سېللۇلوزا ئېفىر / پولىئاكرىل كىسلاتا ھىدروگېن باغلاش پەردىسى

تەتقىقات ئارقا كۆرۈنۈشى

سېللۇلوزا تەبىئىي ، مول ۋە قايتا ھاسىل بولىدىغان بايلىق بولۇش سۈپىتى بىلەن ، ئېرىشچانلىقى ۋە ئېرىشچانلىقى چەكلىك بولغاچقا ، ئەمەلىي قوللىنىشتا زور رىقابەتلەرگە دۇچ كېلىدۇ. سېللۇلوزا قۇرۇلمىسىدىكى يۇقىرى كىرىستاللىق ۋە يۇقىرى زىچلىقتىكى ھىدروگېن رىشتىسى ئۇنى ناچارلاشتۇرۇۋېتىدۇ ، ئەمما ئىگىلىۋېلىش جەريانىدا ئېرىمەيدۇ ، ھەمدە سۇ ۋە كۆپىنچە ئورگانىك ئېرىتكۈچىدە ئېرىمەيدۇ. ئۇلارنىڭ تۇغۇندى ماددىلىرى پولىمېر زەنجىرىدىكى ئانگىدروگلۇكوزا بىرلىكىدىكى گىدروكسىل گۇرۇپپىسىنىڭ ئېستېراتسىيە قىلىنىشى ۋە ئېفىرلىشىشى ئارقىلىق ئىشلەپچىقىرىلىدۇ ، تەبىئىي سېللۇلوزاغا سېلىشتۇرغاندا ، ئوخشىمىغان خۇسۇسىيەتلەرنى نامايان قىلىدۇ. سېللۇلوزانىڭ ئېفىرلىشىش رېئاكسىيەسى نۇرغۇن سۇدا ئېرىيدىغان سېللۇلوزا ئېفىر ھاسىل قىلالايدۇ ، مەسىلەن مېتىل سېللۇلوزا (MC) ، گىدروكىئېتىل سېللۇلوزا (HEC) ۋە گىدروكىروسپروپىل سېللۇلوزا (HPC) ، ئۇلار دورا ، دورا ۋە داۋالاشتا كەڭ قوللىنىلىدۇ. سۇدا ئېرىشچان CE ھىدروگېن بىلەن باغلانغان پولىمېرنى پولى كاربون كىسلاتا ۋە پولىفېنول ھاسىل قىلالايدۇ.

قاتلاممۇ-قاتلام قۇراشتۇرۇش (LBL) پولىمېر بىرىكمە نېپىز پەردە تەييارلاشنىڭ ئۈنۈملۈك ئۇسۇلى. تۆۋەندىكىسى ئاساسلىقى HEC ، MC ۋە HPC دىن ئىبارەت ئۈچ ئوخشىمىغان CE نىڭ LBL قۇراشتۇرۇشىنى PAA بىلەن تەسۋىرلەيدۇ ، ئۇلارنىڭ قۇراشتۇرۇش ھەرىكىتىنى سېلىشتۇرىدۇ ۋە ئالماشتۇرغۇچىلارنىڭ LBL قۇراشتۇرۇشقا بولغان تەسىرىنى تەھلىل قىلىدۇ. PH نىڭ كىنو قېلىنلىقىغا كۆرسىتىدىغان تەسىرى ۋە pH نىڭ پەرقىنىڭ شەكىللىنىشى ۋە تارقىلىشىغا بولغان ئوخشىماسلىقىنى تەكشۈرۈپ ، CE / PAA نىڭ سۇ سۈمۈرۈش خۇسۇسىيىتىنى تەرەققىي قىلدۇرۇڭ.

