Name: facile preparation of ultrafine aluminum hydroxide particles with or without mesoporous mcm-41 in ambient environments
Uploaded: 2017-05-11T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Facile Preparation of Ultrafine Aluminum Hydroxide Particles with or without Mesoporous MCM-41 in Ambient Environments at JoVE.com

Yazarlar, küçük açılı X-ışını kırınımı ve toz X-ışını kırınımı konusundaki analizleri ve uzmanlıkları için Rutgers Üniversitesi&#39;nden Dr. Thomas J. Emge ve Wei Liu&#39;ya teşekkürlerini sunar. Yazarlar ayrıca Hao Wang&#39;ı N 2 adsorpsiyon deneyleriyle desteklediği için onaylarlar.

1. Al (OH) 3 Nanopartikül Sentezi <ol><li> 1.40 g alüminyum klorid hekzahidrat 5.822 g deiyonize suda eritilir. </li><li> Manyetik olarak karıştırılarak sulu alüminyum klorür solüsyonuna 2.778 g L-arginin ilave edin. L-arginin yavaşça ilave edilir, böylece eklenen arginin erir ve büyük kümeler veya parçalar oluşturmaz; Ayrıca, yavaş bir ilave, yerel alkalilik konsantrasyonlarını azaltır ve daha kontrol edilebilir bir hidroliz için koşullar sağlar. </li><li> Tüm arginin çözeltiye ...

