Получение стабильной пленки золь-гель методом

[dan14444]

значит, что реакция ПЭГ с -O-Si-O- не пойдет в водной фазе не при каких обстоятельствах?

Угу, ПЭГ со стеклом не реагирует, и не только в воде .

С ТЕОС в воде реакцию сделать можно только проактивировав ПЭГ. Что микробам опять-таки здоровья не добавит.

Рекомендую обратно-фазовую инкапсуляцию в чистом ТЕОСе (слой нанометров 10), а получившиеся частицы можно и в матрицу с ПЭГом зашить.

Но лучше всё же плясать от задачи - для чего хотите зверушек законопатить? Катализ?

у меня в геле отдельно ПЭГ и отдельно силанолы?

Да

то есть при изучении моей матрицы при изменении длины ПЭГ не должны изменятся мои измеряемые параметры

С чего бы вдруг? Как связано отсутствие ковалентных связей с влиянием на?... ПЭГ 3000 и ПЭГ 6000 - ну совсем разные вещи, Вы б ещё с этиленгликолем сравнили

[Elektrolke]

то есть при изучении моей матрицы при изменении длины ПЭГ не должны изменятся мои измеряемые параметры

С чего бы вдруг? Как связано отсутствие ковалентных связей с влиянием на?... ПЭГ 3000 и ПЭГ 6000 - ну совсем разные вещи, Вы б ещё с этиленгликолем сравнили

простите меня, но я не поняла, что вы имеете в виду
у меня в состав входит ТЭОС, МТЭС, МО и ПЭГ. Делаю 2 матрицы :
1. ТЭОС, МТЭС, МО и ПЭГ 3000
2. ТЭОС, МТЭС, МО и ПЭГ 6000
все одинаково, все вещества, все соотношения, все условия. Меняю только длину цепи ПЭГ. Если б у меня в растворе плавает ПЭГ и силанолы, то при попадании матрицы в воду у меня ПЭГ вымывается (поскольку он растворим в воде) и остается только МО с силанолами. и в обоих случаях при проведения эксперимента (одного и того же) измеряемые параметры не должны сильно изменятся, а пределах ошибки. НО (!) параметры моих матриц разнятся достаточно сильно, далеко не в пределах оишибки. И для матрицы, содержащей ПЭГ 6000 параметры хуже...

значит, что реакция ПЭГ с -O-Si-O- не пойдет в водной фазе не при каких обстоятельствах?

Угу, ПЭГ со стеклом не реагирует, и не только в воде
Но лучше всё же плясать от задачи - для чего хотите зверушек законопатить? Катализ?

ну и сразу прям-таки стеклоооо...
"законопатить зверушек" (уже 5 минут всей лабой смеемся, спасибо ) хотим для биоэлектрокатализа

[alien308]

А полиэтиленоксид вместо ПЭГ не пробовали? Ещё в голову приходит кроме глицерина диэтиленгликоль и триэтиленгликоль. Как у них токсичность на микроорганизмы?

А микроорганизмы к фтору как относятся? Вроде антисептик.

[ChemNavigator]

А полиэтиленоксид вместо ПЭГ не пробовали?

Это же одно и то же.

[chemist]

возможно и вода тут виной...но может ли процесс растрескивания структуры быть из-за того, чтоПЭГ не реагирует должным образом или вообще не реагирует?

Если есть лишняя вода, то она будет реагировать быстрее любых ПЭГов по любому. В результате ПЭГ останется восвояси, а структура геля будет более жёсткой, ближе к поликремниевой кислоте, а ПЭГ будет плавать вокруг сбоку припёку

[maks]

от обезвоживания в вакууме может и не помрут, вон бак. препараты и дрожжи сушат(и даже вроде лиофильно).

вот и мне так кажется ,
не заметил что ПЕГ водосодержащий
а сколько там воды ?и нельзя ли использовать безводный (может и нельзя , неясно как бактерии к такому отнесутся)

[Polychemist]

А полиэтиленоксид вместо ПЭГ не пробовали?

