Tədqiqat
Təbii, bol və bərpa olunan bir qaynaq olaraq, selüloz, ərimə və məhdud həlletmə xüsusiyyətlərinə görə praktik tətbiqlərdə böyük problemlərlə qarşılaşır. Selüloz quruluşundakı yüksək kristallar və yüksək sıxlıqlı hidrogen istiqrazları onu alçaldır, lakin sahiblik prosesi zamanı əriyir və su və ən üzvi həlledicilərdə həll olunmur. Onların törəmələri, polimer zəncirindəki Anhydroglucoze bölmələrində hidroksil qruplarının efermonizasiyası və eTerionifikasiya ilə istehsal olunur və təbii selüloz ilə müqayisədə bəzi fərqli xüsusiyyətlər nümayiş etdirir. Selülozun elitifikasiya reaksiyası, evdə, kosmetika, dərman, kosmetika, dərman və tibbdə geniş istifadə olunan hidroksyetsill selüloz (HPC) kimi bir çox su həll edən selüloz efirini yarada bilər. Suda həll olunan CE, policarboxylic turşu və polifenol ilə hidrogen bağlanmış polimerlər yarada bilər.
Qat-qat-qat montaj (LBL), polimer kompozit nazik filmlərin hazırlanması üçün təsirli bir üsuldur. Aşağıda əsasən, PAA olan MC və HPC-nin üç fərqli CES-in LBL Assambleyasını təsvir edir, Məclisin davranışlarını müqayisə edir və əvəzedicilərin LBL Assambleyasında təsirini təhlil edir. Film qalınlığında pH-nin təsirini araşdırın və Film meydana gəlməsi və dağılmasında pH-nin fərqli fərqləri və AŞ / PAA-nın su udma xüsusiyyətlərini inkişaf etdirin.
Təcrübəli materiallar:
Polyakril turşusu (PAA, MW = 450,000). 2WT-nin viskozitesi. Hydroxyetillesozun (HEC) sulu həlli 300 mpa · s, əvəzetmə dərəcəsi 2.5-dir. MetilCelluloz (MC, 2WT, bir viskozluğun olan sulu bir həll 400 mpa · s və 1.8 əvəzetmə dərəcəsi). Hydroxypropyl selüloz (HPC, 2WT, bir viskozluğun olan sulu bir həll 400 mpa · s və 2.5 əvəzetmə dərəcəsi).
Film hazırlanması:
Silikonda maye kristal qat montajı tərəfindən hazırlanmışdır 25 ° C-də. Slayd matrisinin müalicə üsulu aşağıdakı kimidir: turşu həllində isladın (H2So4 / H2o2, 7 / 3VOL / VOL), sonra pH neytral halına qədər bir neçə dəfə yuyun və nəhayət saf azotu ilə bir neçə dəfə yuyun. LBL Assambleyası avtomatik maşınlardan istifadə etməklə həyata keçirilir. Substrat, AŞ həllində (0.2 mq / ml) və PAA həlli (0,2 mq / ml) isladılmışdır, hər bir həll 4 dəqiqə isladılmışdır. Sərbəst qoşulmuş polimerdən çıxarmaq üçün hər bir həll yolu ilə hər bir həll arasında hər birində hər birində üç yumurtlama soakı edildi. Assambleyanın həlli və durulama həlli pH dəyərləri hər ikisi PH 2.0-ə qədər tənzimləndi. Görkəmli filmlər (CE / PAA) N (CE / PAA) N (CE / PAA) N. (HEC / PAA) 40, (MC / PAA) 30 və (HPC / PAA) 30-u əsasən hazırlanmışdır.
Film xarakteristikası:
Normal əks olunan spektrlər Nanokalc-XR Okean optikası ilə qeyd edildi və təhlil edildi və silikonda yatırılan filmlərin qalınlığı ölçüldü. Boş bir silikon substrat ilə fon olaraq, silikon substratdakı nazik filmin ft-IR spektri bir nikolet 8700 infraqırmızı spektrometrdə toplanmışdır.
