Bu araştırma çalışmaları Atomik Seviye Catalyst Tasarım, ABD Enerji Departmanı, Bilim, Ödül sayısı DE-SC0001058 altında Temel Enerji Bilimler Dairesi Başkanlığı tarafından finanse edilen bir Enerji Frontier Araştırma Merkezi Merkezi&#39;nin bir parçası olarak desteklenen ve aynı zamanda Yönetim Kurulu tarafından desteklenmektedir hibe ödül numarası LEQSF (2009-14)-EFRC-MAÇ ve LEDSF-EPS (2012)-OPT-IN-15 altında Vekaleti. MRCAT işlemleri Enerji Bakanlığı ve MRCAT üye kurumlar tarafından desteklenmektedir. ANL de Gelişmiş Foton Kaynak kullanımı, Sözleşme No: DE-AC02-06CH11357 altında ABD Enerji Departmanı, Fen Bilimleri, Temel Enerji Bilimler Dairesi Ofisi tarafından desteklenmektedir. Jtm için mali destek Atom verimli Kimyasal Dönüşümler Enstitüsü (İAİS), ABD Enerji Bakanlığı tarafından finanse edilen bir Enerji Frontier Araştırma Merkezi, Bilim Ofisi, Temel Enerji Bilimler Office&#39;in bir parçası olarak sağlandı.