تەجرىبە ماتېرىياللىرى:

پولىئاكرىل كىسلاتاسى (PAA, Mw = 450,000). ھىدروكسىئېتىل سېللۇلوزا (HEC) نىڭ 2wt.% سۇ ئېرىتمىسىنىڭ يېپىشقاقلىقى 300 mPa · s ، ئالماشتۇرۇش دەرىجىسى 2.5. مېتىل سېللۇلوزا (MC ، يېپىشقاقلىقى 400 mPa s ۋە% 1.8 لىك ئالماشتۇرۇش نىسبىتى% 2 لىك سۇ ئېرىتمىسى). گىدروكىروپروپىل سېللۇلوزا (HPC ، يېپىشقاقلىقى 400 mPa · s ۋە% 2.5 لىك سۇ ئالماشتۇرۇش ئېرىتمىسى).

فىلىم تەييارلاش:

25 سېلسىيە گرادۇسلۇق كرېمنىيغا سۇيۇق كرىستال قەۋەت قۇراشتۇرۇش تەييارلىغان. سىيرىلما ماترىسسانى داۋالاش ئۇسۇلى تۆۋەندىكىچە: كىسلاتالىق ئېرىتمىگە (H2SO4 / H2O2 ، 7 / 3Vol / VOL) ​​30 مىنۇت چىلاپ ، ئاندىن دېئونسىزلانغان سۇ بىلەن pH نى نېيترال بولغۇچە بىر نەچچە قېتىم چايقىڭ ، ئاخىرىدا ساپ ئازوت بىلەن قۇرۇتىمىز. LBL قۇراشتۇرۇش ئاپتوماتىك ماشىنا ئارقىلىق ئېلىپ بېرىلىدۇ. بۇ بالا ئېلېمېنتى CE ئېرىتمىسى (0.2 mg / mL) ۋە PAA ئېرىتمىسى (0.2 mg / mL) غا ئالماشتۇرۇلدى ، ھەر بىر ئېرىتمىنى 4 مىنۇت چىلاپ قويدى. ھەر بىر ئېرىتمە چىلاش ئارىلىقىدا دىئونسىزلانغان سۇدا ھەر قېتىمدا 1 مىنۇتتىن ئۈچ قېتىم چايقاش چىلاپ قويۇلدى. قۇراشتۇرۇش ھەل قىلىش چارىسىنىڭ pH قىممىتى ۋە چايقاش ئېرىتمىسىنىڭ ھەر ئىككىسى pH 2.0 گە تەڭشەلدى. تەييارلانغان فىلىملەر (CE / PAA) n دەپ ئاتىلىدۇ ، بۇ يەردە n يىغىلىش دەۋرىنى كۆرسىتىدۇ. (HEC / PAA) 40 ، (MC / PAA) 30 ۋە (HPC / PAA) 30 ئاساسلىقى تەييارلانغان.

فىلىم ئالاھىدىلىكى:

نورمال ھالەتتىكى نۇر قايتۇرۇش سپېكترى NanoCalc-XR ئوكيان ئوپتىكا ئارقىلىق خاتىرىلەنگەن ۋە ئانالىز قىلىنغان ، كرېمنىيغا قويۇلغان كىنولارنىڭ قېلىنلىقى ئۆلچەم قىلىنغان. تەگلىك سۈپىتىدە قۇرۇق كرېمنىينىڭ ئاستى قىسمى بولغاچقا ، كرېمنىينىڭ ئاستى قىسمىدىكى نېپىز پەردىنىڭ FT-IR سپېكترى نىكولېت 8700 ئىنفىرا قىزىل نۇرلۇق سپېكترىغا يىغىلغان.