<ol>
	<li>Laden, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Antiperspirants and Deodorants. , (1999).</li><li>Kumara, C. K., Ng, W. J., Bandara, A., Weerasooriya, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanogibbsite:+Synthesis+and+characterization.">Nanogibbsite: Synthesis and characterization.</a> J. Colloid Interface Sci. 352 (2), 252-258 (2010).</li><li>Demichelis, R., Noel, Y., Ugliengo, P., Zicovich-Wilson, C. M., Dovesi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physico-Chemical+Features+of+Aluminum+Hydroxides+As+Modeled+with+the+Hybrid+B3LYP+Functional+and+Localized+Basis+Functions.">Physico-Chemical Features of Aluminum Hydroxides As Modeled with the Hybrid B3LYP Functional and Localized Basis Functions.</a> J.Phys. Chem. C. 115 (27), 13107-13134 (2011).</li><li>Elderfield, H., Hem, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+development+of+crystalline+structure+in+aluminum+hydroxide+polymorphs+on+ageing.">The development of crystalline structure in aluminum hydroxide polymorphs on ageing.</a> Mineral. Mag. 39, 89-96 (1973).</li><li>Wang, S. L., Johnston, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assignment+of+the+structural+OH+stretching+bands+of+gibbsite.">Assignment of the structural OH stretching bands of gibbsite.</a> Am. Mineral. 85, 739-744 (2000).</li><li>Balan, E., Lazzer, M., Morin, G., Mauri, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=First-principles+study+of+the+OH-stretching+modes+of+gibbsite.">First-principles study of the OH-stretching modes of gibbsite.</a> Am. Mineral. 91 (1), 115-119 (2006).</li><li>Scherrer, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bestimmung+der+Grosse+und+der+inneren+Struktur+von+Kolloidteilchen+mittels+Rontgenstrahlen+.">Bestimmung der Grosse und der inneren Struktur von Kolloidteilchen mittels Rontgenstrahlen .</a> Gottingen. 26, 98-100 (1918).</li><li>Langford, J. I., Wilson, A. J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scherrer+after+sixty+years:+a+survey+and+some+new+results+in+the+determination+of+crystallite+size.">Scherrer after sixty years: a survey and some new results in the determination of crystallite size.</a> J. Appl. Cryst. 11 (2), 102-113 (1978).</li><li>Swaddle, T. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetic+Evidence+for+Five-Coordination+in+AlOH(aq)2++Ion.">Kinetic Evidence for Five-Coordination in AlOH(aq)2+ Ion.</a> Science. 308 (5727), 1450-1453 (2005).</li><li>Casey, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+Aqueous+Aluminum+Hydroxide+Molecules.">Large Aqueous Aluminum Hydroxide Molecules.</a> Chem. Rev. 106 (1), 1-16 (2006).</li><li>Lutzenkirchen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adsorption+of+Al13-Keggin+clusters+to+sapphire+c-plane+single+crystals:+Kinetic+observations+by+streaming+current+measurements.">Adsorption of Al13-Keggin clusters to sapphire c-plane single crystals: Kinetic observations by streaming current measurements.</a> Appl. Surf. Sci. 256 (17), 5406-5411 (2010).</li><li>Mokaya, R., Jones, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+post-synthesis+alumination+of+MCM-41+using+aluminum+chlorohydrate+containing+Al+polycations.">Efficient post-synthesis alumination of MCM-41 using aluminum chlorohydrate containing Al polycations.</a> J. Mater. Chem. 9 (2), 555-561 (1999).</li><li>Brunauer, S., Deming, L. S., Deming, W. E., Teller, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+a+Theory+of+the+van+der+Waals+adsorption+of+gases.">On a Theory of the van der Waals adsorption of gases.</a> J. Am. Chem. Soc. 62 (7), 1723-1732 (1940).</li><li>Kresge, C. T., Leonowicz, M. E., Roth, W. J., Vartuli, J. C., Beck, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ordered+mesoporous+molecular+sieves+synthesized+by+a+liquid-crystal+template+mechanism.">Ordered mesoporous molecular sieves synthesized by a liquid-crystal template mechanism.</a> Nature. 359 (6397), 710-712 (1992).</li><li>Zeng, Q., Nekvasil, H., Grey, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proton+Environments+in+Hydrous+Aluminosilicate+Glasses:+A+1H+MAS,+1H/27Al,+and+1H/23Na+TRAPDOR+NMR+Study.">Proton Environments in Hydrous Aluminosilicate Glasses: A 1H MAS, 1H/27Al, and 1H/23Na TRAPDOR NMR Study.</a> J. Phys. Chem. B. 103 (35), 7406-7415 (1999).</li><li>Kao, H. M., Grey, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probing+the+Bronsted+and+Lewis+acidity+of+zeolite+HY:+A+1H/27Al+and+15N/27Al+TRAPDOOR+NMR+study+of+mono-methylamine+adsorbed+on+HY.">Probing the Bronsted and Lewis acidity of zeolite HY: A 1H/27Al and 15N/27Al TRAPDOOR NMR study of mono-methylamine adsorbed on HY.</a> J. Phys. Chem. 100 (12), 5105-5117 (1996).</li><li>DeCanio, E. C., Edwards, J. C., Bruno, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid-state+1H+MAS+NMR+characterization+of+&#947;-alumina+and+modified+&#947;-aluminas.">Solid-state 1H MAS NMR characterization of &#947;-alumina and modified &#947;-aluminas.</a> J. Catal. 148 (1), 76-83 (1994).</li><li>Shafran, K. L., Deschaume, O., Perry, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+static+anion+exchange+method+for+generation+of+high+purity+aluminium+polyoxocations+and+monodisperse+aluminum+hydroxide+nanoparticles.">The static anion exchange method for generation of high purity aluminium polyoxocations and monodisperse aluminum hydroxide nanoparticles.</a> J. Mater. Chem. 15 (33), 3415-3423 (2005).</li><li>Vogels, R. J. M. J., Kloprogge, J. T., Geus, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Homogeneous+forced+hydrolysis+of+aluminum+through+the+thermal+decomposition+of+urea.">Homogeneous forced hydrolysis of aluminum through the thermal decomposition of urea.</a> J. Colloid Interface Sci. 285 (1), 86-93 (2005).</li></ol>

Sulu bir alüminyum klorür çözeltisinin hazırlanması, alüminyum kloridin kristal halinde bir hekzahidrat tuzunun kullanılmasını gerektirdi. Susuz form da kullanılabilmesine rağmen, önemli higroskopik özelliklerinden dolayı tercih edilmemektedir; bu da, alüminyum konsantrasyonunu kontrol etmek ve kontrol etmek zorlaşmaktadır. Alüminyum klorür çözeltisinin hazırlığın birkaç gün içinde kullanılması gerektiğini dikkate alarak dikkatli olun çünkü zamanla [Al (H20) 6 ] 3 +</su...