Millifluidics set-up: 220 mm (L) x 2 mm (W) x 0.15 mm (Y) boyutlarında serpantin kanalları var Microplumbers Microsciences LLC, dan (polyester tereftalat polimerden yapılmış) bir millifluidic çip satın alın. Pompaya çip bağlamak için 0.25 mm ID boyutlarında, OD 1/16, FEP Boru kullanın. İki farklı deneyler için iki farklı pompalar kullanarak. İlk deneyde (bakır nanopartikülleri) ve ikinci deney (altın nanopartiküller) için millifluidic cihaz için kullanın P-Pompa. , Kanalların içinde gaz kabarcıklarının problemi en aza indirmek için, yeni hazırlanmış bir NaBH4 solüsyonu, gaz kabarcıkları çözelti kaçmak böylece yonga içine pompalama önce ~ 10-15 dakika boyunca beklemeye açık bırakıldı. Bu adım bizim deneyler için tüm izledi. 1.. Ultra-küçük Bakır Nano Kümeler (UCNCs) sentezi <ol><li> Gerekli Kimyasallar: bakır elde (II) nitrate hidrat, sodyum borohidrid, sodyum hidroksit peletleri ve O-[2 - (3-mercaptopropionylamino) etil]-O&#39;-metilpolietilen glikol (MW = 5,000) [MPEG] ve daha fazla arıtılmadan tüm kimyasal kullanımı. Deney için nanopure su (M 18.2 cm) kullanın. </li><li> Kullanım P-Pompa deney için azot basıncı altında düzenlenmiştir. Karşılık gelen akış oranı (ml / s) ile ilişkili önce deney için farklı basınçlarda çözücü olarak su ile pompalar edin. Deneyin başlamasından önce deiyonize su ile millifluidic reaktör ve boru durulayın. </li><li> Bakır ve 174 mg (0.95 mmol) çözündürülür (II) nitrat ve O-[2 - (3-mercaptopropionylamino) etil] 610 mg (0.122 mmol) bir in-O&#39;-metilpolietilen nanopure 28 ml su içinde tutmak glikol ve bunların bir giriş kanalı ile bağlanacak şişe </li><li> Farklı bir şişe içinde bir sodyum borohidrit çözeltisi 111 mg (2.93 mmol) ve 102 mg (2.78 mmol) 28 ml sodyum hidroksit (pH ~ 13) tutun ve ile bağlamakDiğer giriş kanalı. </li><li> Farklı akış hızları (aşağıda verilmiştir) de millifluidic reaktör içinde aynı anda her iki çözüm akış ve bir cam şişe içinde çıkışında elde edilen UCNCs toplar. Azot ile temizleyin ve bu çözelti, azot altında depolanır. </li><li> Sentezi için, oda sıcaklığında 50 mbar (6.81 ml / saat), 100 mbar (14.31 ml / saat), 200 mbar (32.7 ml / saat) ve 300 mbar (51.4 ml / saat) farklı sabit basınçlar altında pompaları çalıştırın farklı akış hızlarında UCNCs. </li></ol> Sentez prosedürü P-pompa ile millifluidic düzen kullanılarak gösterilmiştir, aynı zamanda Millifluidica gelen el millifluidic cihazı kullanılarak gerçekleştirilebilir. 2. Zaman Altın Nanopartikül Formation in situ Kinetik Çalışmaları Çözüldü <ol><li> Gerekli Kimyasallar: chloroauric asit (. HAuCl 4 3H 2 O) mezo-2 ,3-dimerkaptosüksinik asit (DMSA) ve sodyum bor hidrür &amp; # Edinme160, ve daha fazla arıtılmadan tüm kimyasal kullanımı. Deney için nanopure su (M 18.2 cm) kullanın. </li><li> Tam otomatik, nabız ücretsiz şırınga pompaları çip içerisindeki sıvıları akmaya, yüksek hassasiyet kullanın. Gerekli akış hızını optimize etmek üzere önceki deney için farklı akış hızları ile, çözücü olarak, su ile pompalar edin. </li><li> (I) 4 HAuCl standart solüsyonları hazırlayın. 