JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

يتم تقديم طريقة توليف للسليلوز nanofiber biotemplated البلاديوم مركب aerogels. توفر مواد aerogel المركبة الناتجة إمكانية الحفز والاستشعار وتطبيقات تخزين غاز الهيدروجين.

Abstract

هنا، يتم تقديم طريقة لتجميع السليلوز نانوفيبر biotemplated البلاديوم مركب aerogels. الطرق التوليفية aerogel المعدنية النبيلة غالبا ما تؤدي إلى aerogels الهشة مع ضعف السيطرة على الشكل. استخدام الألياف النانوية السليلوز كاربوكسيميثيلاتد (CNFs) لتشكيل هيدروجيل المستعبدين بشكل مشترك يسمح للحد من الأيونات المعدنية مثل البلاديوم على CNFs مع السيطرة على كل من البنية النانوية والشكل المونوجيل العياني العياني بعد الحرجة تجفيف. يتم تحقيق الربط بين ألياف النانو السليلوز كاربوكسيميثيلاتيد باستخدام 1-إيثيل-3-(3-ثنائي ميثيل أمينوبروبيل) كاربوديميد هيدروكلوريد (EDC) في وجود إيثيلينديامين. تحافظ الهيدروجيلات CNF على شكلها في جميع مراحل التوليف بما في ذلك الربط المتبادل التساهمي، والمساواة مع أيونات السلائف، والحد من المعادن مع عامل تقليل التركيز العالي، والتجفيف في الماء، وتبادل المذيبات الإيثانول، وCO2 التجفيف فوق الحرجة. يسمح تغيير تركيز أيون البلاديوم السلاد بالسلائف بالتحكم في المحتوى المعدني في مركب aerogel النهائي من خلال تقليل كيميائي أيوني مباشر بدلاً من الاعتماد على الدمج البطيء نسبياً للجسيمات النانوية المركبة مسبقاً المستخدمة في غيرها من المواد النانوية تقنيات سول جل. مع نشر كأساس لإدخال وإزالة الأنواع الكيميائية داخل وخارج هيدروجيل، وهذا الأسلوب هو مناسبة للهندسة الجيولوجية السائبة أصغر والأفلام رقيقة. توصيف الأيوجيلات المركبة من الألياف النانوية - البلاديوم السليلوز مع الفحص المجهري للإلكترون المسح الضوئي، قياس عدم الترامتر، تحليل الجاذبية الحرارية، امتصاص غاز النيتروجين، مطياف المعاوقة الكهروكيميائية، وقياس فولتامتري دوري يشير إلى مساحة عالية، ملمع شاحب بنية مسامية.

Introduction

Aerogels، ذكرت لأول مرة من قبل Kistler، وتقديم أوامر هياكلمسامية من حجم أقل كثافة من نظرائهم المواد السائبة 1،2،3. وقد اجتذبت aerogels المعادن النبيلة الاهتمام العلمي لإمكاناتها في الطاقة والطاقة، والحفاز، وتطبيقات الاستشعار. وقد تم مؤخرا توليف aerogels المعادن النبيلة من خلال استراتيجيتين أساسيتين. استراتيجية واحدة هي للحث على التآلفمن الجسيمات النانوية قبل تشكيلها 4،5،6،7. سول جل التآلف من الجسيمات النانوية يمكن أن تكون مدفوعة جزيئات الرابط، والتغيرات فيقوة المحلول الأيوني، أو بسيطة نانوجسيم سطح سطح الحرة الطاقة التقليل 7،8،9. والاستراتيجية الأخرى هي تشكيل aerogels في خطوةواحدة الحد من حلول السلائف المعدنية 9،10،11،12،13. وقد استخدم هذا النهج أيضا لتشكيل ثنائي المعادن وسبائك aerogels المعدنية النبيلة. الاستراتيجية الأولى بطيئة عموما، وقد تتطلب ما يصل إلى أسابيع عديدة لتجمع الجسيمات النانوية14. نهج التخفيض المباشر، في حين أن عموما أكثر سرعة، يعاني من ضعف السيطرة على شكل على متجانسة aerogel العيانية.

