Fikarohana fototra
Amin'ny maha-loharanom-boajanahary azy, be dia be ary azo havaozina, ny cellulose dia miatrika fanamby lehibe amin'ny fampiharana azo ampiharina noho ny toetrany tsy mitsonika sy voafetra. Ny fatorana hidrôzenina avo lenta sy avo lenta amin'ny firafitry ny cellulose dia mahatonga azy ho simba fa tsy miempo mandritra ny fizotran'ny fananana, ary tsy mety levona anaty rano sy ny ankamaroan'ny solvent organika. Ny derivatives dia novokarin'ny esterification sy ny etherification ny vondrona hydroxyl amin'ny anhydroglucose units ao amin'ny rojo polymer, ary haneho toetra samihafa raha oharina amin'ny cellulose voajanahary. Ny fanehoan-kevitry ny cellulose dia mety hiteraka eter cellulose tsy mety levona amin'ny rano, toy ny methyl cellulose (MC), hydroxyethyl cellulose (HEC) ary hydroxypropyl cellulose (HPC), izay be mpampiasa amin'ny sakafo, kosmetika, amin'ny fanafody sy ny fanafody. Ny CE tsy mety levona amin'ny rano dia afaka mamorona polymers mifatotra hidrozenina miaraka amin'ny asidra polycarboxylic sy polyphenols.
Layer-by-layer assembly (LBL) dia fomba mahomby amin'ny fanomanana sarimihetsika manify polymer composite. Ity manaraka ity dia manoritsoritra indrindra ny fivorian'ny LBL an'ny CE telo samy hafa an'ny HEC, MC ary HPC miaraka amin'ny PAA, mampitaha ny fihetsik'izy ireo amin'ny fivoriambe, ary manadihady ny fiantraikan'ny mpisolo toerana amin'ny fivoriambe LBL. Famotopotorana ny fiantraikan'ny pH amin'ny hatevin'ny sarimihetsika, ary ny fahasamihafan'ny pH amin'ny fananganana sy ny famongorana ny sarimihetsika, ary amboary ny toetran'ny rano mitroka ny CE / PAA.
Fitaovana andrana:
asidra polyacrylic (PAA, Mw = 450,000). Ny viscosity ny 2wt.% aqueous vahaolana ny hydroxyethylcellulose (HEC) dia 300 mPa·s, ary ny ambaratongam-fanoloana dia 2.5. Methylcellulose (MC, vahaolana aqueous 2wt.% miaraka amin'ny viscosity 400 mPa · s ary ambaratonga fanoloana 1.8). Hydroxypropyl cellulose (HPC, vahaolana rano 2wt.% miaraka amin'ny viscosity 400 mPa·s sy ny mari-pahaizana fanoloana 2.5).
Fanomanana sarimihetsika:
Voaomana amin'ny fanangonana sosona kristaly ranoka amin'ny silisiôma amin'ny 25 ° C. Toy izao manaraka izao ny fomba fitsaboana ny matrix slide: alona anaty vahaolana asidra (H2SO4/H2O2, 7/3Vol/VOL) mandritra ny 30min, avy eo kobanina imbetsaka amin’ny rano deionized mandra-pahatongan’ny pH tsy miandany, ary farany maina amin’ny azota madio. Ny fivoriambe LBL dia atao amin'ny alàlan'ny milina mandeha ho azy. Ny substrate dia nifandimby natsofoka tamin'ny vahaolana CE (0.2 mg / mL) sy ny vahaolana PAA (0.2 mg / mL), ny vahaolana tsirairay dia natsipy nandritra ny 4 min. Fanasan-damba in-telo isaky ny 1 minitra tsirairay avy amin'ny rano deionized no natao teo anelanelan'ny vahaolana soak mba hanesorana polymère mifatotra. Ny soatoavin'ny pH an'ny vahaolana fivoriambe sy ny vahaolana fanasan-damba dia samy namboarina tamin'ny pH 2.0. Ny sarimihetsika efa nomanina dia lazaina ho (CE/PAA)n, izay n manondro ny tsingerin'ny fivoriambe. (HEC/PAA)40, (MC/PAA)30 ary (HPC/PAA)30 no tena nomanina.