3H 2 O (10 mmol, 118.2 mg/30 mi) ve NANOpure içinde bir sodyum hidroksit (pH 12), 50 mg (ii) DMSA (20 mmol, 109.2 mg/30 mi) su. </li><li> Otomatik bir pompa kullanılarak 10 ml / st &#39;lik bir sabit akış hızında millifluidic yonga iki ayrı şırınga yoluyla iki çözüm besleyin. </li><li> Çift XYZ yönde hareket erişimi vardır ve çözeltiler çip pompalandı olarak çip üzerine farklı bölgelere XAS veri toplama, bir metal kademesi kullanılarak senkrotron ışın hattına millifluidic çip. </li></ol> &lt;Süreem&gt; in situ analiz prosedürü P-pompa ile millifluidic düzen kullanılarak gösterilmiştir, aynı zamanda, elde tutulan millifluidic cihazı kullanılarak gerçekleştirilebilir. 3. Sürekli Akış Altın kataliz Bu prosedür, bir el millifluidic cihazı kullanılarak gösterilmiştir. <ol><li> Gerekli Kimya: chloroauric asit (. HAuCl 4 3H 2 O), meso-2 ,3-dimerkaptosüksinik asit (DMSA), sodyum borohidrit, 4-nitrofenol, 4-amino fenol elde edilir ve daha fazla saflaştırma olmadan tüm kimyasallar kullanın. Deney için nanopure su (M 18.2 cm) kullanın. </li><li> Katalizör hazırlanması:. HAuCl 4 standart çözeltiler hazırlayın 3H 2 O NANOpure (10 mmol, 118.2 mg/30 mi), DMSA (20 mmol, 109.2 mg/30 mi) ve NaBH4 (10 mmol, 11.34 mg/30 mi) su. </li><li> Iki ayrı şişelere HAuCl 4 ve DMSA çözeltilerin her biri 10 mi almak ve inci akış45 dakika boyunca 12 ml / st &#39;lik muntazam bir akış hızı ile elde tutulan millifluidic cihazı kullanarak çip içinde em. </li><li> Au Au (I) &#39;e düşürmek için, 15 dakika boyunca 12 ml / saat akış hızı ile çip içinde 10 mmol 4 Akış NaBH (0). </li><li> Son olarak, kataliz deneyler yapmadan önce, aynı akış hızında 30 dakika boyunca nanopure su ile çip yıkayın. </li><li> Kataliz reaksiyonu: aşağıda verilen altın katalizörü (yukarıda hazırlanmıştır) içinde 4-aminofenol (4-AP), 4-nitrofenol kimyasal dönüşüm reaksiyonu (redüksiyon) (4-NP) gerçekleştirme millifluidic kanal kaplama. </li><li> 4-nitrophenolate iyon (4-NPI) oluşturmak için 0.65 mol NaBH4 çözeltisi 3.3 ml 4-NP 9 x 10 -5 mol solüsyonu 15 ml karıştırın. </li><li> Katalitik etkinliğini değerlendirmek için 5 ml / sa &#39;lik bir sabit akış hızında çip içinde biriken altın katalizör üzerinden elde edilen solüsyonu geçirir. 250-50 dalga boyu aralığında toplanan ürünlerin UV-Vis spektrumu Analiz0 nm 4-NP dönüşüm onaylayın. </li><li> 4-NPI kalibrasyon eğrisi elde reaksiyonun katalitik aktivitesini tahmin. Kalibrasyon eğrisi farklı standart konsantrasyonlarda 4-NPI, deneysel olarak gözlemlenen emme yoğunluğunu (I) çizilerek elde edilebilir. UV-Vis absorpsiyon eğrileri için (399 nm) pik yükseklikleri emme yoğunluğunu (I) değerleri temsil ve Bira Lambert&#39;in yasaya göre, tepe yüksekliği değerinde herhangi bir değişiklik konsantrasyonu karşılık gelen değişiklik gösterecektir. Bu nedenle, kalibrasyon eğrisinden reaktifin ilk ve son konsantrasyonlarında fark bularak katalitik aktivitesini tahmin ediyoruz. Pik yüksekliği 1 ünite (Şekil 6) ise, örneğin, bu (kalibrasyon grafiği göre)% 90 katalitik bir dönüşüm karşılık gelir. </li></ol>