PAA və CES arasında hidrogen bağı qarşılıqlı əlaqələri:
HEC, MC və HPC ilə PAA ilə LBL filmlərinə. HEC / PAA, MC / PAA və HPC / PAA-nın infraqırmızı spektrləri göstərilmişdir. PAA və CES-in güclü IR siqnalları HEC / PAA, MC / PAA və HPC / PAA-nın IR spektrində aydın şəkildə müşahidə edilə bilər. FT-IR Spectroskopiyası, xarakterik udma qruplarının növbəsini izləyərək PAA və CES arasındakı hidrogen istiqraz kompleksini təhlil edə bilər. CES və PAA arasındakı hidrogen bağlanması əsasən CES-in hidroksil oksigeni ilə PAOH-nin COOH qrupu arasında baş verir. Hidrogen bağı meydana gəldikdən sonra, uzanan zirvə qırmızı aşağı tezlik istiqamətinə sürüşür.
Saf Paa tozu üçün 1710 sm-1 zirvəsi müşahidə edildi. Polyakrylamid fərqli CES ilə filmlərə toplananda, HEC / PAA, MC / PAA və MPC / PAA-nın zirvələri 1718 sm-1, 1720 sm-1 və 1724 sm-1, 1724 sm-1 və 1724 sm-1-də yerləşirdi. Saf Paa tozu ilə müqayisədə HPC / PAA, MC / PAA və HEC / PAA / PAA / PAA filmləri müvafiq olaraq 14, 10 və 8 sm-1 ilə dəyişdi. Eter oksigen və cooh arasındakı hidrogen istiqrazı COOH qrupları arasında hidrogen bağını kəsir. PAA və AŞ arasında daha çox hidrogen istiqrazları meydana gəldi, AŞ / PAA-nın IR Spectra-da zirvəsi daha böyükdür. HPC ən yüksək dərəcədə hidrogen istiqrazının kompleksi var, PAA və MC ortadadır və HEC ən aşağısıdır.
PAA və CES-in kompozit filmlərinin böyümə davranışı:
LBL Assambleyası zamanı PAA və CES-in film formalaşdırılması davranışı QCM və Spektral İnterferometriya istifadə edərək araşdırıldı. QCM, ilk bir neçə montaj dövrü ərzində Situda film artımının izlənməsi üçün təsirlidir. Spektral interferometrlər 10 dövrdən yuxarı olan filmlər üçün uygundur.
HEC / PAA filmi, MC / PAA və HPC / PAA filmləri, məclisin erkən mərhələlərində eksponensial bir böyümə nümayiş etdirdi və sonra xətti bir böyümə çevrildi. Xətti böyümə bölgəsində, mürəkkəb dərəcəsi nə qədər yüksək olarsa, montaj dövrü başına qalınlığın artması daha çoxdur.
Film artımında həll pH-nin təsiri:
Həllin pH dəyəri hidrogen bağlanmış polimer kompozit filminin böyüməsinə təsir göstərir. Zəif bir polyelektrolyt olaraq, PAA, həllin pH-ləri və ya hidren bağlama birliyinin inhibə edildiyi üçün ionlaşmış və mənfi olaraq ittiham olunur. PAA-nın ionlaşması dərəcəsi müəyyən bir səviyyəyə çatdıqda, PAA, LBL-də hidrogen istiqrazları qəbul edən bir filmə toplaya bilmədi.
