د څېړنې پس منظر
د یوې طبیعي، پراخې او نوي کیدونکي سرچینې په توګه، سیلولوز د خپل نه ویلې کېدونکي او محدود محلولیت ځانګړتیاو له امله په عملي غوښتنلیکونو کې له لویو ننګونو سره مخ کیږي. د سیلولوز جوړښت کې لوړ کرسټالینیت او لوړ کثافت هایدروجن بانډونه دا د ملکیت پروسې په جریان کې خرابوي مګر نه منحل کیږي، او په اوبو او ډیری عضوي محلولونو کې نه حل کیږي. د دوی مشتقات د پولیمر زنځیر کې د انهایډروګلوکوز واحدونو کې د هایدروکسیل ګروپونو د ایسټریفیکیشن او ایتریفیکیشن لخوا تولید کیږي، او د طبیعي سیلولوز په پرتله به ځینې مختلف ملکیتونه وښيي. د سیلولوز ایتریفیکیشن غبرګون کولی شي ډیری په اوبو کې محلول شوي سیلولوز ایترونه رامینځته کړي، لکه میتیل سیلولوز (MC)، هایدروکسی ایتیل سیلولوز (HEC) او هایدروکسی پروپیل سیلولوز (HPC)، کوم چې په پراخه کچه په خواړو، کاسمیټکس، درمل جوړولو او درملو کې کارول کیږي. د اوبو کې محلول شوي CE کولی شي د پولی کاربوکسیلیک اسیدونو او پولیفینولونو سره د هایدروجن سره تړلي پولیمرونه جوړ کړي.
د طبقې په طبقه اسمبلۍ (LBL) د پولیمر مرکب پتلو فلمونو چمتو کولو لپاره یوه مؤثره طریقه ده. لاندې په عمده توګه د PAA سره د HEC، MC او HPC د دریو مختلفو CEs LBL اسمبلۍ تشریح کوي، د دوی د اسمبلۍ چلند پرتله کوي، او د LBL اسمبلۍ باندې د بدیلونو اغیز تحلیل کوي. د فلم ضخامت باندې د pH اغیز، او د فلم په جوړښت او تحلیل کې د pH مختلف توپیرونه وڅیړئ، او د CE/PAA د اوبو جذب ملکیتونه رامینځته کړئ.
تجربوي توکي:
پولی اکریلیک اسید (PAA، Mw = 450,000). د هایدروکسایتیل سیلولوز (HEC) د 2wt.% آبي محلول غلظت 300 mPa·s دی، او د ځای ناستی درجه 2.5 ده. میتیل سیلولوز (MC، یو 2wt.% آبي محلول چې د 400 mPa·s د واسکاسی او د 1.8 د بدیل درجې سره). هایدروکسایپروپیل سیلولوز (HPC، یو 2wt.% آبي محلول چې د 400 mPa·s د واسکاسی او د 2.5 د بدیل درجې سره).
د فلم چمتووالی:
د سیلیکون په مایع کرسټال طبقه کې د ۲۵ درجو سانتی ګراد په تودوخې کې چمتو شوی. د سلایډ میټریکس د درملنې طریقه په لاندې ډول ده: د ۳۰ دقیقو لپاره په تیزابي محلول (H2SO4/H2O2، 7/3Vol/VOL) کې ډوب کړئ، بیا د ډیونیز شوي اوبو سره څو ځله مینځل تر هغه چې pH بې طرفه شي، او په پای کې د خالص نایتروجن سره وچ کړئ. د LBL اسمبلۍ د اتوماتیک ماشینونو په کارولو سره ترسره کیږي. سبسټریټ په بدیل سره د CE محلول (0.2 mg/mL) او PAA محلول (0.2 mg/mL) کې ډوب شوی و، هر محلول د ۴ دقیقو لپاره ډوب شوی و. د هر محلول د ډوبولو ترمنځ د ډیونیز شوي اوبو کې د ۱ دقیقې درې مینځل شوي ډوبونه ترسره شول ترڅو نرم تړل شوي پولیمر لرې شي. د اسمبلۍ محلول او د مینځلو محلول pH ارزښتونه دواړه pH 2.0 ته تنظیم شوي وو. لکه څنګه چې چمتو شوي فلمونه د (CE/PAA)n په توګه ښودل شوي، چیرې چې n د اسمبلۍ دوره ښیي. (HEC/PAA)40، (MC/PAA)30 او (HPC/PAA)30 په عمده توګه چمتو شوي وو.