أحد النهج التوليفي الممكنة لمواجهة التحديات مع السيطرة على شكل العيانية aerogel المعدنية النبيلة وnanostructure هو استخدام biotemplating15. يستخدم Biotemplating جزيئات بيولوجية تتراوح بين الكولاجين، الجيلاتين، الحمض النووي، الفيروسات، إلى السليلوز لتوفير قالب توجيه الشكل لتركيب الهياكل النانوية، حيث تفترض الهياكل النانوية المعدنية الناتجة هندسة [ تال16,17 ] الألياف النانوية السليلوز جذابة كقالب حيوي نظرا لوفرة طبيعية عالية من المواد الخلوية، وارتفاع نسبة العرض إلى الارتفاع الهندسة الخطية، والقدرة على وظيفية كيميائيا مونومرات الجلوكوز18،19، 20،21،22،23. وقد استخدمت الألياف النانوية السليلوز (CNF) لتجميع ثلاثة الأبعاد TiO2 nanowire للفوتونودس24،أسلاك نانوية فضية للإلكترونيات ورقة شفافة25،والمركبات aerogel البلاديوم للحفز26 . وعلاوة على ذلك، تم استخدام الألياف النانوية السليلوز المؤكسدة TEMPO على حد سواء كقالب حيوي والحد من عامل في إعداد البلاديوم مزينة CNF aerogels27.

هنا، يتم تقديم طريقة لتجميع السليلوز nanofiber biotemplated البلاديوم مركب aerogels26. يحدث aerogels الهشة مع ضعف السيطرة على الشكل لمجموعة النبيلة المعدنية aerogel أساليب التوليف. كاربوكسيميثيلاتد الألياف النانوية السليلوز (CNFs) المستخدمة لتشكيل هيدروجيل covalent تسمح للحد من الأيونات المعدنية مثل البلاديوم على CNFs توفير السيطرة على كل من البنية النانوية والشكل المونوجيل العياني العياني بعد التجفيف فوق الحرج. يتم تحقيق كاربوكسيميثيلاتيد السليلوز نانوفيبر crosslinking باستخدام 1-إيثيل-3-(3-ثنائي ميثيل أمينوبروبيل) هيدروكلوريد كاربوديميد (EDC) في وجود إيثيلينديامين كجزيء الرابط بين CNFs. تحافظ الهيدروجيلات CNF على شكلها في جميع مراحل التوليف بما في ذلك الربط المتبادل التساهمي، والمساواة مع أيونات السلائف، والحد من المعادن مع عامل تقليل التركيز العالي، والتجفيف في الماء، وتبادل المذيبات الإيثانول، وCO2 التجفيف فوق الحرجة. يسمح تباين تركيز أيون السلائف بالتحكم في المحتوى المعدني النهائي من أيوجيل من خلال تقليل الأيون المباشر بدلاً من الاعتماد على الدمج البطيء نسبياً للجسيمات النانوية المُشكَّلة مسبقاً المستخدمة في أساليب سول جل. مع نشر كأساس لإدخال وإزالة الأنواع الكيميائية داخل وخارج هيدروجيل، وهذا الأسلوب هو مناسبة للهندسة الجيولوجية السائبة أصغر والأفلام رقيقة. توصيف الأيوجيلات المركبة من الألياف النانوية - البلاديوم السليلوز مع الفحص المجهري للإلكترون المسح الضوئي، قياس عدم الترامتر، تحليل الجاذبية الحرارية، امتصاص غاز النيتروجين، مطياف المعاوقة الكهروكيميائية، وقياس فولتامتري دوري يشير إلى مساحة عالية، ومعدنة الهيكل المسامية البلاديوم.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

تنبيه: راجع كافة أوراق بيانات السلامة ذات الصلة (SDS) قبل الاستخدام. استخدام ممارسات السلامة المناسبة عند إجراء التفاعلات الكيميائية، بما في ذلك استخدام غطاء الدخان ومعدات الحماية الشخصية (PPE). التطور السريع لغاز الهيدروجين يمكن أن يسبب ضغط ًا عالًا في أنابيب التفاعل مما يسبب انخفاض الأحرف وحلول الرذاذ. تأكد من أن أنابيب التفاعل تبقى مفتوحة ومدببة بعيداً عن المجرب كما هو محدد في البروتوكول.

