Тикшеренү фоны
Табигый, мул һәм яңартыла торган ресурс буларак, целлюлоза эремәү һәм чикләнгән эретү үзенчәлекләре аркасында практик кулланмаларда зур кыенлыклар белән очраша. Cellеллюлоза структурасындагы югары кристалллык һәм югары тыгызлыктагы водород бәйләнеше аны деградацияли, ләкин ия булу процессында эреми, суда һәм күпчелек органик эреткечләрдә эри алмый. Аларның туемнары полимер чылбырдагы ангидроглукоза берәмлекләрендәге гидроксил группаларын эфирлаштыру һәм эфирлаштыру ярдәмендә җитештерелә, һәм табигый целлюлоза белән чагыштырганда төрле үзенчәлекләр күрсәтәчәк. Cellеллюлозаның эфирлаштыру реакциясе суда эри торган целлюлоза эфирларын барлыкка китерергә мөмкин, мәсәлән, метил целлюлоза (МК), гидроксиетил целлюлозасы (HEC) һәм гидроксипропил целлюлозасы (HPC), алар азык-төлек, косметика, фармацевтика һәм медицинада киң кулланыла. Суда эри торган поликарбоксил кислоталары һәм полифеноллар белән водород белән бәйләнгән полимерлар барлыкка килергә мөмкин.
Катлам-кат җыю (LBL) - полимер композит нечкә фильмнар әзерләү өчен эффектив ысул. Түбәндә, нигездә, HEC, MC һәм HPC өч төрле CE-ның LBL җыелышы PAA белән тасвирлана, аларның җыю тәртибе чагыштырыла, һәм алмаштыручыларның LBL монтажына тәэсире анализлана. PH-ның кино калынлыгына тәэсирен тикшерегез, һәм pH-ның кино формалашуына һәм таркалуга төрле аермаларын тикшерегез, һәм CE / PAA-ның су сеңдерү үзлекләрен үстерегез.
Эксперименталь материаллар:
Полиакрил кислотасы (PAA, Mw = 450,000). 2 гв. Метилцеллюлоза (МК, 2 мВт. Гидроксипропил целлюлозасы (HPC, 2 мв.
Кино әзерләү:
25 ° C температурада кремнийда сыек кристалл катлам җыю белән әзерләнгән. Слайд матрицасын эшкәртү ысулы түбәндәгечә: кислоталы эремәгә (H2SO4 / H2O2, 7 / 3Vol / VOL) 30 минутка чәчегез, аннары pH нейтраль булганчы берничә тапкыр деонизацияләнгән су белән юыгыз, һәм ниһаять саф азот белән кипегез. LBL җыю автоматик техника ярдәмендә башкарыла. Субстрат чиратлашып CE эремәсендә (0,2 мг / мл) һәм PAA эремәсендә (0,2 мг / мл) сугарылган, һәр эремә 4 минутка дымланган. Полимерны чыгару өчен, һәр эремә дымланган суда 1 минуттан өч чайкау чистартылды. Монтаж эремәсенең pH кыйммәтләре һәм чайкау эремәсе икесе дә pH 2.0 көйләнде. Әзерләнгән фильмнар (CE / PAA) n дип билгеләнәләр, монда n җыю циклын белдерә. (HEC / PAA) 40, (MC / PAA) 30 һәм (HPC / PAA) 30 нигездә әзерләнгән.
Фильмга характеристика:
Нормаль чагылдыру спектры NanoCalc-XR Океан Оптикасы белән яздырылды һәм анализланды, кремнийга салынган фильмнарның калынлыгы үлчәнде. Фон кебек буш кремний субстрат белән, кремний субстратындагы нечкә фильмның FT-IR спектры Николет 8700 инфракызыл спектрометрда тупланган.
PAA һәм CE арасында водород бәйләнеше:
LEC фильмнарына PAA белән HEC, MC һәм HPC Ассамблеясы. Рәсемдә HEC / PAA, MC / PAA һәм HPC / PAA инфракызыл спектры күрсәтелгән. PAA һәм CESның көчле IR сигналлары HEC / PAA, MC / PAA һәм HPC / PAAның IR спектрында ачык күзәтелергә мөмкин. FT-IR спектроскопиясе PAA һәм CES арасындагы водород бәйләнешенең катлаулылыгын анализлый ала, характеристик үзләштерү полосаларының күчүен күзәтеп. CES һәм PAA арасында водород бәйләнеше, нигездә, CES гидроксил кислороды һәм PAAның COOH төркеме арасында була. Водород бәйләнеше барлыкка килгәннән соң, сузылган иң югары кызыллык түбән ешлык юнәлешенә күчә.
Чиста ПАА порошогы өчен иң югары нокта 1710 см-1 күзәтелде. Полиакриламид төрле бригадалар булган фильмнарга җыелгач, HEC / PAA, MC / PAA һәм MPC / PAA фильмнары иң югары дәрәҗәдә 1718 см-1, 1720 см-1 һәм 1724 см-1 урнашкан. Чиста PAA порошогы белән чагыштырганда, HPC / PAA, MC / PAA һәм HEC / PAA фильмнарының иң озынлыгы 14, 10 һәм 8 см - 1 күчерелде. Эфир кислороды һәм COOH арасындагы водород бәйләнеше COOH төркемнәре арасындагы водород бәйләнешен өзә. PAA һәм CE арасында водород бәйләнешләре никадәр күбрәк формалашса, ИР спектрында CE / PAAның иң югары сменасы зуррак. HPC водород бәйләнешенең иң югары дәрәҗәсенә ия, PAA һәм MC уртада, HEC иң түбән.