<ol>
	<li>Song, Y., Hormes, J., Kumar, C. S. S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+Synthesis+of+Nanomaterials.">Microfluidic Synthesis of Nanomaterials.</a> Small. 4 (6), 698-711 (2008).</li><li>Huebner, A., Sharma, S., Srisa-Art, M., Hollfelder, F., Edel, J. B., DeMello, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microdroplets:+a+sea+of+applications.">Microdroplets: a sea of applications.</a> Lab Chip. 8, 1244-1254 (2008).</li><li>Helen, S., Delai, L. C., Rustem, F. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactions+in+Droplets+in+Microfluidic+Channels.">Reactions in Droplets in Microfluidic Channels.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 45, 7336-7356 (2006).</li><li>Marre, S., Jensen, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+nanostructures+in+microfluidic+systems.">Synthesis of nanostructures in microfluidic systems.</a> Chem. Soc. Rev. 39, 1183-1202 (2010).</li><li>Theberge, A. B., Courtois, F., Schaerli, Y., Fischlechner, M., Abell, C., Hollfelder, F., Huck, W. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microdroplets+in+microfluidics:+an+evolving+platform+for+discoveries+in+chemistry+and+biology.">Microdroplets in microfluidics: an evolving platform for discoveries in chemistry and biology.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 49 (34), 5846-5868 (2010).</li><li>Nicolas, L., Flavie, S., Pierre, G., Pascal, P., Annie, C., Bertrand, P., Cindy, H., Patrick, M., Samuel, M., Thomas, D., Cyril, A., Pascale, S., Laurent, P., Christopher, G., Emmanuel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Some+recent+advances+in+the+design+and+the+use+of+miniaturized+droplet-based+continuous+process:+Applications+in+chemistry+and+high-pressure+microflows.">Some recent advances in the design and the use of miniaturized droplet-based continuous process: Applications in chemistry and high-pressure microflows.</a> Lab Chip. 11, 779 (2011).</li><li>Biswas, S., Miller, J. T., Li, Y., Nandakumar, K., Kumar, C. S. S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developing+Millifluidic+Platform+for+Synthesis+of+Ultra-small+Nanoclusters+(UNCs):+Ultra-small+Copper+Nanoclusters+(UCNCs)+as+a+Case+Study.">Developing Millifluidic Platform for Synthesis of Ultra-small Nanoclusters (UNCs): Ultra-small Copper Nanoclusters (UCNCs) as a Case Study.</a> Small. 8 (5), 688-698 (2012).</li><li>Li, Y., Sanampudi, A., Reddy, V. R., Biswas, S., Nandakumar, K., Yamane, D. G., Goettert, J. S., Kumar, C. S. S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Size+Evolution+of+Gold+Nanoparticles+in+a+Millifluidic+Reactor.">Size Evolution of Gold Nanoparticles in a Millifluidic Reactor.</a> Phys. Chem. Phys. 13 (1), 177-182 (2012).</li><li>Li, Y., Yamane, D. G., Li, S., Biswas, S., Reddy, R., Goettert, J. S., Nandakumar, K., Kumar, C. S. S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Geometric+Optimization+of+Liquid-Liquid+Slug+Flow+in+a+Flow-focusing+Millifluidic+Device+for+Synthesis+of+Nanomaterials.">Geometric Optimization of Liquid-Liquid Slug Flow in a Flow-focusing Millifluidic Device for Synthesis of Nanomaterials.</a> Chem. Eng. J. 217, 447-459 (2013).</li><li>Zinoveva, S., De Silva, R., Louis, R. D., Datta, P., Kumar, C. S. S. R., Goettert, J., Hormes, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+wet+chemical+synthesis+of+Co+nanoparticles+in+a+microreactor+system:+A+time-resolved+investigation+by+X-ray+absorption+spectroscopy.">The wet chemical synthesis of Co nanoparticles in a microreactor system: A time-resolved investigation by X-ray absorption spectroscopy.</a> Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 582, 239-241 (2007).</li><li>Krishna, K. S., Navin, C. V., Biswas, S., Singh, V., Ham, K., Bovenkamp, G. L., Theegala, C. S., Miller, J. T., Spivey, J., Kumar, C. S. S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Millifluidics+for+Time-resolved+Mapping+of+the+Growth+of+Gold+Nanostructures.">Millifluidics for Time-resolved Mapping of the Growth of Gold Nanostructures.