1. السليلوز نانوفيبر هيدروجيل إعداد

  1. إعداد محلول الألياف النانوية السليلوز: إعداد 3٪ (ث / ث) حل الألياف النانوية السليلوز عن طريق خلط 1.5 غرام من ألياف النانو السليلوز كاربوكسيميثيل مع 50 مل من الماء منزوع الأيونات. هز الحل والدوامة لمدة دقيقة واحدة.
  2. إعداد حل الربط المتبادل: إضافة الأولى 0.959 غرام من EDC و 0.195 غرام من 2-(N-morpholino) حمض الإيثانسولفونيك (MES) العازلة إلى 2.833 مل من المياه منزوعة الأيونات. دوامه. إضافة 0.167 مل من الإثيلينديامين. دوامة لمدة 15 ث. ضبط الحجم النهائي إلى 10 مل ودرجة الحموضة إلى 4.5 عن طريق إضافة 1.0 مل حمض الهيدروكلوريك والمياه منزوعة الأيونات.
    ملاحظة: تركيزات الحل التقاطع النهائي هي 0.5 M EDC و 0.25 M إيثيلينديامين و 0.1 M MES المخزن المؤقت.
  3. الطرد المركزي من محلول الألياف النانوية السليلوز: ماصة 0.25 مل من 3 ٪ (ث / ث) حل الألياف النانوية السليلوز في كل من 6 أنابيب ميكروفوج (1.7 مل أو 2.0 مل). طرد مركزي أنابيب الميكروفوج لمدة 20 دقيقة في 21,000 x ز. إزالة المياه الزائدة فوق النفثالينات المضغوطة مع ماصة تجنب الاتصال مع السطح العلوي.
    ملاحظة: بعد الطرد المركزي، تقدم حلول الألياف النانوية السليلوز واجهة متميزة بين CNF المركزة وsupernatant واضحة. واستناداً إلى إزالة المياه الزائدة، سيكون تركيز النفثالينات النهائي حوالي 3.8 في المائة.
  4. عبر ربط هيدروجيلات الألياف النانوية السليلوز. ماصة 1.0 مل من EDC وديامين عبر الربط الحل فوق الألياف النانوية السليلوز المضغوط في كل من أنابيب microfuge. انتظر ما لا يقل عن 24 ساعة للحل عبر الربط لنشر من خلال المواد الهلامية وعبر CNFs.
  5. الزمرة هلام: إزالة حل الربط عبر supernatant في أنابيب microfuge مع ماصة. مع فتح أغطية أنبوب microfuge، تزج أنابيب microfuge التي تحتوي على هلام CNF عبر ربط هافي 1 لتر من الماء منزوع الأيونات لمدة 24 ساعة على الأقل لإزالة محلول الربط المتبادل الزائد من داخل هيدروجيلات CNF.
  6. مطيافيالأشعة تحت الحمراء (FTIR): ضع حوالي 0.5 مل من 3٪ (ث / ث) محلول CNF في الماء منزوع الأيونات على مرحلة العينة والمسح الضوئي في المئة نفاذية لمدة 650 - 4000 سم-1. استخدم نفس شروط المسح الضوئي وكرر هيدروجيل CNF crosslinked من الخطوة 1.5.

