림 3).
치료 직물에 대 한 수증기 전송 (WVT) 속도 2 연 발된 셀4,,2425를 사용 하 여 평가 되었습니다. 이 평가 1.65 c m2의 총 노출 영역 원형 직물 샘플을 사용. 그림 4에서 같이, 직물의 마이크로웨이브 개시 치료 면에 비해 수증기 전송에는 약간의 감소를 발생 합니다. 수증기 전송에 추가로 변경 하지 다음 매 증 착 또는 포 르 피 린으로 기능화 지적 했다. 코 튼 원단의 WVT 속도 121 g/h을 결정 했다/m2. WVT 속도 112 g/h로 감소 되었다/전자 레인지 시작 시 m2 . WVT 요금의 113 g/h/m2 는 완전 포 르 피 린 기능성된 치료에 대 한 결정 했다.
2-Chloroethyl 에틸 황화 (시스) 여부 다공성 치료의 결과 변화 화학 전송 속성에 직물에 대 한 확인 하는 simulant으로 사용 되었다. 시스는 화학 전 대리인 황 겨자는 simulant으로 일반적으로 사용 됩니다. 여기 사용 매 자료 탄 브리지 그룹 및 이루어져 있다 되어 기능성 구리 Deuteroporphyrin IX 2, 4 두번째 에틸렌 글리콜 (CuDIX) metalloporphyrin와. 이 phosgene15,16의 캡처에 사용 하기 위해 이전 시연 매 시스템의 특성을 반영 합니다. 화학 수증기 수송 졸-증기-액체-평가 그룹 (AVLAG) 셀23,24를 사용 하 여 결정 했다. 메서드를 사용 하 여 화 염 이온화 검출 (FID)에서 연속 흐름 제어 (40 ° C) 온도 및 상대 습도 (50%)에 대 한 노출된 영역 0.64 c m2의 총. 그림 5 는 시간에 따라 FID 응답을 제공합니다. 혼자 면 직물은 평가 하는 때, 67 g/h의 최고 속도/m2 (총 214 µ g) 대상의 아무 유지와 지적 했다. 다공성 처리 결과 전송의 두 피크 비율에 뜻깊은 감소 (9.6 g/h/m2) 및 직물을 통해 대상의 총 수송. 원래 적용 했다 시스 214 µ g의 78 µ g은 83 h 기간 동안 복구 했습니다. 기능성된 포 르 피 린 다공성 치료 더 4.5 g/h 최고 속도 전송의 감소/m2 83 h 이상 39 µ g 시스의 총 전송 실험.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57331/57331fig1.jpg"> 그림 1: 직물의 형태학 특성. 전형적인 직물 견본 (빨간색), (파란색) 전자 레인지 개시 과정 다음 유사한 견본, 직물의 응용 프로그램을 다음에 대 한 대표적인 질소 수 착 등온선 (A) 및 기 공 크기 분포 (B) 운항 표시는 매 (녹색), 그리고 전체 매 시스템 (블랙)의 응용 프로그램을 다음과 같은 직물. <a href="/files/ftp_upload/57331/57331fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57331/57331fig2.jpg"> 그림 2: 직물의 사진. 여기 사진은 시작 하는 전자 레인지, 매 코팅 재료 (A)는 CuDIX 포 르 피 린 혼자 면 (B), 그리고 전체 포 르 피 린 기능성 코팅 면 (C)에. 대우 견본 치료 코 튼 원단에 중첩 됩니다. <a href="/files/ftp_upload/57331/57331fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57331/57331fig3.jpg"> 그림 3:의 형태학 특성 매 지원 되지 않습니다. 여기는 대표적인 질소 수 착 등온선 (A) 및 기 공 크기 분포 (B) 합성 모노 리스 (블랙)으로 두꺼운 필름 (레드)26으로 합성 하는 때 때 매에 대 한 표시. <a href="/files/ftp_upload/57331/57331fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57331/57331fig4.jpg"> 그림 4: 수증기 투과. 수증기 투과 분석에서 결과 완전 한 CuDIX 포 르 피 린 기능성된에 대 한 제공 코 튼 원단 (블랙)에 매. 코 튼 패브릭만 (레드)와 면 직물만 매 구성 요소 (파랑)와 비교 되 게 됩니다. <a href="/files/ftp_upload/57331/57331fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57331/57331fig5.jpg"> 그림 5: 시스의 침투. 코 튼 원단에 기능성된 완전 한 포 르 피 린 매 코팅을 통해 시스의 침투 (블랙) 제공 됩니다. 직물 전용 (레드) 및 직물만 매 구성 요소 (파랑)와 비교를 위해 선물 된다. 삽입 된 세 물질에 대 한 초기 획기적인 기간의 확대 보기를 제공합니다. <a href="/files/ftp_upload/57331/57331fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