Filmin qalınlığı, həll pH-nin artması ilə azaldı və film qalınlığı birdən birdən ph2.5 HPC / PAA və PH3.0-3.5 HPC / PAA-da azaldı. HPC / PAA-nın kritik məqamı PH 3.5, HEC / PAA-nın təxminən 3.0-dır. Bu o deməkdir ki, Məclisin həlli pH 3.5-dən çox olduqda, HPC / PAA filmi formalaşdırıla bilməz və həll pH 3.0-dən çox olduqda, HEC / PAA filmi formalaşdırıla bilməz. HPC / PAA Membrananın hidrogen istiqrazının daha yüksək dərəcəsi səbəbindən, HPC / PAA Membrananın kritik pH dəyəri HEC / PAA Membrandan daha yüksəkdir. Duzsuz həllində HEC / PAA, MC / PAA və HPC / PAA tərəfindən yaranan komplekslərin kritik pH dəyərləri müvafiq olaraq təxminən 2.9, 3.2 və 3.7 idi. HPC / PAA-nın kritik pH-ni, LBL Membranına uyğun olan HEC / PAA-dan daha yüksəkdir.
CE / PAA Membrananın su udma performansı:
CES hidroksil qrupları ilə zəngindir ki, yaxşı su udma və su saxlanması var. HEC / PAA Membrane'nin nümunə olaraq qəbul etdiyi kimi, hidrogenlə bağlanmış CE / PAA Membranın adsorbsiya gücü ətraf mühitdə oxundu. Spektral Interferometriya ilə xarakterizə olunur, film qalınlığı artır, çünki film suyu udur. Su udma tarazlığı tarazlığı əldə etmək üçün 24 saat ərzində 25 ° C-də tənzimlənən rütubət ilə bir mühitdə yerləşdirilmişdir. Filmlər, nəmin tamamilə çıxarılması üçün 24 saat ərzində bir vakuum sobasında (40 ° C) quruduldu.
Rütubət artdıqca film qalınlaşır. Aşağı rütubət sahəsində 30% -50%, qalınlığın böyüməsi nisbətən yavaş olur. Rütubət 50% -i keçəndə qalınlığı sürətlə artır. Hidrogen bağlanmış Pvpon / PAA Membrane ilə müqayisədə, HEC / PAA Membrane ətrafdan daha çox su ala bilər. 70% (25 ° C) nisbi rütubətinin vəziyyətinə əsasən, PVPon / PAA filmin qalınlaşması çeşidi təxminən 4%, bu da HEC / PAA filmi təxminən 18% qədər yüksəkdir. Nəticələri göstərdi ki, HEC / PAA sistemində müəyyən miqdarda OH qrupları hidrogen istiqrazlarının formalaşmasında iştirak etsə də, ətraf mühitdə su ilə qarşılıqlı təsir göstərən xeyli sayda oh qrupu var idi. Buna görə, HEC / PAA sisteminin yaxşı su udma xüsusiyyətləri var.
sonda
(1) AŞ və PAA-nın ən yüksək hidrogen bağlama dərəcəsi olan HPC / PAA sistemi onların arasında ən sürətli böyüməyə malikdir, MC / PAA orta səviyyədədir və HEC / PAA ən aşağısıdır.
(2) HEC / PAA filmi hazırlıq prosesi boyunca xətti bir böyümə rejimini göstərdi, digər iki film və HPC / PAA ilk bir neçə dövrdə eksponensial böyümə göstərdi və sonra xətti bir böyümə rejiminə çevrildi.
(3) CE / PAA filminin böyüməsi, həll pH-də güclü bir asılılığa malikdir. Həll pH kritik nöqtəsindən daha yüksək olduqda, PAA və AŞ bir filmdə toplaşa bilməz. Yığılmış CE / PAA Membrane yüksək pH həllərində həll edildi.
(4) AŞ / PAA filmi Oh və COOH ilə zəngin olduğundan, istilik müalicəsi onu çarpaz şəkildə əlaqələndirir. Kəsişən CE / PAA Membrane yaxşı sabitliyə malikdir və yüksək pH həllərində həll olunmur.
(5) AŞ / PAA filmi ətraf mühitdə su üçün yaxşı adsorbsiya tutumu var.
Saat: Fevral-18-2023