PAA بىلەن CEs ئارىسىدىكى ھىدروگېنلىق باغلىنىش:

HEC, MC ۋە HPC مەجلىسى PAA بىلەن LBL فىلىملىرىگە كىرىدۇ. رەسىمدە HEC / PAA ، MC / PAA ۋە HPC / PAA نىڭ ئىنفىرا قىزىل نۇر سپېكترى كۆرسىتىلدى. PAA ۋە CES نىڭ كۈچلۈك IR سىگناللىرىنى HEC / PAA ، MC / PAA ۋە HPC / PAA نىڭ IR سپېكترىدا ئېنىق كۆرگىلى بولىدۇ. FT-IR سپېكتروسكوپى PAA بىلەن CES ئارىسىدىكى ھىدروگېن زايومىنىڭ مۇرەككەپلىكىنى ئالاھىدىلىك سۈمۈرگۈچ بەلۋاغنىڭ ئۆزگىرىشىنى نازارەت قىلىش ئارقىلىق تەھلىل قىلالايدۇ. CES بىلەن PAA ئارىسىدىكى ھىدروگېننىڭ باغلىنىشى ئاساسلىقى CES نىڭ ھىدروكسىل ئوكسىگىن بىلەن PAA نىڭ COOH گۇرۇپپىسى ئارىسىدا پەيدا بولىدۇ. ھىدروگېن رىشتىسى شەكىللەنگەندىن كېيىن ، سوزۇلغان چوققا قىزىل تۆۋەن چاستوتا يۆنىلىشىگە ئۆزگىرىدۇ.

ساپ PAA پاراشوكى ئۈچۈن چوققا چوققا 1710 سانتىمېتىر -1 بولغان. پولىئاكرىلامىد ئوخشىمىغان CE لار بار كىنولارغا يىغىلغاندا ، HEC / PAA ، MC / PAA ۋە MPC / PAA فىلىملىرىنىڭ چوققىسى ئايرىم-ئايرىم ھالدا 1718 cm-1 ، 1720 cm-1 ۋە 1724 cm-1 بولغان. ساپ PAA پاراشوكى بىلەن سېلىشتۇرغاندا ، HPC / PAA ، MC / PAA ۋە HEC / PAA فىلىملىرىنىڭ چوققا ئۇزۇنلۇقى ئايرىم-ئايرىم ھالدا 14 ، 10 ۋە 8 سانتىمېتىر - 1 يۆتكەلدى. ئېفىر ئوكسىگىن بىلەن COOH ئوتتۇرىسىدىكى ھىدروگېن رىشتىسى COOH گۇرۇپپىسى ئارىسىدىكى ھىدروگېن رىشتىنى ئۈزۈۋېتىدۇ. PAA بىلەن CE ئوتتۇرىسىدا ھىدروگېن زايومى قانچە كۆپ شەكىللەنسە ، IR سپېكترىدىكى CE / PAA نىڭ چوققا بۇرۇلۇشى شۇنچە چوڭ بولىدۇ. HPC نىڭ ھىدروگېن زايومىنىڭ مۇرەككەپلىكى ئەڭ يۇقىرى ، PAA ۋە MC ئوتتۇرىدا ، HEC ئەڭ تۆۋەن.

PAA ۋە CE نىڭ بىرىكمە فىلىملىرىنىڭ ئۆسۈپ يېتىلىش ھەرىكىتى:

PAB ۋە CE لارنىڭ LBL قۇراشتۇرۇش جەريانىدىكى فىلىم ھاسىل قىلىش ھەرىكىتى QCM ۋە سپېكترى ئارىلىقى ئارقىلىق تەكشۈرۈلگەن. QCM ئالدىنقى بىر قانچە قۇراشتۇرۇش دەۋرىدە كىنونىڭ ئۆسۈشىنى نازارەت قىلىشتا ئۈنۈملۈك. سپېكترا ئارىلىق ئارىلىقى 10 دەۋرىيلىكتىن ئېشىپ كەتكەن فىلىملەرگە ماس كېلىدۇ.