</a> J. Am. Chem. Soc. 135 (14), 5450-5456 (2013).</li><li>Kumar, C. S. S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Microfluidic Devices in nanotechnology-Fundamental Concepts. , (2010).</li><li>Kumar, C. S. S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Microfluidic Devices in nanotechnology-Fundamental Concepts. , (2010).</li><li>Meille, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+on+Methods+to+Deposit+Catalysts+on+Structured+Surfaces.">Review on Methods to Deposit Catalysts on Structured Surfaces.</a> Appl. Catal. A Gen. 315, 1-17 (2006).</li><li>Shin, W. C., McDonald, J. A., Zhao, S., Besser, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Etching+Characteristics+of+a+Micromachined+Chemical+Reactor+Using+Inductively+Coupled+Plasma.">Etching Characteristics of a Micromachined Chemical Reactor Using Inductively Coupled Plasma.</a> , p357 (2002).</li><li>Abahmane, L., K&#246;hler, J. M., Gro&#223;, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gold-nanoparticle-catalyzed+synthesis+of+propargylamines:+the+traditional+A3-multicomponent+reaction+performed+as+a+two-step+flow+process.">Gold-nanoparticle-catalyzed synthesis of propargylamines: the traditional A3-multicomponent reaction performed as a two-step flow process.</a> Chem. Eur. J. 17, 3005-3010 (2011).</li><li>Abahmane, L., Knauer, A., Ritter, U., K&#246;hler, J. M., Gro&#223;, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterogeneous+Catalyzed+Pyridine+Synthesis+using+Montmorillionite+and+Nanoparticle-Impregnated+Alumina+in+a+Continuous+Micro+Flow+System.">Heterogeneous Catalyzed Pyridine Synthesis using Montmorillionite and Nanoparticle-Impregnated Alumina in a Continuous Micro Flow System.</a> Chem. Eng. Technol. 32, 1799-1805 (2009).</li><li>Abahmane, L., Knauer, A., K&#246;hler, J. M., Gro&#223;, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+polypyridine+derivatives+using+alumina+supported+gold+nanoparticles+under+micro+continuous+flow+conditions.">Synthesis of polypyridine derivatives using alumina supported gold nanoparticles under micro continuous flow conditions.</a> Chem. Eng. J. 167, 519-526 (2011).</li><li>Negishi, Y., Tsukuda, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One-Pot+Preparation+of+Subnanometer-Sized+Gold+Clusters+via+Reduction+and+Stabilization+by+meso-2,3-Dimercaptosuccinic+Acid.">One-Pot Preparation of Subnanometer-Sized Gold Clusters via Reduction and Stabilization by meso-2,3-Dimercaptosuccinic Acid.</a> J. Am. Chem. Soc. 125, 4046-4047 (2003).</li><li>Abou-Hassan, A., Sandre, O., Cabuil, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidics+in+Inorganic+Chemistry.">Microfluidics in Inorganic Chemistry.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 49, 6268-6286 (2010).</li><li>Jiang, D., Walter, M., Dai, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gold+Sulfide+Nanoclusters:+A+Unique+Core-In-Cage+Structure.">Gold Sulfide Nanoclusters: A Unique Core-In-Cage Structure.</a> Chem. Eur. J. 16, 4999-5003 (2010).</li><li>Kuroda, K., Ishida, T., Haruta, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+of+4-nitrophenol+to+4-aminophenol+over+Au+nanoparticles+deposited+on+PMMA.">Reduction of 4-nitrophenol to 4-aminophenol over Au nanoparticles deposited on PMMA.</a> J. Mol. Catal. A Chem. 298, 7-11 (2009).</li><li>Navin, C. V., Krishna, K. S., Theegala, C. S., Kumar, C. S. S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lab-on-a-chip+devices+for+gold+nanoparticle+synthesis+and+their+role+as+a+catalyst+support+for+continuous+flow+catalysis.">Lab-on-a-chip devices for gold nanoparticle synthesis and their role as a catalyst support for continuous flow catalysis.</a> Nanotech. Rev. , (2013).</li><li>Shahbazali, E., Hessel, V., No&#235;l, T., Wang, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metallic+nanoparticles+made+in+flow+and+their+catalytic+applications+in+organic+synthesis.">Metallic nanoparticles made in flow and their catalytic applications in organic synthesis.</a> Nanotech. Rev. , (2013).</li></ol>

