Wenjun Qiu, Bo Xu
Κέντρο Ε&Α εφαρμογών
Εισαγωγή
Με την ανάπτυξη της βιοτεχνολογίας καθώς και της τεχνολογίας σύνθεσης πεπτιδίων, τα οργανικά οπτοηλεκτρονικά υλικά είναι ένα είδος οργανικών υλικών με φωτοηλεκτρικές δραστηριότητες, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους τομείς όπως οι δίοδοι εκπομπής φωτός (LED, όπως φαίνεται στο σχήμα 1), τα οργανικά τρανζίστορ , οργανικά ηλιακά κύτταρα, οργανική μνήμη κ.λπ. Τα οργανικά οπτοηλεκτρονικά υλικά είναι συνήθως οργανικά μόρια πλούσια σε άτομα άνθρακα και με μεγάλο π-συζευγμένο σύστημα.Θα μπορούσαν να ταξινομηθούν σε δύο τύπους, συμπεριλαμβανομένων των μικρών μορίων και των πολυμερών.Σε σύγκριση με τα ανόργανα υλικά, τα οργανικά οπτοηλεκτρονικά υλικά μπορούν να επιτύχουν προετοιμασία μεγάλης επιφάνειας καθώς και προετοιμασία εύκαμπτης συσκευής με μια μέθοδο διαλύματος.Επιπλέον, τα οργανικά υλικά έχουν μια ποικιλία δομικών συστατικών και ευρύ χώρο για ρύθμιση απόδοσης, γεγονός που τα καθιστά κατάλληλα για μοριακό σχεδιασμό για την επίτευξη της επιθυμητής απόδοσης καθώς και προετοιμασία νανο ή μοριακών συσκευών με μεθόδους συναρμολόγησης συσκευών από κάτω προς τα πάνω, συμπεριλαμβανομένης της αυτοσυναρμολόγησης μέθοδος.Ως εκ τούτου, τα οργανικά οπτοηλεκτρονικά υλικά τυγχάνουν ολοένα και μεγαλύτερης προσοχής από τους ερευνητές λόγω των εγγενών πλεονεκτημάτων τους.
Εικόνα 1. Ένας τύπος οργανικού πολυμερούς υλικού που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή LED. Αναπαράγεται από την αναφορά 1.
Εικόνα 2. Η φωτογραφία της μηχανής SepaBean™, ενός συστήματος φλας προπαρασκευαστικής υγρής χρωματογραφίας.
Για να εξασφαλιστεί καλύτερη απόδοση στο μεταγενέστερο στάδιο, είναι απαραίτητο να βελτιωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο η καθαρότητα της ένωσης στόχου στο αρχικό στάδιο της σύνθεσης οργανικών οπτοηλεκτρονικών υλικών.Το μηχάνημα SepaBean™, ένα προπαρασκευαστικό σύστημα υγρής χρωματογραφίας flash που παράγεται από την Santai Technologies, Inc. θα μπορούσε να εκτελεί τις εργασίες διαχωρισμού σε επίπεδο από χιλιοστόγραμμα έως εκατοντάδες γραμμάρια.Σε σύγκριση με την παραδοσιακή χειροκίνητη χρωματογραφία με γυάλινες στήλες, η αυτόματη μέθοδος θα μπορούσε να εξοικονομήσει πολύ χρόνο και να μειώσει την κατανάλωση οργανικών διαλυτών, προσφέροντας μια αποτελεσματική, γρήγορη και οικονομική λύση για τον διαχωρισμό και τον καθαρισμό των συνθετικών προϊόντων οργανικών οπτοηλεκτρονικών υλικών.
Πειραματικό Τμήμα
Στη σημείωση της αίτησης, μια κοινή οργανική οπτοηλεκτρονική σύνθεση χρησιμοποιήθηκε ως παράδειγμα και τα ακατέργαστα προϊόντα της αντίδρασης διαχωρίστηκαν και καθαρίστηκαν.Το προϊόν-στόχος καθαρίστηκε σε σχετικά σύντομο χρόνο με τη μηχανή SepaBean™ (όπως φαίνεται στο Σχήμα 2), συντομεύοντας σημαντικά την πειραματική διαδικασία.