Alüminyum hidroksit malzemelerin kataliz, ilaç, su arıtma ve kozmetik dahil olmak üzere endüstriyel uygulamalar için umut vadeden adaylar vardır. 1 , 2 , 3 , 4 Yüksek sıcaklıklarda, alüminyum hidroksit (Al2O3) üretmek için parçalanma esnasında önemli miktarda ısı emer ve bu da alev geciktirici bir ajan haline gelir. Alüminyum hidroksitin bilinen dört polimorfu ( yani , gibbsite, bayerit, nordstrandit ve doyleit) hesaplama ve deney yöntemleriyle araştırılarak oluşum ve yapılarının anlaşılması 6 . Nano ölçekli parçacıkların hazırlanması, kuantum efektleri sergileme potansiyeli ve teorilerinkinden farklı özelliklere sahip olması nedeniyle özellikle ilgi çekicidirR toplu meslektaşları. 100 nm düzeyindeki boyutlara sahip nanogibsit parçacıkları çeşitli koşullar altında kolaylıkla hazırlanır 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 . Parçacık boyutlarını daha da azaltmakla ilgili olarak ortaya çıkan zorlukların üstesinden gelmek zordur; Bu nedenle, nanogibbsite parçacıkların boyutları 50 nm civarında olduğu yalnızca birkaç durum mevcuttur. 14 , 15 , 16 , 17 Bildiğimiz kadarıyla, 50 nm&#39;den daha küçük nanogibit partikülleri raporu bulunmamaktadır. Kısmen, nanoparçacıkların elektrostatik istikrarsızlıktan ötürü yığılma eğilimi gösterdiği düşünülmektedirVe özellikle polar protik çözücülerde koloidal partiküller arasında hidrojen bağlarının oluşma ihtimali yüksektir. Amacımız, yalnızca güvenli maddeleri ve öncülleri kullanarak küçük Al (OH) 3 nanopartiküllerini sentezlemekti. Mevcut çalışmada, bir tampon ve stabilizör olarak bir amino asit ( yani , L-arginin) eklenerek sulu parçacık agregasyonu engellendi. Dahası guanidinyum içeren argininin, alüminyum hidroksit parçacıklarının büyümesini ve toplanmasını önlediği ve ortalama parçacık boyutları 10-30 nm olan sulu bir koloidal süspansiyon oluşturduğu bildirilmektedir. Argininin amfoterik ve zvitteriyonik özelliklerinin, hafif hidroliz sırasında alüminyum hidroksit nanopartikülleri yüzey yükünü hafiflettiği ve 30 nm&#39;nin ötesinde partikül büyümesini hafiflettiği önerilir. Arginin, parçacık boyutunu 10 nm&#39;nin altına düşürememekle birlikte, bu parçacıklar, &quot;kafes&quot; sınırlandırıcı etkiden yararlanılarak elde edilmiştirMCM-41&#39;in mezo gözeneklerinde. Al-MCM-41 bileşik maddesinin karakterizasyonu, 2.7 nm&#39;lik bir ortalama gözenek boyutuna sahip olan mezo-gözenekli silisyum içinde ultra ince alüminyum hidroksit nanopartiküllerini ortaya çıkarmıştır.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="650">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:261px;">aluminum chloride hexahydrate</td>
			<td style="width:103px;">Alfa Aesar</td>
			<td align="right" style="width:119px;">12297</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:261px;">L-arginine</td>
			<td style="width:103px;">BioKyowa</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:261px;">aluminum hydroxide</td>
			<td style="width:103px;">Sigma Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">239186</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:261px;">Bio-Gel P-4 Gel</td>
			<td style="width:103px;">Bio-Rad</td>
			<td style="width:119px;">150-4128</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:261px;">Mesoporous siica (MCM-41 type)</td>
			<td style="width:103px;">Sigma Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">643645</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

facile preparation of ultrafine aluminum hydroxide particles with or without mesoporous mcm-41 in ambient environments