2. إعداد الألياف النانوية السليلوز - البلاديوم هيدروجيلات مركب

  1. إعداد Pd(NH3)4Cl2 الحل. إعداد 10 مل من 1.0M Pd(NH 3) Cl2 الحل. دوامة الحل ل 15 ق. تخفيف 1.0 M Pd (NH3)Cl2 الحل إلى 1 وحدات التخزين مل في 1، 10، 50، 100، 500، و 1000 متر.
    ملاحظة: 1.0 M NaPdCl4 الحل والتخفيفات ذات الصلة يمكن استخدامها والنتائج في هياكل aerogel النهائي مماثلة.
  2. متساوي السليلوز نانوفيبر هيدروجيلز في حلول البلاديوم. ماصة 1 مل من 1، 10، 50، 100، 500، و 1000 مل Pd (NH3)Cl2 الحلول على الجزء العلوي من هيدروجيلات الألياف النانوية السليلوز في أنابيب ميكروفوج. انتظر ما لا يقل عن 24 ساعة لحل البلاديوم لتحقيق التوازن داخل هيدروجيلات.
  3. إعداد NaBH4 تقليل حل وكيل. إعداد 60 مل من 2 M NaBH4 الحل. Aliquot 10 مل من NaBH4 الحل في كل من ستة أنابيب مخروطية 15 مل.
    ملاحظة: الحل 2 M NaBH4 هو حل عامل الحد عالية التركيز وينبغي التعامل معها داخل غطاء الدخان الكيميائي. وسيتم ملاحظة التحلل التلقائي وتطور غاز الهيدروجين. تأكد من أن يتم توجيه الأنابيب بعيدا عن المجرب ة وأن يتم ارتداء معدات الوقاية الشخصية المناسبة.
  4. أول تخفيض من أملاح البلاديوم على هيدروجيلات الألياف النانوية السليلوز: عكس أنابيب microfuge مع هيدروجيلات CNF متساوية باللاديوم والاستفادة بلطف لإزالة هيدروجيلات. في غطاء الدخان الكيميائي، مع ملاقط مسطحة، وضع كل من هيدروجيلات CNF متساوية في كل من أنابيب مخروطية 15 مل مع 10 مل من محلول NaBH 4. السماح بالتخفيض لمدة 24 ساعة.
    ملاحظة: عند وضع جل سالف CN متساوي ة في حل 2 M NaBH 4، سيحدث تطور غاز الهيدروجين العنيف. تأكد من أن أنابيب التفاعل تبقى مفتوحة ومدببة بعيدا عن المجرب.
  5. إعداد حل وكيل NaBH4 الثاني. إعداد 60 مل من 0.5 M NaBH4 الحل. Aliquot 10 مل من NaBH4 الحل في كل من ستة أنابيب مخروطية 15 مل.
  6. الحد الثاني من أملاح البلاديوم على هيدروجيلات الألياف النانوية السليلوز: في غطاء محرك الدخان، وذلك باستخدام زوج من ملاقط مسطحة نقل كل من هيدروجيلات من 2 M NaBH4 الحلول في 0.5 M NaBH4 الحلول. السماح بالتخفيض لمدة 24 ساعة.
    ملاحظة: سوف تكون المواد الهلامية CNF مخفضة في البداية في 2 M NaBH4 الحل مستقرة ميكانيكيا خلال خطوة نقل. ومع ذلك، يجب استخدام الضغط الخفيف مع ملاقط مسطحة أثناء خطوات نقل الحل لتجنب الضغط هلام.
  7. شطف السليلوز نانوفيبر البلاديوم المواد الهلامية المركبة. باستخدام ملاقط مسطحة، نقل كل من المواد الهلامية البلاديوم-CNF مخفضة في 50 مل الماء منزوع الأيونات في أنابيب مخروطية. تبادل الماء منزوع الأيونات بعد 12 ساعة والسماح للهلام لشطف لمدة 12 ساعة إضافية على الأقل.
  8. إجراء تبادل المذيبات الإيثانول في السليلوز نانوفيبر البلاديوم هلام. استخدام ملاقط مسطحة لنقل هلام CNF-البلاديوم شطف على التوالي إلى 50 مل من 25٪، 50٪، 75٪، و 100٪ حلول الإيثانول مع ما لا يقل عن 6 ح في كل حل.

3. إعداد Aerogel

  1. بعد تبادل المذيبات مع الإيثانول، وتجفيف هلام CNF-البلاديوم باستخدام CO2 في مجفف فوق الحرجة مع نقطة محددة من 35 درجة مئوية و 1200 رطل لكل بوصة مربعة. بعد اكتمال التجفيف فوق الحرج، اسمح للغرفة بالتوازن لمدة 12 ساعة على الأقل قبل فتح وإزالة الإيروجيلات.
    ملاحظة: في بعض الأحيان، لوحظ أن عينات 500 mM و 1000 mM لcombust عند إزالتها من مجفف فوق الحرج الذي يعزى إلى وجود هيدريد البلاديوم. ويهدف التوازن غرفة فوق الحرجة 12 ساعة للسماح لoutgassing الهيدروجين.