CSSR Kaya hariç tüm yazarlar hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim. C. SSR Kumar şirketin Millifluidica LLC kurucusudur.

-O&#39;-metilpolietilen glikol (MW = 5,000) [MPEG] - UCNCs polimerik kapatma maddesi O-[(3-Mercaptopropionylamino) etil 2] mevcudiyetinde sodyum borohidrit ile bakır nitrat indirgeme reaksiyonu ile oluşturulmuştur. Reaksiyon, 6.8 ml / saat, 14,3 ml / saat, 32.7 ml / st ve oluşan UCNCs on akış hızlarının etkisini incelemek için 51.4 ml / saat olarak farklı akış-oranlarda millifluidic çip reaktör içinde gerçekleştirilmiştir. Yukarıda akış oranları için, ilgili kalış süreleri 47.49, 24.44, 16.56 ...

Kimyasal sentez için lab-on-a-chip (LOC) cihazları artmış kütle ve ısı transferi, üstün reaksiyon kontrolü, yüksek verim ve daha güvenli bir çalışma ortamı 1. açısından önemli bir avantaj göstermiştir. Bu cihazlar geniş yonga tabanlı akışkansal ve nonchip bazlı akışkan cihazlara ayrılabilir. Çip tabanlı akışkansal arasında, Mikroakiskan iyi incelenmiş ve konu literatürde 2-5 iyi kaplı. Nonchip tabanlı LOC sistemleri tubular reaktörler 6 kullanın. Geleneksel olarak, mikroakışkan sistemleri tam kontrol ve geometrik milimetre altı ölçeğe kısıtlı sıvıların manipülasyonu için kullanılır. Son zamanlarda (genişlik veya derinlik ya da kanalların iki ya da boyutu en az bir milimetre) 7-9 milimetre ölçeğinde kanallarında sıvıların manipülasyonu için kullanılabilecek çipli millifluidics, kavramını var. Ayrıca, millifluidic cips WHI imal etmek nispeten kolaydırle akış oranları ve reaktiflerin manipülasyon üzerinde benzer bir kontrol sunuyor. Bu yongalar, aynı zamanda daha dar bir boyut dağılımına sahip nanopartiküller kontrollü sentezinin ölçek büyütme için olanak sağlar, ve böylece, daha az kalma süreleri oluşturma, daha yüksek akış hızlarında çalıştırılabilir. Örnek olarak, biz son zamanlarda ultra-küçük bakır nanoklastırlaar sentezini gösterdi ve yerinde X-ışını soğurma spektroskopisi kullanarak yanı sıra TEM onları karakterize var. Bakır nanoklastırlar 7 istikrarlı koloitlerin oluşumu için çok etkili iki dişli PEG&#39;lenmiş stabilize edici madde, MPEG, kullanımı ile kombine millifluidic kanal içinde küçük kalma süreleri elde etmek için yeteneği. Kimyasal ve nanomalzemelerin sentezine ek olarak, millifluidics nedeniyle prob alanında yüksek satış hacmi ve konsantrasyonu, daha genel ve verimli bir zaman çözümlü bir kinetik çalışmalar için ve aynı zamanda achie olan sentetik bir platforma, sunabilirakışkan sistemleri 7,10 daha gürültü oranı daha iyi sinyal ves. Biz 5 msn 11 gibi küçük bir zaman çözünürlüğü ile in situ XAS kullanılarak çözeltiden altın Nano büyümesinin zaman çözüldü analizi için bir örnek olarak millifluidic çip kullanımını göstermektedir. Ayrıca, kataliz uygulamaları için bugüne kadar geliştirilen mikro reaktörlerin çoğunluğu silikon 12,13 dayanmaktadır. Oluşturulan küçük birimlere ek olarak kendi pahalı üretim büyük ölçekli üretim için onları uygun hale getirir. Nanocatalysts ile kanal kaplanması için iki genel yöntem - kimyasal ve fiziksel, genellikle silikon kaplama işlemleri olarak adlandırılan, rağbet 14,15 şu anda. Mikro pahalı imalat ek olarak, kanalların tıkanması mikro reaktör kataliz büyük ölçekli üretim için uygun olabilir hale getirir. Microreactors mikro sürekli akış geçiş işlemleri earli heterojen kataliz için kullanılmış olsa da16-18 er, boyut kontrol yeteneği ve sürekli akış kanalları içinde gömülü altın nano yapılı katalizörler morfolojisi önce keşfedilmeyi değildi. Biz son zamanlarda, Au katalizörü ile millifluidic kanalları kaplanması için bir teknoloji geliştirdik nano morfolojisi ve boyutları (Şekil 5) 11 kontrollü olan, endüstriyel önemli kimyasal reaksiyonlar katalizini yürütülmesi için. Bir örnek olarak millifluidic kanalları içinde kaplanmış altın nano yapılı ile katalize 4-aminofenol, 4-nitrofenol dönüşüm göstermiştir. Tek bir millifluidic reaktör çip 50-60 ml / saat, 7 yüksek verimlilik ve kimyasalların kontrollü sentezinin akış oranlarını üretebilir olduğu göz önüne alındığında, ya sürekli akış işletim veya paralel işleme ile mümkündür. Millifluidics yukarıda tarif kaç örnekle, teklif olanakları yararlanmak için, biz de göstermek kullanıcı dostu birtaşınabilir ve var millifluidic cihaz gibi millifluidic cips, manifoldlar, akış kontrol, pompa ve elektrik bağlantıları gibi tüm gerekli bileşenleri entegre. Böyle bir millifluidic cihazı, Şekil 7&#39;de gösterildiği gibi, hemen işletme Millifluidica LLC (edinilebilir <a href="http://www.millifluidica.com" target="_blank">www.millifluidica.com</a> ). Makale ayrıca nanomalzemelerin, tepkime mekanizmaları ve sürekli akış kataliz zaman çözümlü analizi kontrol sentezi için, aşağıda tarif edildiği gibi, elde tutulan cihazı kullanılarak millifluidic protokolleri sağlar.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Copper (II) nitrate hydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>13778-31-9</td>
			<td>99.999% pure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>O-[2-(3-mercaptopropionylamino)ethyl]-O&#8242;-methylpolyethylene glycol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>401916-61-8&#160;</td>
			<td>MW=5,000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HAuCl4.3H2O (Chloroauric acid)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>27988-77-8&#160;</td>
			<td>99.999% pure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>meso-2,3-dimercaptosuccinic acid (DMSA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>304-55-2</td>
			<td>~98% pure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-Nitrophenol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>100-02-7&#160;</td>
			<td>spectrophotometric grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-Aminophenol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>123-30-8&#160;</td>
			<td>&#62;99% pure (HPLC grade)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium borohydride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>16940-66-2&#160;</td>
			<td>98% pure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide pellets</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>1310-73-2&#160;</td>
			<td>99.99% pure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>[header]</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>EQUIPMENT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Millifluidic Chips</td>
			<td>Microplumbers Microsciences LLC</td>
			<td>SDC-01</td>
			<td>Made from polyester terephthalate polymer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure Pump</td>
			<td>Mitos P-Pump, Dolomite</td>
			<td>3200016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Automated Syringe Pump</td>
			<td>Cetoni Automation and Microsystems, GmbH</td>
			<td></td>
			<td>Syringe pump neMESYS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV-3600 UV-VIS-NIR Spectrophotometer</td>
			<td>Shimadzu</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hand-held Millifluidic Device</td>
			<td>Millifluidica</td>
			<td>SCMD-1008</td>
			<td>Figure 7</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

millifluidics for chemical synthesis and time-resolved mechanistic studies

Kimyasal sentez ve zaman çözümlü bir mekanik çalışmalar için millifluidic cihazlarını kullanan işlemler üç örnek alınarak açıklanmıştır. İlk olarak, çok küçük bakır nanoklastırlaar sentezi tarif edilmektedir. İkinci örnek yerinde X-ışını soğurma spektroskopi kullanarak altın nanoparçacık oluşumunu analiz kimyasal reaksiyonların zaman çözülmesi kinetik soruşturma için kendi yarar sağlar. Nihai örneğin nano yapılı katalizör ile kaplanmış kanal iç millifluidic reaksiyonlar sürekli akış kataliz gösterir.

Iyi dağıtılmış ve dar bir boyut dağılımı ile muntazam boyutlu bakır nanoklastırlar millifluidic yonga setup (Şekil 1a) kullanılarak elde edildi. Sentezi için kullanılan farklı akış hızları kümelerin boyutu üzerinde önemli bir etkiye sahip değildi. Bununla birlikte, akış hızındaki artış ile, boyut dağılımının daralması gözlenebilir bir gelişme yoktur. En iyi dar bir boyut dağılımına sahip UCNCs 32,7 ml / saatlik bir akış hızı ile elde edildi. 32,7 ml / saat akış hızı ile ...

Watch this Scientific Journal Video about Millifluidics for Chemical Synthesis and Time-resolved Mechanistic Studies at JoVE.com

Millifluidics for Chemical Synthesis and Time-resolved Mechanistic Studies

Millifluidic Nanomalzemelere aygıtları, tepkime mekanizmaları ve sürekli akış kataliz zaman çözümlü bir analiz olarak kontrol edilen sentez için kullanılmaktadır.

Kimyasal Sentez ve Zaman-çözülmesi Mekanistiksel Çalışmaları Millifluidics

Procedures utilizing millifluidic devices for chemical synthesis and time-resolved mechanistic studies are described by taking three examples. In the ...

millifluidics-for-chemical-synthesis-time-resolved-mechanistic

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Physics

Bioengineering

Unit 1

Work and Kinetic Energy

SCIENTISTS IN ACTION

11.1K Görüntüleme.  Louisiana State University.  Millifluidic Nanomalzemelere aygıtları, tepkime mekanizmaları ve sürekli akış kataliz zaman çözümlü bir analiz olarak kontrol edilen sentez için kullanılmaktadır. 