Nanogibbsite ait sulu bir süspansiyon, alüminyum su asidi [Al (H20) 6 ] 3+ &#39;nın L-arginin ile pH 4.6&#39;ya titrasyonu ile sentezlendi. Sulu alüminyum tuzlarının hidrolizinin, geniş bir boyut dağılımı dağılımına sahip geniş bir ürün yelpazesi ürettiği bilinmekle birlikte, çeşitli son teknoloji cihazlar ( yani, 27 Al / 1 H NMR, FTIR, ICP-OES , TEM-EDX, XPS, XRD ve BET), sentez ürünlerini ve yan ürünlerin tanımlanmasını karakterize etmek için kullanıldı. Nanopartiküllerden (10-30 nm) oluşan ürün, jel permeasyon kromatografisi (GPC) sütun tekniği kullanılarak izole edildi. Fourier transform infrared (FTIR) spektroskopisi ve toz X-ışını kırınımı (PXRD) saflaştırılmış materyali alüminyum hidroksitin gibbsite polimorfu olarak tanımladı. İnorganik tuzların ( örn. , NaCl) ilavesi, süspansiyonun elektrostatik istikrarsızlaştırılmasına yol açtı, böylece nanoparçacıkların yoğundurulması sağlandıAl Al (OH) 3 , büyük parçacık boyutlarıyla çökelir. Burada tarif edilen yeni sentetik metodu kullanarak Al (OH) 3 , MCM-41&#39;in yüksek derecede düzenlenmiş mezo-gözenekli çerçevesinin içinde ortalama gözenek boyutları 2.7 nm olan kısmen yüklendi ve hem oktahedral hem de tetrahedral Al (O / saat) ile bir alüminosilikat malzeme üretti. T d = 1.4). Enerji dağılımlı X-ışını spektrometresi (EDX) kullanılarak ölçülen toplam Al içeriği,% 2.9 Si / Al molar oranı ile% 11 idi. Toplu EDX&#39;in yüzey X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) element analizi ile karşılaştırılması, alüminosilikat materyal içindeki Al dağılımı hakkında bilgi sağlamıştır. Dahası, dış yüzeyde (3.6) hacim (2.9) ile karşılaştırıldığında Si / Al oranının daha yüksek olduğu görülmüştür. O / Al oranlarının yaklaşıklıkları sırasıyla çekirdeğin ve dış yüzeyin yakınında daha yüksek bir Al (O) 3 ve Al (O) 4 konsantrasyonuna işaret etmektedir. Al-MCM-41&#39;in yeni geliştirilmiş sentezi,Sıralı yüksek silisyum dioksit muhteviyatı sağlarken, sıralı silis çerçevesinin bütünlüğünü korur ve hidratlı veya susuz AI203 nanopartiküllerin avantajlı olduğu uygulamalar için kullanılabilir.

Nanogibsit Sentezi Nanogibsit, AlCl3 · 6H20 (ağırlıkça% 14) L-arginin ile son bir Arg / Al mol oranının 2.75&#39;e kadar titre edilmesiyle hazırlandı. Nanogibbsite parçacıkların sentezi, kısmen hidrolize edilmiş alüminyum klorür çözeltileri için yaygın olarak kullanılan bir analiz tekniği olan, zirveleri 1, 2, 3, 4 ve 5 1 olarak belirlenen beş alanı belirleyebilen SEC aracılığıy...

Watch this Scientific Journal Video about Facile Preparation of Ultrafine Aluminum Hydroxide Particles with or without Mesoporous MCM-41 in Ambient Environments at JoVE.com

Facile Preparation of Ultrafine Aluminum Hydroxide Particles with or without Mesoporous MCM-41 in Ambient Environments

Çok ince bir alüminyum hidroksit nanoparçacık süspansiyonu, MCM-41&#39;in mezogözenekli kanalları içinde kafes efekti kısıtlaması olmaksızın ve olmadan 4.6&#39;ya kadar L-arginin ile [Al (H20)] 3&#39;ün kontrollü titrasyonu ile hazırlandı.