د فلم ځانګړتیا:
د نانوکالک-ایکس آر اوشین آپټیکس سره نږدې نورمال انعکاس سپیکٹرا ثبت او تحلیل شو، او په سیلیکون باندې زیرمه شوي فلمونو ضخامت اندازه شو. د شالید په توګه د خالي سیلیکون سبسټریټ سره، د سیلیکون سبسټریټ باندې د پتلي فلم FT-IR سپیکٹرم د نیکولیټ 8700 انفراریډ سپیکٹرومیټر کې راټول شو.
د PAA او CEs ترمنځ د هایدروجن بانډ تعامل:
د HEC، MC او HPC د PAA سره په LBL فلمونو کې راټولول. د HEC/PAA، MC/PAA او HPC/PAA انفراریډ سپیکٹرا په انځور کې ښودل شوي. د PAA او CES قوي IR سیګنالونه د HEC/PAA، MC/PAA او HPC/PAA په IR سپیکٹرا کې په روښانه ډول لیدل کیدی شي. FT-IR سپیکٹروسکوپي کولی شي د ځانګړتیا جذب بانډونو د بدلون څارنه کولو سره د PAA او CES ترمنځ د هایدروجن بانډ پیچلتیا تحلیل کړي. د CES او PAA ترمنځ د هایدروجن بانډ په عمده توګه د CES هایدروکسیل اکسیجن او د PAA د COOH ګروپ ترمنځ واقع کیږي. وروسته له دې چې د هایدروجن بانډ جوړ شي، د سټرچینګ پیک ریډ ټیټ فریکونسۍ لوري ته ځي.
د خالص PAA پوډر لپاره د 1710 cm-1 لوړوالی لیدل شوی. کله چې پولی اکریلامایډ د مختلفو CEs سره فلمونو کې راټول شو، د HEC/PAA، MC/PAA او MPC/PAA فلمونو لوړوالی په ترتیب سره په 1718 cm-1، 1720 cm-1 او 1724 cm-1 کې موقعیت درلود. د خالص PAA پوډر سره پرتله کول، د HPC/PAA، MC/PAA او HEC/PAA فلمونو لوړوالی په ترتیب سره 14، 10 او 8 cm−1 بدل شوی. د ایتر اکسیجن او COOH ترمنځ د هایدروجن بانډ د COOH ګروپونو ترمنځ د هایدروجن بانډ مداخله کوي. د PAA او CE ترمنځ د هایدروجن بانډونو ډیر جوړیدل، د IR سپیکٹرا کې د CE/PAA د لوړوالی بدلون ډیر وي. HPC د هایدروجن بانډ پیچلتیا لوړه درجه لري، PAA او MC په مینځ کې دي، او HEC ترټولو ټیټ دی.
د PAA او CEs د مرکب فلمونو د ودې چلند:
د LBL اسمبلۍ په جریان کې د PAA او CEs د فلم جوړونې چلند د QCM او سپیکٹرل انټرفیرومیټري په کارولو سره وڅیړل شو. QCM د لومړیو څو اسمبلۍ دورې په جریان کې د فلم ودې څارنې لپاره مؤثر دی. سپیکٹرل انټرفیرومیټرونه د 10 دورو څخه زیات کرل شوي فلمونو لپاره مناسب دي.
د HEC/PAA فلم د LBL اسمبلۍ پروسې په اوږدو کې خطي وده ښودلې، پداسې حال کې چې د MC/PAA او HPC/PAA فلمونو د اسمبلۍ په لومړیو مرحلو کې د شدت وده ښودلې او بیا په خطي وده بدله شوې. د خطي ودې په سیمه کې، د پیچلتیا درجه لوړه وي، د هر اسمبلۍ دورې په اوږدو کې د ضخامت وده لوړه وي.
د فلم په وده باندې د محلول pH اغیز:
د محلول د pH ارزښت د هایدروجن بانډ شوي پولیمر مرکب فلم وده اغیزه کوي. د ضعیف پولی الیکټرولیت په توګه، PAA به ایونیز شي او منفي چارج شي ځکه چې د محلول pH زیاتیږي، په دې توګه د هایدروجن بانډ ملګرتیا مخنیوی کوي. کله چې د PAA د ایونیزیشن درجه یوې ټاکلې کچې ته ورسیده، PAA نشي کولی په LBL کې د هایدروجن بانډ منلوونکو سره په فلم کې راټول شي.