4. مركب توصيف المواد aerogel

  1. المسح المجهري الإلكتروني (SEM): قطع AEROGEL CNF-البلاديوم مع شفرة الحلاقة للحصول على فيلم رقيقة ما يقرب من 1-2 ملم سميكة. تثبيت عينة فيلم رقيقة مع شريط الكربون على كعب عينة SEM. في البداية استخدام الجهد المتسارع من 15 كيلوفولت وشعاع الحالية من 2.7 - 5.4 pA لأداء التصوير.
  2. قياس الأشعة السينية (XRD): ضع aerogel CNF-البلاديوم في حامل عينة ومحاذاة الجزء العلوي من aerogel مع الجزء العلوي من حامل. بدلاً من ذلك، ضع قسم عينة فيلم رقيقة، كما هو الحال في الخطوة 4.1، على شريحة زجاجية. إجراء عمليات مسح XRD لزوايا الانعراج 2Θ من 5 ° إلى 90 ° في 45 كيلوفولت و 40 مأ مع الأشعةΑ كو K (1.54060 Å)، حجم خطوة 2 θ من 0.0130 درجة، و 20 s لكل خطوة.
  3. تحليل الجاذبية الحرارية (TGA): ضع عينة aerogel في بوتقة الصك. إجراء التحليل عن طريق تدفق غاز النيتروجين في 60 مل / دقيقة والتدفئة في 10 درجة / دقيقة من درجة الحرارة المحيطة إلى 700 درجة مئوية.
  4. النيتروجين الغاز الامتزاز-desorption: Degas العينات لمدة 24 ساعة في درجة حرارة الغرفة. استخدام النيتروجين في -196 درجة مئوية كغاز اختبار مع أوقات التعادل للامتصاص وامتصاص من 60 ق و 120 ق، على التوالي.
    ملاحظة: لا ينصح ارتفاع درجات حرارة ديغاس لتجنب تحلل الألياف النانوية السليلوز.
  5. التوصيف الكهروكيميائي.
    1. تزج عينات aerogel في 0.5 M H2SO4 بالكهرباء لمدة 24 ساعة.
    2. استخدم خلية ذات 3 أقطاب كهربائية مع قطب مرجعي Ag/AgCl (3 M NaCl)، وقطب كهربائي مساعد/قطب مضاد للأسلاك PT قطره 0.5 مم، وقطب عمل بلاتيني قطره 0.5 مم. وضع الأسلاك المغلفة ورنيش مع طرف 1 ملم يتعرض في اتصال مع السطح العلوي من aerogel في الجزء السفلي من قارورة الكهروكيميائية12.
    3. إجراء مطياف المعاوقة الكهروكيميائية (EIS) من MHz 1 إلى 1 mHz مع موجة جيبية 10 ملفولت.
    4. قم بإجراء قياس فولتامتري دوري (CV) باستخدام نطاق جهد من -0.2 إلى 1.2 فولت (مقابل Ag/AgCl) مع معدلات مسح تبلغ 10 و25 و50 و75 و100 ملي فولت/ث.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

النتائج

مخطط ربط الألياف النانوية السليلوز ية مع EDC في وجود الإثيلين ديامين هو موضح في الشكل 1. EDC crosslinking النتائج في رابطة أميد بين carboxyl ومجموعة وظيفية أمين الأولية. وبالنظر إلى أن الألياف النانوية السليلوز كاربوكسيميثيل تمتلك مجموعات كاربوكسيل فقط للربط المتباد?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

النبيلة المعدنية السليلوز nanofiber biotemplated طريقة توليف aerogel المعروضة هنا النتائج في مركبات aerogel مستقرة مع تكوين المعادن القابلة للضبط. الربط المتبادل بين الألياف النانوية السليلوز المضغوط بعد الطرد المركزي يؤدي إلى هيدروجيلات التي هي دائمة ميكانيكيا خلال خطوات التوليف اللاحقة من توازن أيون ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