Ortofim Ortamlarda Mesafor MCM-41&#39;li olsun olmasın Ultrafine Alüminyum Hidroksit Parçacıklarının Kolay Hazırlanması

An aqueous suspension of nanogibbsite was synthesized via the titration of aluminum aqua acid [Al(H2O)6]3+ with L-arginine to pH 4.6. Since the hydrolysis ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Particles without a Box: Brush-first Synthesis of Photodegradable PEG Star Polymers under Ambient Conditions

Koli olmadan Parçacıklar: Ortam Koşullarında fotoaynşmaya PEG Yıldız Polimerlerin Fırça-ilk Sentez

Convenient methods for the rapid, parallel synthesis of diversely functionalized nanoparticles will enable discovery of novel formulations for drug ...

Activating Molecules, Ions, and Solid Particles with Acoustic Cavitation

Moleküller, İyonlar, ve Akustik Kavitasyon ile Katı Parçacıklar etkinleştirilmesi

The chemical and physical effects of ultrasound arise not from a direct interaction of molecules with sound waves, but rather from the acoustic ...

Synthesis and Catalytic Performance of Gold Intercalated in the Walls of Mesoporous Silica

Sentezi ve Mezogözenekli Silika Walls Altın interkalasyonlu Katalitik Performans

As a promising catalytically active nano reactor, gold nanoparticles intercalated in mesoporous silica (GMS) were successfully synthesized and properties ...

Facile and Efficient Preparation of Tri-component Fluorescent Glycopolymers via RAFT-controlled Polymerization

RAFT kontrollü Polimerizasyon yoluyla Tri-bileşenli Floresan Glycopolymers uyduruk ve Etkin Hazırlık

Synthetic glycopolymers are instrumental and versatile tools used in various biochemical and biomedical research fields. An example of a facile and ...

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

İnşaat ve İkili veya Üçlü Amonyum trifenilasetatlar ile Supramoleküler Kümeleri Bir Seri Sistematik Simetrik Çalışmaları

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 ...

Facile Preparation of Internally Self-assembled Lipid Particles Stabilized by Carbon Nanotubes

Karbon Nanotüpler tarafından Stabilize İçeriden Kendinden monte Lipid Parçacıklar uyduruk hazırlanması

We present a facile method to prepare nanostructured lipid particles stabilized by carbon nanotubes (CNTs). Single-walled (pristine) and multi-walled ...

Facile Preparation of 4-Substituted Quinazoline Derivatives

4-Değiştirildi Kinazolin Türev kolay hazırlanması

Reported in this paper is a very simple method for direct preparation of 4-substituted quinazoline derivatives from a reaction between substituted ...

Visualization of Ambient Mass Spectrometry with the Use of Schlieren Photography

Schlieren Fotoğraf Kullanımına Ortam kütle spektrometresi görselleştirme

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass ...

Facile Synthesis of Worm-like Micelles by Visible Light Mediated Dispersion Polymerization Using Photoredox Catalyst

Photoredox Katalizörü kullanarak görünür ışık aracılığı ile dispersiyon polimerleştirilmesi ile solucan gibi miseller Facile sentezi

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins ...

Facile Preparation of (2Z,4E)-Dienamides by the Olefination of Electron-deficient Alkenes with Allyl Acetate

Facile Preparation of 2Z,4E-Dienamides by the Olefination of Electron-deficient Alkenes with Allyl Acetate

Kolay Hazırlık (2<em&gt; Z</em&gt; 4<em&gt; E</em&gt;) - Alil Asetat ile Elektronuz Alkenlerin Olefinasyonu ile Dienamidler

Direct cross-coupling between two alkenes via vinylic C-H bond activation represents an efficient strategy for the synthesis of butadienes with high ...