د فلم ضخامت د محلول pH زیاتوالي سره کم شو، او د فلم ضخامت په ناڅاپي ډول په pH2.5 HPC/PAA او pH3.0-3.5 HPC/PAA کې کم شو. د HPC/PAA مهم ټکی شاوخوا pH 3.5 دی، پداسې حال کې چې د HEC/PAA مهم ټکی شاوخوا 3.0 دی. دا پدې مانا ده چې کله د اسمبلۍ محلول pH له 3.5 څخه لوړ وي، HPC/PAA فلم نشي جوړیدلی، او کله چې د محلول pH له 3.0 څخه لوړ وي، HEC/PAA فلم نشي جوړیدلی. د HPC/PAA جھلی د هایدروجن بانډ پیچلتیا لوړې درجې له امله، د HPC/PAA جھلی مهم pH ارزښت د HEC/PAA جھلی په پرتله لوړ دی. د مالګې څخه پاک محلول کې، د HEC/PAA، MC/PAA او HPC/PAA لخوا جوړ شوي کمپلیکسونو مهم pH ارزښتونه په ترتیب سره شاوخوا 2.9، 3.2 او 3.7 وو. د HPC/PAA مهم pH د HEC/PAA په پرتله لوړ دی، کوم چې د LBL غشا سره مطابقت لري.
د CE/ PAA جھلی د اوبو جذب فعالیت:
CES د هایدروکسیل ګروپونو څخه بډای دی نو ځکه دا د اوبو ښه جذب او ساتنه لري. د مثال په توګه د HEC/PAA جھلی په اخیستلو سره، په چاپیریال کې د اوبو سره د هایدروجن سره تړل شوي CE/PAA جھلی د جذب ظرفیت مطالعه شو. د طیفي انټرفیرومیټري لخوا مشخص شوی، د فلم ضخامت زیاتیږي ځکه چې فلم اوبه جذبوي. دا د 24 ساعتونو لپاره د 25 درجو سانتي ګراد په تنظیم وړ رطوبت سره په چاپیریال کې ځای په ځای شوی ترڅو د اوبو جذب توازن ترلاسه کړي. فلمونه د 24 ساعتونو لپاره په ویکیوم تنور (40 درجو سانتي ګراد) کې وچ شوي ترڅو رطوبت په بشپړ ډول لرې کړي.
لکه څنګه چې رطوبت زیاتیږي، فلم غټیږي. د 30٪-50٪ په ټیټ رطوبت ساحه کې، د ضخامت وده نسبتا ورو ده. کله چې رطوبت 50٪ څخه ډیر شي، ضخامت په چټکۍ سره وده کوي. د هایدروجن سره تړلي PVPON/PAA جھلی سره پرتله کول، HEC/PAA جھلی کولی شي له چاپیریال څخه ډیرې اوبه جذب کړي. د 70٪ (25 ° C) نسبي رطوبت په حالت کې، د PVPON/PAA فلم د ضخامت حد شاوخوا 4٪ دی، پداسې حال کې چې د HEC/PAA فلم شاوخوا 18٪ لوړ دی. پایلو ښودلې چې که څه هم د HEC/PAA سیسټم کې د OH ګروپونو یو ټاکلی مقدار د هایدروجن بانډونو په جوړولو کې برخه اخیستې وه، بیا هم د OH ګروپونو پام وړ شمیر شتون درلود چې په چاپیریال کې د اوبو سره تعامل کوي. له همدې امله، د HEC/PAA سیسټم د اوبو جذب ښه ځانګړتیاوې لري.
په پایله کې
(۱) د HPC/PAA سیسټم چې د CE او PAA د هایدروجن اړیکې لوړې درجې لري د دوی په منځ کې ترټولو ګړندی وده لري، MC/PAA په مینځ کې دی، او HEC/PAA ترټولو ټیټ دی.
(۲) د HEC/PAA فلم د چمتووالي په ټوله پروسه کې د خطي ودې حالت وښود، پداسې حال کې چې نورو دوو فلمونو MC/PAA او HPC/PAA په لومړیو څو دورو کې د شدت وده ښودلې، او بیا په خطي ودې حالت بدله شوه.
(۳) د CE/PAA فلم وده د محلول pH پورې اړه لري. کله چې د محلول pH د هغې د مهمې نقطې څخه لوړ وي، PAA او CE نشي کولی په فلم کې راټول شي. راټول شوی CE/PAA غشا په لوړ pH محلولونو کې حل کیدونکی و.
(۴) څرنګه چې د CE/PAA فلم په OH او COOH کې بډای دی، د تودوخې درملنه دا سره تړلی کوي. سره تړلی CE/PAA غشا ښه ثبات لري او په لوړ pH محلولونو کې نه حل کیدونکی دی.
(۵) د CE/PAA فلم په چاپیریال کې د اوبو د جذبولو ښه ظرفیت لري.
د پوسټ وخت: فبروري-۱۸-۲۰۲۳