يشعر المؤلفون بالامتنان للدكتور ستيفن بارتولوتشي والدكتور جوشوا ماورير في مختبرات بينيت التابعة للجيش الأميركي لاستخدام مجهرهم الإلكتروني المسح الضوئي. وقد دعم هذا العمل بمنحة من صندوق بحوث تطوير أعضاء هيئة التدريس من الأكاديمية العسكرية للولايات المتحدة، ويست بوينت.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
0.5 mm platinum wire electrodeBASiMW-4130Used for auxillery electrode and separately for lacquer coating and use as a working electrode
1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC)Sigma-Aldrich 1892-57-5
2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid (MES)Sigma-Aldrich117961-21-4 
Ag/AgCl (3M NaCl) Reference ElectrodeBASiMF-2052
Carboxymethyl cellulose, TEMPO Cellulose Nanofibrils, Dry PowderUniversity of Maine Process Development CenterNo 8
Ethanol, 200 proofPHARMCO-AAPER241000200
EthylenediamineSigma-Aldrich 107-15-3
Fourier-Transform Infrared (FTIR) Spectrometer, FrontierPerkin ElmerL1280044
Hydrochloric AcidCORCO7647-01-0
Na2PdCl4Sigma-Aldrich13820-40-1
NaBH4Sigma-Aldrich16940-66-2
Pd(NH3)4Cl2Sigma-Aldrich13933-31-8
PotentiostatBiologic-USAVMP-3Electrochemical analysis-EIS, CV
Scanning Electron Mciroscope (SEM) Helios 600 NanolabThermoFisher Scientific
Supercritical DryerLeicaEM CPD300Aerogel supercritical drying with CO2
Surface and Pore AnalyzerQuantachromeNOVA 4000eNitrogen gas adsorption
Thermal Gravimetric AnalysisTA instrumentsTGA Q500
Ultrasonic CleanerMTIEQ-VGT-1860QTD
XRDPanAlyticalEmpyreanX-ray diffractometry