HEC / PAA فىلىمى LBL قۇراشتۇرۇش جەريانىدا پۈتكۈل سىزىقلىق ئۆسۈشنى كۆرسەتتى ، MC / PAA ۋە HPC / PAA فىلىملىرى قۇراشتۇرۇشنىڭ دەسلەپكى باسقۇچىدا ئۇچقاندەك تەرەققىي قىلدى ، ئاندىن سىزىقلىق ئۆسۈشكە ئۆزگەردى. تۈز سىزىقلىق ئۆسۈش رايونىدا مۇرەككەپلىك دەرىجىسى قانچە يۇقىرى بولسا ، ھەر قۇراشتۇرۇش دەۋرىيلىكىنىڭ قېلىنلىقى شۇنچە چوڭ بولىدۇ.

ھەل قىلىش pH نىڭ كىنونىڭ ئۆسۈشىگە بولغان تەسىرى:

ھەل قىلىش چارىسىنىڭ pH قىممىتى ھىدروگېن باغلانغان پولىمېر بىرىكمە پىلاستىنكىنىڭ ئۆسۈشىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ. ئاجىز پولى ئېلېكتىرولىت بولۇش سۈپىتى بىلەن ، PAA ئېرىتمىسىنىڭ pH ئۆسۈشىگە ئەگىشىپ ئىئونلىنىدۇ ۋە مەنپىي زەرەتلىنىدۇ ، بۇ ئارقىلىق ھىدروگېن زايومى بىرلەشتۈرۈلىدۇ. PAA نىڭ ئىئونلاشتۇرۇش دەرىجىسى مەلۇم دەرىجىگە يەتكەندە ، PAA LBL دىكى ھىدروگېن زايومىنى قوبۇل قىلغۇچى بىلەن فىلىمگە توپلىنالمىدى.

ھەل قىلغۇچ pH نىڭ كۆپىيىشى بىلەن فىلىمنىڭ قېلىنلىقى تۆۋەنلىدى ، pH2.5 HPC / PAA ۋە pH3.0-3.5 HPC / PAA دە كىنونىڭ قېلىنلىقى تۇيۇقسىز تۆۋەنلىدى. HPC / PAA نىڭ ھالقىلىق نۇقتىسى pH 3.5 ئەتراپىدا ، HEC / PAA بولسا 3.0 ئەتراپىدا. دېمەك ، قۇراشتۇرۇش ھەل قىلىش چارىسىنىڭ pH قىممىتى 3.5 دىن يۇقىرى بولغاندا ، HPC / PAA پىلاستىنكىسى ھاسىل بولمايدۇ ، ھەل قىلىش چارىسىنىڭ pH قىممىتى 3.0 دىن يۇقىرى بولغاندا ، HEC / PAA فىلىمى ھاسىل بولمايدۇ. HPC / PAA پەردىسىنىڭ ھىدروگېن زايومىنىڭ مۇرەككەپلىكى بىر قەدەر يۇقىرى بولغانلىقتىن ، HPC / PAA پەردىسىنىڭ ھالقىلىق pH قىممىتى HEC / PAA پەردىسىدىن يۇقىرى. تۇزسىز ھەل قىلىش چارىسىدە ، HEC / PAA ، MC / PAA ۋە HPC / PAA ھاسىل قىلغان مۇرەككەپ pH قىممىتى ئايرىم-ئايرىم ھالدا 2.9 ، 3.2 ۋە 3.7 بولغان. HPC / PAA نىڭ ھالقىلىق pH HEC / PAA نىڭكىدىن يۇقىرى ، بۇ LBL پەردىسى بىلەن بىردەك.

CE / PAA پەردىسىنىڭ سۇ سۈمۈرۈش ئىقتىدارى:

CES تەركىبىدە ھىدروكسىل گۇرۇپپىلىرى مول بولۇپ ، سۇنىڭ ياخشى سۈمۈرۈلۈشى ۋە سۇ ساقلاش ئىقتىدارىغا ئىگە. HEC / PAA پەردىسىنى مىسالغا ئالساق ، ھىدروگېن باغلانغان CE / PAA پەردىسىنىڭ مۇھىتتىكى سۇغا سۈمۈرۈلۈش ئىقتىدارى تەتقىق قىلىندى. سپېكتېرلىق ئارىلىق ئارىلىقى بىلەن خاراكتېرلەنگەن ، فىلىمنىڭ سۇ سۈمۈرۈشىگە ئەگىشىپ ، كىنونىڭ قېلىنلىقى ئاشىدۇ. ئۇ سۇنىڭ سۈمۈرۈلۈش تەڭپۇڭلۇقىنى ئىشقا ئاشۇرۇش ئۈچۈن 25 سېلسىيە گرادۇسلۇق نەملىك تەڭشىگىلى بولىدىغان مۇھىتقا 24 سائەت قويۇلدى. بۇ پەردىلەر ۋاكۇئۇملۇق ئوچاقتا (40 سېلسىيە گرادۇس) 24 سائەت قۇرۇتۇلۇپ ، نەملىكنى پۈتۈنلەي يوقىتىدۇ.

نەملىكنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ ، فىلىم قويۇقلىشىدۇ. % 30-% 50 تۆۋەن نەملىك رايونىدا قېلىنلىقنىڭ ئۆسۈشى بىر قەدەر ئاستا. نەملىك% 50 تىن ئېشىپ كەتسە ، قېلىنلىقى تېز ئۆسىدۇ. ھىدروگېن بىلەن باغلانغان PVPON / PAA پەردىسىگە سېلىشتۇرغاندا ، HEC / PAA پەردىسى مۇھىتتىكى تېخىمۇ كۆپ سۇنى سۈمۈرەلەيدۇ. نىسپىي نەملىك% 70 (25 سېلسىيە گرادۇس) شارائىتىدا ، PVPON / PAA فىلىمىنىڭ قېلىنلىشىش دائىرىسى تەخمىنەن% 4 ، HEC / PAA فىلىمىنىڭ بولسا% 18 ئەتراپىدا. نەتىجىدە كۆرسىتىلىشىچە ، گەرچە HEC / PAA سىستېمىسىدىكى مەلۇم مىقداردىكى OH گۇرۇپپىلىرى ھىدروگېن زايومىنىڭ شەكىللىنىشىگە قاتناشقان بولسىمۇ ، ئەمما يەنىلا خېلى كۆپ OH گۇرۇپپىسى مۇھىتتا سۇ بىلەن ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسەتكەن. شۇڭلاشقا ، HEC / PAA سىستېمىسىنىڭ سۇ سۈمۈرۈش خۇسۇسىيىتى ياخشى.

خۇلاسە

(1) CE ۋە PAA نىڭ ھىدروگېن باغلىنىش دەرىجىسى ئەڭ يۇقىرى HPC / PAA سىستېمىسىنىڭ ئېشىش سۈرئىتى ئەڭ تېز ، MC / PAA ئوتتۇرىدا ، HEC / PAA ئەڭ تۆۋەن.

.

(3) CE / PAA فىلىمىنىڭ ئۆسۈشى pH ھەل قىلىش چارىسىگە كۈچلۈك تايىنىدۇ. PH ھەل قىلىش چارىسى ھالقىلىق نۇقتىدىن يۇقىرى بولغاندا ، PAA ۋە CE فىلىمگە توپلىنالمايدۇ. قۇراشتۇرۇلغان CE / PAA پەردىسى يۇقىرى pH ئېرىتمىسىدە ئېرىيدۇ.

(4) CE / PAA فىلىمىدە OH ۋە COOH مول بولغاچقا ، ئىسسىقلىق بىر تەرەپ قىلىش ئۇنى ئۆز-ئارا باغلايدۇ. ئۆز-ئارا ئۇلانغان CE / PAA پەردىسىنىڭ مۇقىملىقى ياخشى بولۇپ ، يۇقىرى pH ئېرىتمىسىدە ئېرىمەيدۇ.

(5) CE / PAA فىلىمىنىڭ مۇھىتتىكى سۇنى ياخشى قوبۇل قىلىش ئىقتىدارى بار.