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Deposition of Porous Sorbents on Fabric Supports

이 보고서는 전자 레인지가 시작한 접근 방식이 기능성된 포 르 피 린 다공성 organosilicate 흡수의 증 착에 대 한 코 튼 원단에 고이에서 발생 하는 직물을 통해 2-chloroethyl 에틸 황화 (시스) 전송에서 감소를 보여줍니다. 치료입니다.

패브릭 지원에 다공성 흡수의 증 착

A microwave deposition technique for silanes, previously described for production of oleophobic fabrics, is adapted to provide a fabric support material ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Chemistry

6.5K 조회수.  Naval Research Laboratory. 이 보고서는 전자 레인지가 시작한 접근 방식이 기능성된 포 르 피 린 다공성 organosilicate 흡수의 증 착에 대 한 코 튼 원단에 고이에서 발생 하는 직물을 통해 2-chloroethyl 에틸 황화 (시스) 전송에서 감소를 보여줍니다. 치료입니다.

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Preparation of Hydrophobic Metal-Organic Frameworks via Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition of Perfluoroalkanes for the Removal of Ammonia

Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) of perfluoroalkanes has long been studied for tuning the wetting properties of surfaces. For high surface area microporous materials, such as metal-organic frameworks (MOFs), unique challenges present themselves for PECVD treatments. Herein the protocol for development of a MOF that was previously unstable to humid conditions is presented. The protocol describes the synthesis of Cu-BTC (also known as HKUST-1), the treatment of Cu-BTC with PECVD of perfluoroalkanes, the aging of materials under humid conditions, and the subsequent ammonia microbreakthrough experiments on milligram quantities of microporous materials. Cu-BTC has an extremely high surface area (~1,800 m2/g) when compared to most materials or surfaces that have been previously treated by PECVD methods. Parameters such as chamber pressure and treatment time are extremely important to ensure the perfluoroalkane plasma penetrates to and reacts with the inner MOF surfaces. Furthermore, the protocol for ammonia microbreakthrough experiments set forth here can be utilized for a variety of test gases and microporous materials.

Herein the procedures for plasma enhanced chemical vapor deposition of perfluoroalkanes on microporous materials such as metal-organic frameworks to enhance their stability and hydrophobicity are described. Furthermore, breakthrough testing of milligram quantities of samples is described in detail.

플라즈마 통해 소수성 유기 금속 프레임 워크의 제조 암모니아의 제거에 대한 퍼플 루오로 알칸의 화학 증착을 강화

Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) of perfluoroalkanes has long been studied for tuning the wetting properties of surfaces. For high ...

연구

화학

Characterization and Application of Passive Samplers for Monitoring of Pesticides in Water

Five different water passive samplers were calibrated under laboratory conditions for measurement of 124 legacy and current used pesticides. This study provides a protocol for the passive sampler preparation, calibration, extraction method and instrumental analysis. Sampling rates (RS) and passive sampler-water partition coefficients (KPW) were calculated for silicone rubber, polar organic chemical integrative sampler POCIS-A, POCIS-B, SDB-RPS and C18 disk. The uptake of the selected compounds depended on their physicochemical properties, i.e., silicone rubber showed a better uptake for more hydrophobic compounds (log octanol-water partition coefficient (KOW) &#62; 5.3), whereas POCIS-A, POCIS-B and SDB-RPS disk were more suitable for hydrophilic compounds (log KOW &#60; 0.70).

A protocol about the characterization and application of five different passive sampling devices is presented.

물에 농약의 모니터링을위한 특성화 및 패시브 샘플러의 응용 프로그램

Five different water passive samplers were calibrated under laboratory conditions for measurement of 124 legacy and current used pesticides. This study ...