PAA һәм CE-ның композицион фильмнарының үсеш тәртибе:
LBL җыю вакытында PAA һәм CE-ның кино формалаштыру тәртибе QCM һәм спектраль интерферометрия ярдәмендә тикшерелде. QCM беренче берничә җыю циклында ситудагы кино үсешен күзәтү өчен эффектив. Спектраль интерферометрлар 10 циклдан арткан фильмнар өчен яраклы.
HEC / PAA фильмы LBL җыю процессында сызыклы үсеш күрсәтте, MC / PAA һәм HPC / PAA фильмнары монтажның беренче этапларында экспоненциаль үсеш күрсәттеләр, аннары сызыклы үсешкә әверелделәр. Сызыклы үсеш өлкәсендә, катлаулану дәрәҗәсе никадәр югары булса, монтаж циклына калынлык арта.
PH эремәсенең кино үсешенә йогынтысы:
Чишелешнең pH кыйммәте водород белән бәйләнгән полимер композит пленка үсешенә тәэсир итә. Зәгыйфь полиэлектролит буларак, PAA ионлаштырылачак һәм тискәре корылма булачак, эремәнең рН арта, шуның белән водород бәйләнешен тыя. PAA ионлаштыру дәрәҗәсе билгеле бер дәрәҗәгә җиткәч, PAA LBL водород бәйләнешен кабул итүчеләр белән фильмга җыела алмады.
Фильм калынлыгы pH эремәсе арту белән кимеде, һәм кино калынлыгы pH2.5 HPC / PAA һәм pH3.0-3.5 HPC / PAA кинәт кимеде. HPC / PAA критик ноктасы pH 3,5 тирәсе, HEC / PAA ноктасы якынча 3.0. Димәк, монтаж эремәсенең pH 3,5-тан югары булганда, HPC / PAA пленкасы формалаша алмый, һәм эремәнең pH 3.0-тан югарырак булганда, HEC / PAA фильмы барлыкка килә алмый. HPC / PAA мембранасының водород бәйләнешенең югары дәрәҗәсе аркасында, HPC / PAA мембранасының критик pH кыйммәте HEC / PAA мембранасына караганда югарырак. Тозсыз эремәдә HEC / PAA, MC / PAA һәм HPC / PAA формалашкан комплексларның критик pH кыйммәтләре тиешенчә 2,9, 3.2 һәм 3.7 иде. HPC / PAA критик pH HEC / PAAныкыннан югарырак, ул LBL мембранасы белән туры килә.
CE / PAA мембранасының су сеңдерү эше:
CES гидроксил төркемнәренә бай, шуңа күрә ул яхшы су сеңдерә һәм су саклый. Мисал итеп HEC / PAA мембранасын алсак, водород белән бәйләнгән CE / PAA мембранасының әйләнә-тирәдәге суга adsorbsion сыйдырышлыгы өйрәнелде. Спектраль интерферометрия белән характерланган фильм калынлык арта, фильм су сеңдергәндә. Ул су сеңдерү тигезлегенә ирешү өчен 24 сәгать дәвамында 25 ° C температурада көйләнә торган дымлы мохиттә урнаштырылды. Фильмнар дымны тулысынча бетерү өчен вакуум мичтә (40 ° C) 24 сәг.
Дым арткан саен фильм калынлаша. 30% -50% түбән дымлы җирдә калынлык үсеше чагыштырмача әкрен. Дым 50% тан артса, калынлык тиз үсә. Водород белән бәйләнгән PVPON / PAA мембранасы белән чагыштырганда, HEC / PAA мембранасы әйләнә-тирәдән күбрәк су сеңдерә ала. Нисби дымлылык 70% (25 ° C) шартларында, PVPON / PAA фильмының калынлашу диапазоны якынча 4%, HEC / PAA фильмы 18% тирәсе. Нәтиҗә шуны күрсәтте: HEC / PAA системасында билгеле бер күләмдә OH төркемнәре водород бәйләнешен формалаштыруда катнашсалар да, әйләнә-тирәдәге су белән үзара бәйләнештә торучы ОХ төркемнәре бик күп иде. Шуңа күрә HEC / PAA системасы яхшы су сеңдерү үзлекләренә ия.
Ахырда
(1) Иң югары водород бәйләнеш дәрәҗәсе булган HPC / PAA системасы алар арасында иң тиз үсә, MC / PAA уртада, HEC / PAA иң түбән.
(2) HEC / PAA фильмы әзерлек барышында сызыклы үсеш режимын күрсәтте, калган ике фильм MC / PAA һәм HPC / PAA беренче берничә циклда экспоненциаль үсеш күрсәттеләр, аннары сызыклы үсеш режимына әверелделәр.
(3) CE / PAA фильмының үсеше pH эремәсенә нык бәйле. PH чишелеше критик ноктадан югарырак булганда, PAA һәм CE кинога җыела алмый. CEыелган CE / PAA мембранасы югары pH эремәләрендә эри иде.
(4) CE / PAA фильмы OH һәм COOHга бай булганлыктан, җылылык белән эшкәртү аны үзара бәйли. Crossзара бәйләнгән CE / PAA мембранасы яхшы тотрыклылыкка ия һәм югары pH эремәләрендә эри алмый.
(5) CE / PAA фильмы әйләнә-тирәдәге су өчен яхшы adsorbsion куәтенә ия.
Пост вакыты: 18-2023 февраль