Το δείγμα ήταν το συνθετικό προϊόν ενός κοινού οπτοηλεκτρονικού υλικού.Ο τύπος της αντίδρασης φαίνεται στο Σχήμα 3.
Εικόνα 3. Ο τύπος αντίδρασης ενός τύπου οργανικού οπτοηλεκτρονικού υλικού.
Πίνακας 1. Η πειραματική ρύθμιση για την προετοιμασία φλας.
Αποτελέσματα και συζήτηση
Εικόνα 4. Το χρωματογράφημα flash του δείγματος.
Στη διαδικασία προπαρασκευαστικού καθαρισμού φλας, χρησιμοποιήθηκε φυσίγγιο πυριτίου 40 g Standard Series SepaFlash και το πείραμα καθαρισμού διεξήχθη για περίπου 18 όγκους στήλης (CV).Το προϊόν στόχος συλλέχθηκε αυτόματα και το χρωματογράφημα flash του δείγματος παρουσιάστηκε στο Σχήμα 4. Ανιχνεύοντας με TLC, οι ακαθαρσίες πριν και μετά το σημείο στόχο μπορούσαν να διαχωριστούν αποτελεσματικά.Ολόκληρο το πείραμα προπαρασκευαστικού καθαρισμού φλας διήρκεσε συνολικά περίπου 20 λεπτά, κάτι που θα μπορούσε να εξοικονομήσει περίπου το 70% του χρόνου σε σύγκριση με τη μέθοδο χειροκίνητης χρωματογραφίας.Επιπλέον, η κατανάλωση διαλύτη στην αυτόματη μέθοδο ήταν περίπου 800 mL, εξοικονομώντας περίπου 60% των διαλυτών σε σύγκριση με τη χειροκίνητη μέθοδο.Τα συγκριτικά αποτελέσματα των δύο μεθόδων φαίνονται στο Σχήμα 5.
Εικόνα 5. Τα συγκριτικά αποτελέσματα των δύο μεθόδων.
Όπως φαίνεται σε αυτή τη σημείωση εφαρμογής, η χρήση της μηχανής SepaBean™ στην έρευνα οργανικών οπτοηλεκτρονικών υλικών θα μπορούσε να εξοικονομήσει αποτελεσματικά πολλούς διαλύτες και χρόνο, επιταχύνοντας έτσι την πειραματική διαδικασία.Επιπλέον, ο εξαιρετικά ευαίσθητος ανιχνευτής με ανίχνευση ευρείας εμβέλειας (200 - 800 nm) που είναι εξοπλισμένος στο σύστημα θα μπορούσε να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις για ανίχνευση ορατού μήκους κύματος.Επιπλέον, η λειτουργία σύστασης μεθόδου διαχωρισμού, μια ενσωματωμένη δυνατότητα του λογισμικού SepaBean™, θα μπορούσε να κάνει το μηχάνημα πολύ πιο εύκολο στη χρήση.Τέλος, η μονάδα αντλίας αέρα, μια προεπιλεγμένη μονάδα στο μηχάνημα, θα μπορούσε να μειώσει την περιβαλλοντική μόλυνση από τους οργανικούς διαλύτες και έτσι να προστατεύσει την υγεία και την ασφάλεια του προσωπικού του εργαστηρίου.Συμπερασματικά, η μηχανή SepaBean™ σε συνδυασμό με τις κασέτες καθαρισμού SepaFlash θα μπορούσε να καλύψει τις απαιτήσεις εφαρμογής των ερευνητών στον τομέα των οργανικών οπτοηλεκτρονικών υλικών.
1. Υ. –Γ.Kung, S. –H.Hsiao, Fluorescent and electrochromic polyamides with pyrenylaminechromophore, J. Mater.Chem., 2010, 20, 5481-5492.
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-22-2018