Это же одно и то же.

Не совсем. Под ПЭО обычно имеют ввиду нечто длинное, тыщ на 100.

[Elektrolke]

А полиэтиленоксид вместо ПЭГ не пробовали? Ещё в голову приходит кроме глицерина диэтиленгликоль и триэтиленгликоль. Как у них токсичность на микроорганизмы?
А микроорганизмы к фтору как относятся? Вроде антисептик.

Кроме ПЭГ ничего не пробовали...на след неделе попробую замешать глицерин в свою систему и посмотреть что изменится...но все-таки встает вопрос, никак глицерин мне матрицу не изменит??
Фтора у нас 0,001%, а антисептические свойства в подобных системах он начинает проявлять с 0,1%, так что мы считаем, что все норм =)

Если есть лишняя вода, то она будет реагировать быстрее любых ПЭГов по любому. В результате ПЭГ останется восвояси, а структура геля будет более жёсткой, ближе к поликремниевой кислоте, а ПЭГ будет плавать вокруг сбоку припёку

простите за мою неграмотность ...почему вода будет реагировать быстрее любого ПЭГ??

вот и мне так кажется, не заметил что ПЕГ водосодержащий а сколько там воды ?и нельзя ли использовать безводный (может и нельзя , неясно как бактерии к такому отнесутся)

воды у нас в матрице по объему около 20-22% и мы используем 20%ный ПЭГ

[Polychemist]

простите за мою неграмотность ...почему вода будет реагировать быстрее любого ПЭГ??

Вам выше популярно объяснили - в ТЭОС есть связь Si-O-C, она в присутствии воды полностью валится на Si-OH и этанол. ОН-группа в ПЭГ по свойствам аналогична этанольной, соответственно в присутствии воды с Si-OH реагировать не будет.

[dan14444]

простите меня, но я не поняла, что вы имеете в виду
у меня в состав входит ТЭОС, МТЭС, МО и ПЭГ. Делаю 2 матрицы :
1. ТЭОС, МТЭС, МО и ПЭГ 3000
2. ТЭОС, МТЭС, МО и ПЭГ 6000
все одинаково, все вещества, все соотношения, все условия. Меняю только длину цепи ПЭГ. Если б у меня в растворе плавает ПЭГ и силанолы, то при попадании матрицы в воду у меня ПЭГ вымывается (поскольку он растворим в воде) и остается только МО с силанолами. и в обоих случаях при проведения эксперимента (одного и того же) измеряемые параметры не должны сильно изменятся, а пределах ошибки. НО (!) параметры моих матриц разнятся достаточно сильно, далеко не в пределах оишибки. И для матрицы, содержащей ПЭГ 6000 параметры хуже...

Вижу две очевидные причины: 1) структура матрицы сформированная на разных ПЕГах будет разной, и таковой останется после удаления
2) количественно вымыть ПЕГ из матрицы - та ещё задача, он длинный и водородными связями цеплючий. Для более-менее плотносшитой матрицы его удалить - только выжиганием.

"законопатить зверушек" (уже 5 минут всей лабой смеемся, спасибо ) хотим для биоэлектрокатализа

Т.е. зверушки должны на электроде сидеть, закрытые сверху силикой с регулироемой проницаемостью, так?

Тогда я бы шёл "от противного", и даже очень противного - электрод-решётка (напр. ТЕМ-грид) закрывается плёнкой (формвар аминированный например), по Стоберу высаживаем силику, формвар растворяем, зверушек сажаем изнутри, при необходимости сверху заполняем дыры графитом или золотом. Или просто средой.
Хорошие процедуры для силики, позволяющие контролировать толщину, пористость и т.д. на уровне нанометров (а иначе нет смысла - Вам же субстраты отсекать?) - все не особо биосовместимые.

[vmu]

Мы смешиваем на первой стадии раствор ПЭГ (водный раствор) с нашими микроорганизмами (суспензия клеток), после чего добавляем смесь ТЭОС и МТЭС, после чего вносим катализатор NaF и все хорошенько перемешиваем.

До скольки градусов разогревается смесь при таком порядке смешения реагентов? МО там хорошо себя чувствуют?

Делаю 2 матрицы :
1. ТЭОС, МТЭС, МО и ПЭГ 3000
2. ТЭОС, МТЭС, МО и ПЭГ 6000
все одинаково, все вещества, все соотношения, все условия. Меняю только длину цепи ПЭГ. Если б у меня в растворе плавает ПЭГ и силанолы, то при попадании матрицы в воду у меня ПЭГ вымывается (поскольку он растворим в воде) и остается только МО с силанолами. и в обоих случаях при проведения эксперимента (одного и того же) измеряемые параметры не должны сильно изменятся, а пределах ошибки. НО (!) параметры моих матриц разнятся достаточно сильно, далеко не в пределах оишибки.

на след неделе попробую замешать глицерин в свою систему и посмотреть что изменится...но все-таки встает вопрос, никак глицерин мне матрицу не изменит??

Если компонент смеси не вступает в химическую реакцию, это не значит, что он не влияет на протекание других химических реакций. ПЭГ, глицерин и т.п. в ваших условиях не образуют заметного количества ковалентных связей с Si. И не для того их добавляют в смесь. Концентрация ПЭГ, длина ПЭГ, а также замена ПЭГ на глицерин и т.п. как минимум влияют на пористую структуру геля. Как максимум, надо смотреть, какие параметры вы измеряете, как влияют условия реакции и структура геля на жизнедеятельность ваших МО.
О том, как ПЭГ (он же ПЭО) влияет на пористую структуру силикагеля при золь-гель синтезе в кислой среде и в отсутствие МО, можно, например, посмотреть в статьях (и далее по ссылкам), которые я выкладывал здесь:
viewtopic.php?f=4&t=90464
В щелочной среде и при наличии МО, конечно, будут свои особенности.

все одинаково ... все соотношения

По массе, объёму, молям?

[chemist]

простите за мою неграмотность ...почему вода будет реагировать быстрее любого ПЭГ??

воды у нас в матрице по объему около 20-22% и мы используем 20%ный ПЭГ

Вода в гомогенных условиях (Ваш случай) реагирует с электрофилами (атом Si) быстрее спиртов (ПЭГи - спирты) потому что:
- более нуклеофильна, чем спирты из-за меньшего размера молекулы;
- в растворах имеет бОльшую действующую концентрацию из-за значительно меньшего Мол. веса (18). Ваш 80%-ный раствор ПЭГа (допустим его М.в.=1000) имеет концентрацию примерно 800г/1000г\моль/1л = 0.8 моль/л, тогда как вода имеет концентрацию 200г/18г\моль/1л = 11.1 моль/л - минимум на порядок больше!
Конечно, часть этой воды расходуется на гидролиз силанов, но, думаю, только незначительная. Пока Вы не посчитаете материальный баланс по воде, будет нескончаемая путаница

[vmu]

Вода в гомогенных условиях (Ваш случай) реагирует с электрофилами (атом Si) быстрее спиртов (ПЭГи - спирты)...

Тут скорее разговор нужно вести не о кинетике, а о термодинамике.

Конечно, часть этой воды расходуется на гидролиз силанов, но, думаю, только незначительная. Пока Вы не посчитаете материальный баланс по воде, будет нескончаемая путаница

-Si-OR + H₂O = -Si-OH + ROH
-Si-OH + -Si-OH = Si-O-Si + H₂O
Первая реакция при достаточном количестве воды без проблем пройдёт количественно. В лучшем случае, если считать, что вторая реакция идёт количественно, 1 моль SiOR съедает 0,5 моля воды (1 моль Si(OR)₄ съедает 2 моля воды). Реально не все силанолы сконденсируются, и расход воды ещё выше. Аналогичные выводы можно сделать и при такой схеме превращений:
-Si-OR + H₂O = -Si-OH + ROH
-Si-OH + -Si-OR = Si-O-Si + ROH