References

  1. Kistler, S. S. Coherent Expanded Aerogels and Jellies. Nature. 127, 741(1931).
  2. Du, A., Zhou, B., Zhang, Z., Shen, J. A Special Material or a New State of Matter: A Review and Reconsideration of the Aerogel. Materials. 6 (3), 941(2013).
  3. Tappan, B. C., Steiner, S. A., Luther, E. P. Nanoporous Metal Foams. Angewandte Chemie International Edition. 49 (27), 4544-4565 (2010).
  4. Bigall, N. C., et al. Hydrogels and Aerogels from Noble Metal Nanoparticles. Angewandte Chemie International Edition. 48 (51), 9731-9734 (2009).
  5. Ranmohotti, K. G. S., Gao, X., Arachchige, I. U. Salt-Mediated Self-Assembly of Metal Nanoshells into Monolithic Aerogel Frameworks. Chemistry of Materials. 25 (17), 3528-3534 (2013).
  6. Gao, X., Esteves, R. J., Luong, T. T. H., Jaini, R., Arachchige, I. U. Oxidation-Induced Self-Assembly of Ag Nanoshells into Transparent and Opaque Ag Hydrogels and Aerogels. Journal of the American Chemical Society. 136 (22), 7993-8002 (2014).
  7. Herrmann, A. -K., et al. Multimetallic Aerogels by Template-Free Self-Assembly of Au, Ag, Pt, and Pd Nanoparticles. Chemistry of Materials. 26 (2), 1074-1083 (2014).
  8. Ding, Y., Chen, M., Erlebacher, J. Metallic Mesoporous Nanocomposites for Electrocatalysis. Journal of the American Chemical Society. 126 (22), 6876-6877 (2004).
  9. Liu, W., et al. High-Performance Electrocatalysis on Palladium Aerogels. Angewandte Chemie International Edition. 51 (23), 5743-5747 (2012).
  10. Shafaei Douk, A., Saravani, H., Noroozifar, M. Three-dimensional assembly of building blocks for the fabrication of Pd aerogel as a high performance electrocatalyst toward ethanol oxidation. Electrochimica Acta. 275, 182-191 (2018).
  11. Burpo, F. J., et al. Direct solution-based reduction synthesis of Au, Pd, and Pt aerogels. Journal of Materials Research. 32 (22), 4153-4165 (2017).
  12. Burpo, F. J., et al. A Rapid Synthesis Method for Au, Pd, and Pt Aerogels Via Direct Solution-Based Reduction. JoVE. (136), e57875(2018).
  13. Qin, G. W., et al. A Facile and Template-Free Method to Prepare Mesoporous Gold Sponge and Its Pore Size Control. The Journal of Physical Chemistry C. 112 (28), 10352-10358 (2008).
  14. Hench, L. L., West, J. K. The Sol-Gel Process. Chemical Reviews. 90 (1), 33-72 (1990).
  15. Sotiropoulou, S., Sierra-Sastre, Y., Mark, S. S., Batt, C. A. Biotemplated Nanostructured Materials. Chemistry of Materials. 20 (3), 821-834 (2008).
  16. Huang, J., et al. Bio-inspired synthesis of metal nanomaterials and applications. Chemical Society Reviews. 44 (17), 6330-6374 (2015).
  17. Burpo, F. J., Mitropoulos, A. N., Nagelli, E. A., Ryu, M. Y., Palmer, J. L. Gelatin biotemplated platinum aerogels. MRS Advances. 10, 1-6 (2018).
  18. Jarvis, M. Cellulose stacks up. Nature. 426, 611(2003).
  19. Siró, I., Plackett, D. Microfibrillated cellulose and new nanocomposite materials: a review. Cellulose. 17 (3), 459-494 (2010).
  20. Dufresne, A. Nanocellulose: a new ageless bionanomaterial. Materials Today. 16 (6), 220-227 (2013).
  21. Grishkewich, N., Mohammed, N., Tang, J., Tam, K. C. Recent advances in the application of cellulose nanocrystals. Current Opinion in Colloid & Interface Science. 29, 32-45 (2017).
  22. Eyley, S., Thielemans, W. Surface modification of cellulose nanocrystals. Nanoscale. 6 (14), 7764-7779 (2014).
  23. Missoum, K., Belgacem, M., Bras, J. Nanofibrillated Cellulose Surface Modification. A Review. Materials. 6 (5), 1745(2013).
  24. Li, Z., Yao, C., Wang, F., Cai, Z., Wang, X. Cellulose nanofiber-templated three-dimension TiO2 hierarchical nanowire network for photoelectrochemical photoanode. Nanotechnology. 25 (50), 504005(2014).
  25. Hal Koga,, et al. Uniformly connected conductive networks on cellulose nanofiber paper for transparent paper electronics. Npg Asia Materials. 6, 93(2014).
  26. Fal Burpo,, et al. Cellulose Nanofiber Biotemplated Palladium Composite Aerogels. Molecules. 23 (6), 1405(2018).
  27. Gu, J., Hu, C., Zhang, W., Dichiara, A. B. Reagentless preparation of shape memory cellulose nanofibril aerogels decorated with Pd nanoparticles and their application in dye discoloration. Applied Catalysis B: Environmental. 237, 482-490 (2018).
  28. Coates, J. in A Practical Approach. In Encyclopedia of Analytical Chemistry .doi:10.1002/9780470027318.a5606 (ed. , (2006).
  29. Sal Wang,, et al. Cellulose nanofiber-assisted dispersion of cellulose nanocrystals@polyaniline in water and its conductive films). RSC Advances. 6 (12), 10168-10174 (2016).
  30. Grabarek, Z., Gergely, J. Zero-length crosslinking procedure with the use of active esters. Analytical Biochemistry. 185 (1), 131-135 (1990).
  31. Shabanpour, B., Kazemi, M., Ojagh, S. M., Pourashouri, P. Bacterial cellulose nanofibers as reinforce in edible fish myofibrillar protein nanocomposite films. International Journal of Biological Macromolecules. 117, 742-751 (2018).
  32. Brunauer, B., Emmett, P., Teller, P. Adsorption of gases in multimolecular layers. Journal of the American Chemical Society. 60, (1938).
  33. Barrett, E., Joyner, L., Halenda, P. The determination of pore volume and area distributions in porous substances. I. Computations. 73, (1951).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

147 aerogel

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved