This work was financially supported by Grant-in-Aid for Scienti&#64257;c Research B (24350072, 25288036) and Grant-in-Aid for Scienti&#64257;c Research on Innovative Areas (24108723) from MEXT and JSPS, Japan. T.S. acknowledges Grant-in-Aid for JSPS Fellows (25763), the GCOE Program of Osaka University and Grants for Excellent Graduate Schools, MEXT, Japan.

一級アンモニウムTriphenylacetatesからなる単結晶の作製<ol><li>有機塩、一級アンモニウムtriphenylacetates（ 図1a）を準備します。 <ol><li>トリフェニル酢酸（TPAA、0.10グラム、0.35ミリモル）および第一級アミンを溶解：nはブチルアミン（nは富栄、2.5×10 -2グラム、0.35ミリモル）、イソブチルアミン（isoBu、2.5×10 -2グラム、0.35ミリモル）、 トンブチルアミンTPAAで、またはトンの -amylamine（ トンのアム、3.0×10 -2グラム、0.35ミリモル）、一緒にメタノール（20ミリリットル）（Buは、2.5×10 -2グラム、0.35ミリモルトン ）：アミン= 1：バイナリ有機塩の調製のための1のモル比です。 </li><li> - BuはT（1.3×10 -2 gで、0.17ミリモルのn Buは（1.3×10 -2 gであり、0.17ミリモル）の三元有機塩の場合には、TPAA（0.10グラム、0.35ミリモル）および第一級アミンの二種類を溶解）、nは富栄（1.3×10 -2グラム、0.17ミリモル） - トンのアム（1.5×10 -2グラム、0.17ミリモル）、イソ富栄（1.3×10 -2グラム、0.17ミリモル） -富栄トン （1.3×10 -2グラム、0.17ミリモル）、またはisoBu（1.3×10 -2グラム、0.17ミリモル） - トンのアム（1.5×10 -2グラム、0.17ミリモル）を、一緒にメタノールTPAA（20 mL）中：アミン1：アミン= 2：1：1。 </li><li>ロータリーエバポレーターにより、ソリューションのすべてを蒸発させる（40℃、200トル）、有機塩を得た：TPAA- のn Buは、TPAA-isoBu、TPAA- トン Buは、TPAA- トンアム、TPAA- nはアニトン Buは、TPAA- nはアニトンアム、TPAA-isoBu- トン富栄、およびTPAA-isoBu- トンアム。 </li></ol></li><li>超分子クラスターからなる単結晶を準備します。 <ol><li>超分子クラスターは、好ましくは、非極性環境に構成されているので、選択された非極性の良溶媒としてのトルエン中のガラスバイアル中の有機塩（5.0 mg）を（0.30 ml）をそれぞれ溶解します。有機塩TPAA- トン Buは、TPAA- トンアム、TPAA-isoBu- トン富栄、およびTPAA-isoBu- トンアム、熱トルエンアップトンのために40°C 0それらを溶解します。 </li><li>ヘキサンを追加：0.5ミリリットル、0.5ミリリットル、0.5ミリリットル、2ミリリットル、2ミリリットル、1ミリリットル、および0.5ミリリットル、TPAA- のn Buは、TPAA-isoBu、TPAA- トンアム、TPAA- n個の有機塩の溶液に、アニトン Buは、TPAA- nは富栄- トンのアム、TPAA-isoBu- トン富栄、およびTPAA-isoBu- トンアム、それぞれ、有機塩の溶液を除き、有機塩の溶解度を低下させる貧溶媒として富栄トン TPAA-。 </li><li>日内単結晶を得、ガラスバイアル中で、室温で安定な溶液を保管してください。 </li></ol></li><li>フーリエ変換により有機塩形成を確認する赤外線（FT-IR）スペクトル35,36を変換 。 <ol><li> 100の重量比：1で臭化カリウム（KBr法）を用いて有機塩の単結晶を混ぜます。 </li><li>それは、均質な混合粉末になるまで、メノウ乳鉢により混合物を粉砕します。 </li><li>粉末状の混合物とし、pでペレットを作る：丸ダイス（直径5mm）を埋めますペレットプレスでそれをressing。 </li><li> FT-IR分光計にペレットを入れ、測定を行う（累積数：16、分解能：1 -1）。 </li></ol></li></ol> 2.結晶学的研究<ol><li>ガラス板上にパラフィンにガラス瓶から有機塩TPAA- トンアムの高品質単結晶を拾います。結晶は、結晶を意味し、実体顕微鏡下で均一に見える複数の結晶の集合体が、単結晶ではなく、亀裂なしに0.3〜1ミリメートルの周りの結晶サイズを有します。 </li><li>ループ上の単結晶を入れてください。 </li><li>単結晶X線回折装置において、単結晶でループを設定します。 </li><li>コリメータを選択：0.3、0.5、0.8、または1ミリメートル、単結晶の最大サイズによって異なります。 </li><li>単一のCを使用して、単結晶からのX線回折パターン37,38を収集するために 、単結晶X線回折の予備測定を開始rystal X線回折装置（放射線源：グラファイト単色CuのKα（λ= 1.54187オングストローム）、露光時間：結晶の大きさに基づいて、30秒（決定）、検出器： 例えばイメージングプレート、クリスタル・ツー・検出器の距離：127.40ミリメートル、温度：213.1 K、フレーム数：3）。 </li><li>可能な結晶パラメータを決定し、条件設定：上記の予備測定の結果に基づいて測定を以下のために、ω、χ、φ、およびフレーム数：露光時間、X線照射の角度を。 </li><li> （条件下で、単結晶X線回折装置を用いて単結晶から37,38を X線回折パターンを収集するために放射線源を、単結晶X線回折の定期的な測定を開始：グラファイトは、Cu Kαを単色（λ= 1.54187 Å）、検出器： 例えばイメージングプレート、クリスタル・ツー・検出器のdistンス：127.40ミリメートル、温度：213.1 K）。 </li><li>直接法、SIR2004 39またはSHELXS97 40によって回折パターンから結晶構造を解明し、F 2に基づいて、すべての観察の反射を使用して、フルマトリックス最小二乗法により絞り込みます。異方性変位パラメータを持つすべての非水素原子を絞り込み、および接続された非水素原子に対する、洗練されない等方性の変位パラメータで理想化された位置に水素原子を配置します。このような結晶構造41のようなソフトウェアを使用してこれらの計算を実行します。 </li><li> χ、ω、φ、およびフレーム数：コリメータサイズ、予備測定と定期的な測定のためのX線の露光時間、およびX線照射角度：ステップいくつかの条件の修正を加えた2.8から2.1からの手順を繰り返します、有機塩の単結晶のため：TPAA- のnアニトン Buは、TPAA- nはアニ&lt;em&gt;のトンアム、TPAA-isoBu- トン富栄、およびTPAA-isoBu- トンアムは、それらの結晶構造を明らかにしました。 </li><li>有機塩の結晶構造を取得します。TPAA- nは富栄（refcode：MIBTOH）22、TPAA-isoBu（refcode：GIVFEX）24、およびTPAA- トン富栄（refcode：GIVFIB）23、ソフトウェアを使用して、ケンブリッジ結晶構造データベース42から、征服43、またはリクエストフォーム44。 </li><li>このような水銀45-48とPymol 49などのソフトウェアを使用して、コンピュータグラフィックスにより結晶構造中の超分子クラスターを調査。以前に分類したもの（ 図1b）とΛまたはΔ（ 図1a）のようなトリチル基のキラル立体配座を用いて得られたパターンを比較することにより、超分子クラスター中の水素結合パターンの点群対称性を決定します。 </li><li>結晶構造のそれぞれにおいて超分子クラスターの多面体の特徴を特徴づけます有機塩。 <ol><li>コンポーネントカルボン酸アニオン及びアンモニウムカチオンの炭素および窒素原子を除き、超分子クラスター中の原子のすべてを削除します。 </li><li>元のカルボン酸およびアンモニウムカチオンが水素結合によって接続されているの炭素と窒素原子間の結合を作成します。 </li><li>炭素 - 炭素及び窒素 - 窒素原子間の距離を測定し、（この研究では、それぞれ、炭素 - 炭素及び窒素 - 窒素距離5.3と4.1Å）のさらなる結合を作製するための境界を設定。 </li><li>距離はそれぞれ5.4と4.2オングストローム未満であるの炭素 - 炭素および窒素 - 窒素原子間のさらなる結合を作ります。 </li><li> トランス -bicapped八面体（ トン洪明甫 ）として、TPAA-isoBu、TPAA- トン Buは、TPAA- トンアム、TPAA-isoBu- トン富栄、およびTPAA-isoBu- トンアム、三角面体：有機塩の得られる多面体を決定considerinによってそれぞれ（TD）、TD、TD、およびTD、グラム回転軸（C 3またはC 2）と同様に多面体の辺の数。 </li><li>辺の数、対称要素、および超分子クラスター内の分子間相互作用を考慮することにより、TPAA- のn Buは、TPAA- nはアニトン富栄、およびTPAA- nはアニトンアム：有機塩の得られる多面体に追加の結合を作りますTD、 トン洪明甫 、および平方反角柱（SA）：彼らは理想的なものよりも小さい側面を持っているので。 </li><li>そのC 2対称性と14元の債券に起因する2つの加算結合を行うことで、SAとしてTPAA- n個のBu塩の多面体を決定します。アニトン富栄とTPAA- nはアニトンアムnは TDとしてのC 2対称性と超分子クラスターの周りのトリチル基の「バンド」に基づいてTPAA-有機塩の他の多面体を決定します。すなわち、三元有機塩の超分子クラスター中のトリチル基を形成します4;その三フェニル環と多面体TDをかみ合いによって、バンドは「4酸（ 図1c（II））、意味、彼らは同様の構造的特徴を持っているとを結ぶ側面を有します。 </li></ol></li></ol>

The authors have nothing to disclose.

閉鎖水素結合ネットワークと超分子クラスターの一連の構築に成功し、キラリティーの観点及び多面体機能TPAAの有機塩を使用して、トリチル基を有し、かつ様々な種類及び第一級アミンの組み合わせから特徴付けられました。この方法では、重要なステップは、非極性溶媒から分子と対イオンからなる有機塩の嵩高いトリチル基と再結晶と分子の導入です。超分子クラスターは、それぞれ、...

超分子が原因で、このような超分子アーキテクチャの構築、イオンおよび/ ​​または分子の検出、およびキラル分離などの独自の機能、の魅惑的で重要な研究対象である、柔軟な非共有結合1-11を使用して、それらの分子認識能力に由来します。分子認識においては、超分子集合体の対称性は、最も重要な要因の一つです。重要性にもかかわらず、部品の数と種類における柔軟性、並びに​​角度および非共有結合の距離のために、所望の対称性を有する超分子を設計することは困難です。 系統的研究に基づく超分子とそのコンポーネントの対称性との間の相関関係の明確化は、所望の超分子の構築を達成するための有用な戦略です。それらは、構成要素の限られた数で構成されているので、この目的のために、超分子クラスターは、研究対象として選択しました。dは理論的には12月14日評価可能です。しかし、金属錯体とは逆に、超分子構造15,16を維持するための非共有結合の低い安定性のために、超分子クラスターを構築するレポートの数は限られています。この低い安定性は、構造体の同じ種類を持っている超分子集合体のシリーズを得る上で問題となります。この研究では、最も堅固な非共有結合17〜20のいずれかである有機塩の電荷アシスト水素結合は、主に特定の超分子アセンブリ優先21-32を構築するために使用されます。有機塩は、酸および塩基、ならびに有機塩の、したがって多数の種類で構成されているだけで簡単に酸と塩基の異なる組み合わせを混合することによって得られることにも注目すべきです。対イオンの様々な種類の特定成分の組合せはsupramoの同じ種類をもたらすので、特に、有機塩は、系統的な研究のために有用ですlecularアセンブリ。したがって、対イオンの種類に基づいて、超分子集合体の構造上の差異を比較することができます。 前の作品、0次元で超分子（0-D）、1次元（1-D）、および2次元では一級アンモニウムカルボキシレート（2-D）水素結合ネットワークは、キラリティーの観点から確認し、特徴づけました32。これらの多次元超分子は、階層型結晶デザイン27並びにそれらの次元を利用したアプリケーションにおける重要な研究対象です。全てのアミノ酸は、アンモニウム及びカルボキシル基を有するため、また、水素結合ネットワークの特性は、生体分子の役割についての重要な知見を与えます。これらの超分子を得るためのガイドラインを提供することは別々のアプリケーションでそれらをさらに機会を提供します。これらの超分子では、0-Dの水素結合ネットワークとの超分子クラスターの構築はrelativelです難しいyの統計的研究28に示されているように。しかし、超分子クラスターを構成する要素の説明の後に、それらを選択的に構築し、そして超分子クラスターの一連21-25,32を得ました。これらの作品は、それが可能な超分子クラスターのコンポーネントに依存する対称特性を明確にするために、超分子クラスターの系統的対称調査を実施することを可能にします。この目的のために、一級アンモニウムtriphenylacetatesの超分子クラスターが興味深い特徴を持っている、つまり、その対称の機能だけでなく、部品のトリチル基のキラル立体配座（ 図1aを反映する水素結合ネットワーク24,32でのトポロジカル多様性、および図1b）。ここで、一級アンモニウムtriphenylacetatesを使用して超分子クラスターのシリーズを構築するための、および超分子クラスターの対称の機能を特徴づけるための方法論は悪魔ですtrated。超分子クラスターを構築するための鍵は、かさばるトリチル基の導入および非極性溶媒からの有機塩の再結晶化しています。バイナリと三元一級アンモニウムtriphenylacetatesは、​​超分子クラスターの構築のために調製しました。水素結合ネットワーク24,32、地形トリチル基33,34の（立体配座）、およびoctacoordinated多面体12（ 図1c）の類似体などの分子配置のトポロジの観点から、結晶学的研究は、超分子クラスターのコンポーネントに依存する対称特性を明らかにしました25。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Triphenylacetic acid</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>T81205-10G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>n-Butylamine</td>
			<td>TCI</td>
			<td>B0707</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isobutylamine</td>
			<td>TCI</td>
			<td>I0095</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tert-Butylamine</td>
			<td>TCI</td>
			<td>B0709</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tert-Amylamine</td>
			<td>TCI</td>
			<td>A1002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Wako</td>
			<td>131-01826</td>
			<td>hazardous substance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluene</td>
			<td>Wako</td>
			<td>204-01866</td>
			<td>hazardous substance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hexane</td>
			<td>Wako</td>
			<td>085-00416</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KBr</td>
			<td>Wako</td>
			<td>165-17111</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

construction and systematical symmetric studies of a series of supramolecular clusters with binary or ternary ammonium triphenylacetates

ナノまたはサブナノスケールでのクラスターの機能が大幅にそれらの成分だけでなく、それらの成分の種類だけでなく、アレンジ、または対称性に依存します。そのため、クラスタ内の配置は、特に金属錯体のために、正確に特徴づけられています。これに反して、有機分子からなる超分子クラスターにおける分子配列の特徴付けは、いくつかの例に限定されています。特に超分子クラスターの一連を取得する超分子クラスターの構造は、社債を共有結合するために比較する非共有結合の安定性が低いために困難であるためです。この観点から、有機塩の使用は、最も有用な戦略の一つです。超分子のシリーズは、様々な対イオンを用いて、特定の有機分子の組み合わせにより構成することができます。特に、一級アンモニウムカルボキシレートは、カルボン酸の各種理由超分子の代表的な例として適していますそして第一級アミンは市販されており、それらの組み合わせを変更することは容易です。以前には、第一級アミンの様々な種類を使用して、一級アンモニウムtriphenylacetatesは、​​特に非極性溶媒から得られた結晶では、4つのアンモニウムおよび電荷支援水素結合によって集められた4つのtriphenylacetatesで構成されている超分子クラスターを構築することが実証されました。この研究は、分子超分子中の配置および種類とそのコンポーネントの数の間の相関関係の明確化のための体系的対称調査を実施するための戦略として、超分子クラスターの具体的な構成を適用することを示しています。 triphenylacetatesとプライマリアンモニウムの一種から成るバイナリ塩と同様に、triphenylacetates及びアンモニウムの二種類からなる三成分の有機塩は、成分の様々な種類や数を有する超分子クラスターのシリーズを得、超分子クラスターを構築します。

TPAA及び第一級アミンの有機塩の形成は、FT-IR測定により確認しました。有機塩の結晶構造は、単結晶X線回折測定で分析しました。結果は、4アンモニウムおよび電荷支援水素結合（ 図1a）フォーtriphenylacetatesから構成されている超分子クラスター、同じ種類、種類や数にかかわらず、有機塩の単結晶の全てにおいて確認されました成分アンモニウム（ <stro...

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Construction and Systematical Symmetric Studies of a Series of Supramolecular Clusters with Binary or Ternary Ammonium Triphenylacetates

This article describes construction of a series of hydrogen-bonding supramolecular clusters in crystals using primary ammonium triphenylacetates, which are recrystallized from non-polar solvents. This selective construction of the supramolecular clusters leads to effective systematical symmetric studies about a correlation between the supramolecular clusters and their components.

バイナリまたは三元アンモニウムTriphenylacetatesと超分子クラスターのシリーズの構築と体系的対称研究

Functions of clusters in nano or sub-nano scale significantly depend on not only kinds of their components but also arrangements, or symmetry, of their ...

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Research

JoVE Journal

Chemistry

8.0K ビュー.  Osaka University. This article describes construction of a series of hydrogen-bonding supramolecular clusters in crystals using primary ammonium triphenylacetates, which are recrystallized from non-polar solvents. This selective construction of the supramolecular clusters leads to effective systematical symmetric studies about a correlation between the supramolecular clusters and their components.

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Electrochemically and Bioelectrochemically Induced Ammonium Recovery

Streams such as urine and manure can contain high levels of ammonium, which could be recovered for reuse in agriculture or chemistry. The extraction of ammonium from an ammonium-rich stream is demonstrated using an electrochemical and a bioelectrochemical system. Both systems are controlled by a potentiostat to either fix the current (for the electrochemical cell) or fix the potential of the working electrode (for the bioelectrochemical cell). In the bioelectrochemical cell, electroactive bacteria catalyze the anodic reaction, whereas in the electrochemical cell the potentiostat applies a higher voltage to produce a current. The current and consequent restoration of the charge balance across the cell allow the transport of cations, such as ammonium, across a cation exchange membrane from the anolyte to the catholyte. The high pH of the catholyte leads to formation of ammonia, which can be stripped from the medium and captured in an acid solution, thus enabling the recovery of a valuable nutrient. The flux of ammonium across the membrane is characterized at different anolyte ammonium concentrations and currents for both the abiotic and biotic reactor systems. Both systems are compared based on current and removal efficiencies for ammonium, as well as the energy input required to drive ammonium transfer across the cation exchange membrane. Finally, a comparative analysis considering key aspects such as reliability, electrode cost, and rate is made.
This video article and protocol provide the necessary information to conduct electrochemical and bioelectrochemical ammonia recovery experiments. The reactor setup for the two cases is explained, as well as the reactor operation. We elaborate on data analysis for both reactor types and on the advantages and disadvantages of bioelectrochemical and electrochemical systems.

We demonstrate the extraction of ammonium from an ammonium-rich stream using an electrochemical and a bioelectrochemical system. The reactor setup, operation and data analysis are discussed.

電気化学的およびBioelectrochemically誘起アンモニウム回復

Streams such as urine and manure can contain high levels of ammonium, which could be recovered for reuse in agriculture or chemistry. The extraction of ...

化学

Transport of Surface-modified Carbon Nanotubes through a Soil Column

Carbon nanotubes (CNTs) are widely manufactured nanoparticles, which are being utilized in a number of consumer products, such as sporting goods, electronics and biomedical applications. Due to their accelerating production and use, CNTs constitute a potential environmental risk if they are released to soil and groundwater systems. It is therefore essential to improve the current understanding of environmental fate and transport of CNTs. The transport and retention of CNTs in both natural and artificial media have been reported in literature, but the findings widely vary and are thus not conclusive. There are a number of physical and chemical parameters responsible for variation in retention and transport. In this study, a complete procedure of selected multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) is presented starting from their surface modification to a complete set of laboratory column experiments at critical physical and chemical scenarios. Results indicate that the stability of the commercially available MWCNTs are critical with their attached surface functional group which can also influence the transport and retention of MWCNT through the surrounding medium.

Surface properties of a nanoparticle are important for their interaction with the surrounding medium. Therefore the surface modification of carbon nanotubes can be critical for their transport and retention through porous media. Here, lab scale column experiments are used to understand the possible transport and retention of these nanoparticles.

土壌カラムを通して表面修飾カーボンナノチューブの輸送

Carbon nanotubes (CNTs) are widely manufactured nanoparticles, which are being utilized in a number of consumer products, such as sporting goods, ...

The Synthesis, Characterization and Reactivity of a Series of Ruthenium N-triphosPh Complexes

Herein we report the synthesis of a tridentate phosphine ligand N(CH2PPh2)3 (N-triphosPh) (1) via a phosphorus based Mannich reaction of the hydroxylmethylene phosphine precursor with ammonia in methanol under a nitrogen atmosphere. The N-triphosPh ligand precipitates from the solution after approximately 1 hr of reflux and can be isolated analytically pure via simple cannula filtration procedure under nitrogen. Reaction of the N-triphosPh ligand with [Ru3(CO)12] under reflux affords a deep red solution that show evolution of CO gas on ligand complexation. Orange crystals of the complex [Ru(CO)2{N(CH2PPh2)3}-&#954;3P] (2) were isolated on cooling to RT. The 31P{1H} NMR spectrum showed a characteristic single peak at lower frequency compared to the free ligand. Reaction of a toluene solution of complex 2 with oxygen resulted in the instantaneous precipitation of the carbonate complex [Ru(CO3)(CO){N(CH2PPh2)3}-&#954;3P] (3) as an air stable orange solid. Subsequent hydrogenation of 3 under 15 bar of hydrogen in a high-pressure reactor gave the dihydride complex [RuH2(CO){N(CH2PPh2)3}-&#954;3P] (4), which was fully characterized by X-ray crystallography and NMR spectroscopy. Complexes 3 and 4 are potentially useful catalyst precursors for a range of hydrogenation reactions, including biomass-derived products such as levulinic acid (LA). Complex 4 was found to cleanly react with LA in the presence of the proton source additive NH4PF6 to give [Ru(CO){N(CH2PPh2)3}-&#954;3P{CH3CO(CH2)2CO2H}-&#954;2O](PF6) (6).

The Synthesis, Characterization and Reactivity of a Series of Ruthenium N-triphosPh Complexes

Ruthenium phosphine complexes are widely used for homogeneous catalytic reactions such as hydrogenations. The synthesis of a series of novel tridentate ruthenium complexes bearing the N-triphos ligand N(CH2PPh2)3 is reported. Additionally, the stoichiometric reaction of a dihydride Ru&#8211;N-triphos complex with levulinic acid is described.

ルテニウムのシリーズの合成、キャラクタリゼーションと反応性<em&gt; N</em&gt; -triphos<sup&gt; Phで</sup&gt;錯体

Herein we report the synthesis of a tridentate phosphine ligand N(CH2PPh2)3 (N-triphosPh) (1) via a phosphorus based Mannich reaction of the ...

A Simple Method for the Size Controlled Synthesis of Stable Oligomeric Clusters of Gold Nanoparticles under Ambient Conditions

Reducing dilute aqueous HAuCl4 with sodium thiocyanate (NaSCN) under alkaline conditions produces 2 to 3 nm diameter nanoparticles. Stable grape-like oligomeric clusters of these yellow nanoparticles of narrow size distribution are synthesized under ambient conditions via two methods. The delay-time method controls the number of subunits in the oligoclusters by varying the time between the addition of HAuCl4 to alkaline solution and the subsequent addition of reducing agent, NaSCN. The yellow oligoclusters produced range in size from ~3 to ~25 nm. This size range can be further extended by an add-on method utilizing hydroxylated gold chloride (Na+[Au(OH4-x)Clx]-) to auto-catalytically increase the number of subunits in the as-synthesized oligocluster nanoparticles, providing a total range of 3 nm to 70 nm. The crude oligocluster preparations display narrow size distributions and do not require further fractionation for most purposes. The oligoclusters formed can be concentrated &#62;300 fold without aggregation and the crude reaction mixtures remain stable for weeks without further processing. Because these oligomeric clusters can be concentrated before derivatization they allow expensive derivatizing agents to be used economically. In addition, we present two models by which predictions of particle size can be made with great accuracy.

We describe a simple method for producing highly stable oligomeric clusters of gold nanoparticles via the reduction of chloroauric acid (HAuCl4) with sodium thiocyanate (NaSCN). The oligoclusters have a narrow size distribution and can be produced with a wide range of sizes and surface coats.

周囲条件下での金ナノ粒子の安定オリゴマークラスターのサイズ制御された合成のための簡単​​な方法

Reducing dilute aqueous HAuCl4 with sodium thiocyanate (NaSCN) under alkaline conditions produces 2 to 3 nm diameter nanoparticles. Stable grape-like ...

Synthesis and Characterization of Supramolecular Colloids

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical properties for applications in photonics, drug delivery and coating technology. Here we present a new family of colloidal building blocks, coined supramolecular colloids, whose self-assembly is controlled through surface-functionalization with a benzene-1,3,5-tricarboxamide (BTA) derived supramolecular moiety. Such BTAs interact via directional, strong, yet reversible hydrogen-bonds with other identical BTAs. Herein, a protocol is presented that describes how to couple these BTAs to colloids and how to quantify the number of coupling sites, which determines the multivalency of the supramolecular colloids. Light scattering measurements show that the refractive index of the colloids is almost matched with that of the solvent, which strongly reduces the van der Waals forces between the colloids. Before photo-activation, the colloids remain well dispersed, as the BTAs are equipped with a photo-labile group that blocks the formation of hydrogen-bonds. Controlled deprotection with UV-light activates the short-range hydrogen-bonds between the BTAs, which triggers the colloidal self-assembly. The evolution from the dispersed state to the clustered state is monitored by confocal microscopy. These results are further quantified by image analysis with simple routines using ImageJ and Matlab. This merger of supramolecular chemistry and colloidal science offers a direct route towards light- and thermo-responsive colloidal assembly encoded in the surface-grafted monolayer.

A protocol for the synthesis and characterization of colloids coated with supramolecular moieties is described. These supramolecular colloids undergo self-assembly upon the activation of the hydrogen-bonds between the surface-anchored molecules by UV-light.

超分子コロイドの合成とキャラクタリゼーション

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical ...

A Protocol for Electrochemical Evaluations and State of Charge Diagnostics of a Symmetric Organic Redox Flow Battery

Redox flow batteries have been considered as one of the most promising stationary energy storage solutions for improving the reliability of the power grid and deployment of renewable energy technologies. Among the many flow battery chemistries, non-aqueous flow batteries have the potential to achieve high energy density because of the broad voltage windows of non-aqueous electrolytes. However, significant technical hurdles exist currently limiting non-aqueous flow batteries to demonstrate their full potential, such as low redox concentrations, low operating currents, under-explored battery status monitoring, etc. In an attempt to address these limitations, we recently reported a non-aqueous flow battery based on a highly soluble, redox-active organic nitronyl nitroxide radical compound, 2-phenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide (PTIO). This redox material exhibits an ambipolar electrochemical property, and therefore can serve as both anolyte and catholyte redox materials to form a symmetric flow battery chemistry. Moreover, we demonstrated that Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy could measure the PTIO concentrations during the PTIO flow battery cycling and offer reasonably accurate detection of the battery state of charge (SOC), as cross-validated by electron spin resonance (ESR) measurements. Herein we present a video protocol for the electrochemical evaluation and SOC diagnosis of the PTIO symmetric flow battery. With a detailed description, we experimentally demonstrated the route to achieve such purposes. This protocol aims to spark more interests and insights on the safety and reliability in the field of non-aqueous redox flow batteries.

We present the protocols for electrochemically evaluating a symmetric non-aqueous organic redox flow battery and for diagnosing its state of charge using FTIR.

電気化学的評価と対称型有機レドックスフロー電池の充電診断の状態のためのプロトコル

Redox flow batteries have been considered as one of the most promising stationary energy storage solutions for improving the reliability of the power grid ...

Phase Behavior of Charged Vesicles Under Symmetric and Asymmetric Solution Conditions Monitored with Fluorescence Microscopy

Phase-separated giant unilamellar vesicles (GUVs) exhibiting coexisting liquid-ordered and liquid-disordered domains are a common biophysical tool to investigate the lipid raft hypothesis. Numerous studies, however, neglect the impact of physiological solution conditions. On that account, the current work presents the effect of high-salinity buffer and trans-membrane solution asymmetry on liquid-liquid phase separation in charged GUVs grown from dioleylphosphatidylglycerol, egg sphingomyelin, and cholesterol. The effects were studied under isothermal and varying temperature conditions.
We describe equipment and experimental strategies applicable for monitoring the stability of coexisting liquid domains in charged vesicles under symmetric and asymmetric high-salinity solution conditions. This includes an approach to prepare charged multicomponent GUVs in high-salinity buffer at high temperatures. The protocol entails the option to perform a partial exchange of the external solution by a simple dilution step while minimizing the vesicle dilution. An alternative approach is presented utilizing a microfluidic device that allows for a complete external solution exchange. The solution effects on phase separation were also studied under varying temperatures. To this end, we present the basic design and utility of an in-house built temperature control chamber. Furthermore, we reflect on the assessment of the GUV phase state, pitfalls associated with it and how to circumvent them.

Experiments on phase separated giant unilamellar vesicles (GUVs) frequently neglect physiological solution conditions. This work presents approaches to study the effect of high-salinity buffer on liquid-liquid phase separation in charged multicomponent GUVs as a function of trans-membrane solution asymmetry and temperature.

蛍光顕微鏡による監視対称および非対称のソリューションの条件下での荷電ベシクルの相挙動

Phase-separated giant unilamellar vesicles (GUVs) exhibiting coexisting liquid-ordered and liquid-disordered domains are a common biophysical tool to ...

Synthesis of In37P20(O2CR)51 Clusters and Their Conversion to InP Quantum Dots

This text presents a method for the synthesis of In37P20(O2C14H27)51 clusters and their conversion to indium phosphide quantum dots. The In37P20(O2CR)51 clusters have been observed as intermediates in the synthesis of InP quantum dots from molecular precursors (In(O2CR)3, HO2CR, and P(SiMe3)3) and may be isolated as a pure reagent for subsequent study and use as a single-source precursor. These clusters readily convert to crystalline and relatively monodisperse samples of quasi-spherical InP quantum dots when subjected to thermolysis conditions in the absence of additional precursors above 200 &#176;C. The optical properties, morphology, and structure of both the clusters and quantum dots are confirmed using UV-Vis spectroscopy, photoluminescence spectroscopy, transmission electron microscopy, and powder X-ray diffraction. The molecular symmetry of the clusters is additionally confirmed by solution-phase 31P NMR spectroscopy. This protocol demonstrates the preparation and isolation of atomically-precise InP clusters, and their reliable and scalable conversion to InP QDs.

Synthesis of In37P20O2CR51 Clusters and Their Conversion to InP Quantum Dots

A protocol for the synthesis of In37P20(O2C14H27)51 clusters and their conversion to indium phosphide quantum dots is presented.

37P20(o2 CR)51クラスターの合成と InP 量子ドットへの変換

This text presents a method for the synthesis of In37P20(O2C14H27)51 clusters and their conversion to indium phosphide quantum dots. The In37P20(O2CR)51 ...

Preparation of Binary and Ternary Deep Eutectic Systems

The preparation of deep eutectic systems (DES) is a priori a simple procedure. By definition, two or more components are mixed together at a given molar ratio to form a DES. However, from our experience in the laboratory, there is a need to standardize the procedure to prepare, characterize and report the methodologies followed by different researchers, so that the results published can be reproduced. In this work, we test different approaches reported in the literature to prepare eutectic systems and evaluated the importance of water in the successful preparation of liquid systems at room temperature. These published eutectic systems were composed of citric acid, glucose, sucrose, malic acid, &#946;-alanine, L-tartaric acid and betaine and not all of preparation methods described could be reproduced. However, in some cases, it was possible to reproduce the systems described, with the inclusion of water as a third component of the eutectic mixture.

This protocol aims to standardize the preparation of deep eutectic systems throughout the scientific community so that these systems can be reproduced.

バイナリおよび三項ディープユーテクシステムの調製

The preparation of deep eutectic systems (DES) is a priori a simple procedure. By definition, two or more components are mixed together at a given molar ...

Directed Assembly of Elastin-like Proteins into defined Supramolecular Structures and Cargo Encapsulation In Vitro

Tailored proteinaceous building blocks are versatile candidates for the assembly of supramolecular structures such as minimal cells, drug delivery vehicles and enzyme scaffolds. Due to their biocompatibility and tunability on the genetic level, Elastin-like proteins (ELP) are ideal building blocks for biotechnological and biomedical applications. Nevertheless, the assembly of protein based supramolecular structures with distinct physiochemical properties and good encapsulation potential remains challenging.
Here we provide two efficient protocols for guided self-assembly of amphiphilic ELPs into supramolecular protein architectures such as spherical coacervates, fibers and stable vesicles. The presented assembly protocols generate Protein Membrane-Based Compartments (PMBCs) based on ELPs with adaptable physicochemical properties. PMBCs demonstrate phase separation behavior and reveal method dependent membrane fusion and are able to encapsulate chemically diverse fluorescent cargo molecules. The resulting PMBCs have a high application potential as a drug formulation and delivery platform, artificial cell, and compartmentalized reaction space.

At the interface of organic and aqueous solvents, tailored amphiphilic elastin-like proteins assemble into complex supramolecular structures such as vesicles, fibers and coacervates triggered by environmental parameters. The described assembly protocols yield Protein Membrane-Based Compartments (PMBCs) with tunable properties, enabling the encapsulation of various cargo.