환경과학

Air Filter Devices Including Nonwoven Meshes of Electrospun Recombinant Spider Silk Proteins

Based on the natural sequence of Araneus diadematus Fibroin 4 (ADF4), the recombinant spider silk protein eADF4(C16) has been engineered. This highly repetitive protein has a molecular weight of 48kDa and is soluble in different solvents (hexafluoroisopropanol (HFIP), formic acid and aqueous buffers). eADF4(C16) provides a high potential for various technical applications when processed into morphologies such as films, capsules, particles, hydrogels, coatings, fibers and nonwoven meshes. Due to their chemical stability and controlled morphology, the latter can be used to improve filter materials. In this protocol, we present a procedure to enhance the efficiency of different air filter devices, by deposition of nonwoven meshes of electrospun recombinant spider silk proteins. Electrospinning of eADF4(C16) dissolved in HFIP results in smooth fibers. Variation of the protein concentration (5-25% w/v) results in different fiber diameters (80-1,100 nm) and thus pore sizes of the nonwoven mesh.
Post-treatment of eADF4(C16) electrospun from HFIP is necessary since the protein displays a predominantly &alpha;-helical secondary structure in freshly spun fibers, and therefore the fibers are water soluble. Subsequent treatment with ethanol vapor induces formation of water resistant, stable &beta;-sheet structures, preserving the morphology of the silk fibers and meshes. Secondary structure analysis was performed using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and subsequent Fourier self-deconvolution (FSD).
The primary goal was to improve the filter efficiency of existing filter substrates by adding silk nonwoven layers on top. To evaluate the influence of electrospinning duration and thus nonwoven layer thickness on the filter efficiency, we performed air permeability tests in combination with particle deposition measurements. The experiments were carried out according to standard protocols.

Spider silk fibers display extraordinary mechanical properties. Engineered Araneus diadematus Fibroin 4 (eADF4) can be processed into nonwoven meshes using electrospinning. Here, the eADF4 nonwoven meshes are used to improve the performance of air filtering devices.

전기 방사 재조합 거미 실크 단백질의 부직포 메쉬를 포함하여 공기 정화 장치

Based on the natural sequence of Araneus diadematus Fibroin 4 (ADF4), the recombinant spider silk protein eADF4(C16) has been engineered. This highly ...

생체공학

Manufacturing Of Robust Natural Fiber Preforms Utilizing Bacterial Cellulose as Binder

A novel method of manufacturing rigid and robust natural fiber preforms is presented here. This method is based on a papermaking process, whereby loose and short sisal fibers are dispersed into a water suspension containing bacterial cellulose. The fiber and nanocellulose suspension is then filtered (using vacuum or gravity) and the wet filter cake pressed to squeeze out any excess water, followed by a drying step. This will result in the hornification of the bacterial cellulose network, holding the loose natural fibers together.
Our method is specially suited for the manufacturing of rigid and robust preforms of hydrophilic fibers. The porous and hydrophilic nature of such fibers results in significant water uptake, drawing in the bacterial cellulose dispersed in the suspension. The bacterial cellulose will then be filtered against the surface of these fibers, forming a bacterial cellulose coating. When the loose fiber-bacterial cellulose suspension is filtered and dried, the adjacent bacterial cellulose forms a network and hornified to hold the otherwise loose fibers together.
The introduction of bacterial cellulose into the preform resulted in a significant increase of the mechanical properties of the fiber preforms. This can be attributed to the high stiffness and strength of the bacterial cellulose network. With this preform, renewable high performance hierarchical composites can also be manufactured by using conventional composite production methods, such as resin film infusion (RFI) or resin transfer molding (RTM). Here, we also describe the manufacturing of renewable hierarchical composites using double bag vacuum assisted resin infusion.

We present a novel method of manufacturing rigid and robust short natural fiber preforms using a papermaking process. Bacterial cellulose acts simultaneously as the binder for the loose fibers and provides rigidity to the fiber preforms. These preforms can be infused with a resin to produce truly green hierarchical composites.

바인더로 박테리아 셀룰로오스를 활용하여 강력한 천연 섬유 프리폼 제조

A novel method of manufacturing rigid and robust natural fiber preforms is presented here. This method is based on a papermaking process, whereby loose ...

Solvothermal Synthesis of MIL-96 and UiO-66-NH2 on Atomic Layer Deposited Metal Oxide Coatings on Fiber Mats

Metal-organic frameworks (MOFs), which contain reactive metal clusters and organic ligands allowing for large porosities and surface areas, have proven effective in gas adsorption, separations, and catalysis. MOFs are most commonly synthesized as bulk powder, requiring additional processes to adhere them to functional devices and fabrics that risk decreasing the powder porosity and adsorption capacity. Here, we demonstrate a method of first coating fabrics with metal oxide films using atomic layer deposition (ALD). This process creates conformal films of controllable thickness on each fiber, while providing a more reactive surface for MOF nucleation. By submerging the ALD coated fabric in solution during solvothermal MOF synthesis, the MOFs create a conformal, well-adhered coating on the fibers, resulting in a MOF-functionalized fabric, without additional adhesion materials that may block MOF pores and functional sites. Here we demonstrate two solvothermal synthesis methods. First, we form a MIL-96(Al) layer on polypropylene fibers using synthetic conditions that convert the metal oxide to MOF. Using initial inorganic films of varying thicknesses, diffusion of the organic linker into the inorganic allows us to control the extent of MOF loading on the fabric. Second, we perform a solvothermal synthesis of UiO-66-NH2 in which the MOF nucleates on the conformal metal oxide coating on polyamide-6 (PA-6) fibers, thereby producing a uniform and conformal thin film of MOF on the fabric. The resulting materials can be directly incorporated into filter devices or protective clothing and eliminate the maladroit qualities of loose powder.

Solvothermal Synthesis of MIL-96 and UiO-66-NH2 on Atomic Layer Deposited Metal Oxide Coatings on Fiber Mats

Metal-organic frameworks are effective in gas storage and heterogeneous catalysis, but typical synthesis methods result in loose powders that are difficult to incorporate into smart materials. We demonstrate a method of first coating fabrics with ALD metal oxides, resulting in conformal films of MOF on the fabrics during solvothermal synthesis.

밀-96와 UiO-66-NH2 원자 층 Solvothermal 합성 섬유 매트에 금속 산화물 코팅을 입금

Metal-organic frameworks (MOFs), which contain reactive metal clusters and organic ligands allowing for large porosities and surface areas, have proven ...

Surface Properties of Synthesized Nanoporous Carbon and Silica Matrices

In this work, we report the synthesis and characterization of ordered nanoporous carbon material (also called ordered mesoporous carbon material [OMC]) with a 4.6 nm pore size, and ordered silica porous matrix, SBA-15, with a 5.3 nm pore size. This work describes the surface properties of nanoporous molecular sieves, their wettability, and the melting behavior of D2O confined in the differently ordered porous materials with similar pore sizes. For this purpose, OMC and SBA-15 with highly ordered nanoporous structures are synthesized via impregnation of the silica matrix by applying a carbon precursor and by the sol-gel method, respectively. The porous structure of investigated systems is characterized by an N2 adsorption-desorption analysis at 77 K. To determine the electrochemical character of the surface of synthesized materials, potentiometric titration measurements are conducted; the obtained results for OMC shows a significant pHpzc shift toward the higher values of pH, relative to SBA-15. This suggests that investigated OMC has surface properties related to oxygen-based functional groups. To describe the surface properties of the materials, the contact angles of liquids penetrating the studied porous beds are also determined. The capillary rise method has confirmed the increased wettability of the silica walls relative to the carbon walls and an influence of the pore roughness on the fluid/wall interactions, which is much more pronounced for silica than for carbon mesopores. We have also studied the melting behavior of D2O confined in OMC and SBA-15 by applying the dielectric method. The results show that the depression of the melting temperature of D2O in the pores of OMC is about 15 K higher relative to the depression of the melting temperature in SBA-15 pores with a comparable 5 nm size. This is caused by the influence of adsorbate/adsorbent interactions of the studied matrices.

Here we report the synthesis and characterization of ordered nanoporous carbon (with a 4.6 nm pore size) and SBA-15 (with a 5.3 nm pore size). The work describes the surface and textural properties of nanoporous molecular sieves, their wettability, and the melting behavior of D2O confined in the materials.

합성된 성공 탄소 그리고 실리 카 매트릭스의 표면 특성

In this work, we report the synthesis and characterization of ordered nanoporous carbon material (also called ordered mesoporous carbon material [OMC]) ...

Synthesis of Hydrogels with Antifouling Properties As Membranes for Water Purification

Hydrogels have been widely utilized to enhance the surface hydrophilicity of membranes for water purification, increasing the antifouling properties and thus achieving stable water permeability through membranes over time. Here, we report a facile method to prepare hydrogels based on zwitterions for membrane applications. Freestanding films can be prepared from sulfobetaine methacrylate (SBMA) with a crosslinker of poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) via photopolymerization. The hydrogels can also be prepared by impregnation into hydrophobic porous supports to enhance the mechanical strength. These films can be characterized by attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) to determine the degree of conversion of the (meth)acrylate groups, using goniometers for hydrophilicity and differential scanning calorimetry (DSC) for polymer chain dynamics. We also report protocols to determine the water permeability in dead-end filtration systems and the effect of foulants (bovine serum albumin, BSA) on membrane performance.

This paper reports practical methods to prepare hydrogels in freestanding films and impregnated membranes and to characterize their physical properties, including water transport properties.

물 정화를위한 막으로 방오 특성을 가진 히드로 겔의 합성

Hydrogels have been widely utilized to enhance the surface hydrophilicity of membranes for water purification, increasing the antifouling properties and ...

A Simple and Scalable Fabrication Method for Organic Electronic Devices on Textiles

Today, wearable electronics devices combine a large variety of functional, stretchable, and flexible technologies. However, in many cases, these devices cannot be worn under everyday conditions. Therefore, textiles are commonly considered the best substrate to accommodate electronic devices in wearable use. In this paper, we describe how to selectively pattern organic electroactive materials on textiles from a solution in an easy and scalable manner. This versatile deposition technique enables the fabrication of wearable organic electronic devices on clothes.

In this paper, we present a protocol to selectively deposit organic materials on textiles, which allows for the direct integration of organic electronic devices with wearables. The fabricated devices can be fully integrated in textiles, respecting their mechanical appearance and enabling sensing capabilities.

섬유에 유기 전자 장치를위한 간편하고 확장 가능한 제조 방법

Today, wearable electronics devices combine a large variety of functional, stretchable, and flexible technologies. However, in many cases, these devices ...

실리카 기질에 아미네이트된 화합물의 함침 및 이식

A Synthetic Methodology for Preparing Impregnated and Grafted Amine-Based Silica Composites for Carbon Capture

Recently, there has been a significant effort towards reducing or mitigating CO2 emissions through the use of carbon capture materials for point source or direct air capture (DAC) methods. This work focuses on amine-functionalized CO2 adsorbents for DAC. These materials show promise for CO2 removal because they have low regeneration energy consumption and high adsorption capacity. The incorporation of amine species into a porous substrate combines the advantages of the amine species&#39; affinity to CO2 with the large pore volumes and surface areas of the porous substrate. There are three methods commonly used to prepare amine-based CO2 sorbents, depending on the selection of the amine species, material support, and preparation method. These methods are impregnation, grafting, or chemical synthesis. Silica is a prevalent choice of substrate material because of its adjustable pore size, moisture tolerance, temperature stability, and ability to adsorb CO2 in low concentrations for DAC applications. Typical synthetic procedures and primary attributes of both impregnated and grafted amine-silica composites are described herein.

저자 스포트라이트: 직접 공기 포집을 위한 CO2 흡착제로서의 아민 기반 실리카 복합재 개발 표준화 

This work aims to facilitate the development of standardized techniques for impregnating or grafting aminated compounds onto silica substrates, which are often broadly described in the literature. Specific amounts of solvent, substrate, amines, and the values of other important experimental parameters will be discussed in detail.

탄소 포집을 위한 함침 및 접목된 아민 기반 실리카 복합재를 제조하기 위한 합성 방법론

Recently, there has been a significant effort towards reducing or mitigating CO2 emissions through the use of carbon capture materials for point source or ...

패브릭 지원에 다공성 흡수의 증 착

요약

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플라즈마 통해 소수성 유기 금속 프레임 워크의 제조 암모니아의 제거에 대한 퍼플 루오로 알칸의 화학 증착을 강화

물에 농약의 모니터링을위한 특성화 및 패시브 샘플러의 응용 프로그램

전기 방사 재조합 거미 실크 단백질의 부직포 메쉬를 포함하여 공기 정화 장치

바인더로 박테리아 셀룰로오스를 활용하여 강력한 천연 섬유 프리폼 제조

밀-96와 UiO-66-NH₂ 원자 층 Solvothermal 합성 섬유 매트에 금속 산화물 코팅을 입금

합성된 성공 탄소 그리고 실리 카 매트릭스의 표면 특성

물 정화를위한 막으로 방오 특성을 가진 히드로 겔의 합성

섬유에 유기 전자 장치를위한 간편하고 확장 가능한 제조 방법

탄소 포집을 위한 함침 및 접목된 아민 기반 실리카 복합재를 제조하기 위한 합성 방법론

탄소 포집을 위한 함침 및 접목된 아민 기반 실리카 복합재를 제조하기 위한 합성 방법론