Famaritana ny sarimihetsika:
Noraketina sy nodinihina niaraka tamin'ny NanoCalc-XR Ocean Optical ny spectra tara-pahazavana akaiky, ary norefesina ny hatevin'ny sarimihetsika napetraka amin'ny silisiôna. Miaraka amin'ny substrate silisiôma tsy misy na inona na inona ho toy ny lamosina, ny spectrum FT-IR amin'ny sarimihetsika manify eo amin'ny substrate silisiôna dia nangonina tamin'ny spektrometer infrarouge Nicolet 8700.
Fifandraisana fifamatorana hydrogène eo amin'ny PAA sy CE:
Fivoriamben'ny HEC, MC ary HPC miaraka amin'ny PAA ho sarimihetsika LBL. Ny spectra infrarouge an'ny HEC/PAA, MC/PAA ary HPC/PAA dia aseho amin'ny sary. Ny mari-pamantarana IR matanjaka an'ny PAA sy CES dia azo jerena mazava ao amin'ny spectra IR an'ny HEC/PAA, MC/PAA ary HPC/PAA. Ny spectroscopy FT-IR dia afaka mamakafaka ny fahasarotan'ny fifamatorana hidrozenina eo amin'ny PAA sy ny CES amin'ny fanaraha-maso ny fiovan'ny tadin-tsetroka. Ny fatoran'ny hidrôzenina eo amin'ny CES sy PAA dia mitranga indrindra eo amin'ny oksizenina hydroxyl an'ny CES sy ny vondrona COOH an'ny PAA. Aorian'ny fiforonan'ny fatoran'ny hidrôzenina dia mivadika mankany amin'ny tondrozotra ambany ny tampon'ny mena.
Ny tampon'ny 1710 cm-1 dia voamarika ho an'ny vovoka PAA madio. Rehefa natambatra ho sarimihetsika misy CE samihafa ny polyacrylamide, dia hita ao amin'ny 1718 cm-1, 1720 cm-1 ary 1724 cm-1 ny tampon'ny sarimihetsika HEC/PAA, MC/PAA ary MPC/PAA. Raha ampitahaina amin'ny vovoka PAA madio, ny halavan'ny tampon'ny sarimihetsika HPC / PAA, MC / PAA ary HEC / PAA dia nafindra tamin'ny 14, 10 ary 8 cm−1, tsirairay avy. Ny fifamatorana hidrôzenina eo amin'ny oksizenina etera sy ny COOH dia manapaka ny fifamatorana hidrozenina eo amin'ny vondrona COOH. Arakaraky ny fatorana hidrôzenina miforona eo amin'ny PAA sy CE, ny lehibe kokoa ny fifindran'ny tampon'ny CE/PAA amin'ny IR spectra. Ny HPC dia manana ambaratonga avo indrindra amin'ny fatorana hidrôzenina, PAA sy MC no eo afovoany, ary HEC no ambany indrindra.
Fihetseham-pitomboan'ny sarimihetsika mitambatra an'ny PAA sy CE:
Ny fihetsiky ny PAA sy ny CE nandritra ny fivoriambe LBL dia nodinihina tamin'ny fampiasana QCM sy interferometry spectral. Ny QCM dia mahomby amin'ny fanaraha-maso ny fitomboan'ny sarimihetsika ao amin'ny toerana mandritra ny tsingerin'ny fivoriambe vitsivitsy voalohany. Ny interferometer spectral dia mety amin'ny sarimihetsika mitombo mihoatra ny 10 cycles.
Ny horonan-tsary HEC/PAA dia nampiseho fitomboana tsipika nandritra ny fizotry ny fivoriambe LBL, raha ny sarimihetsika MC/PAA sy HPC/PAA kosa dia nampiseho fitomboana mihoa-pampana tamin'ny dingana voalohan'ny fivoriambe ary avy eo niova ho fitomboana tsipika. Ao amin'ny faritra fitomboan'ny linear, ny haavon'ny fahasarotana, ny fitomboan'ny hateviny isaky ny tsingerin'ny fivoriambe.
Ny fiantraikan'ny pH vahaolana amin'ny fitomboan'ny sarimihetsika:
Ny sandan'ny pH an'ny vahaolana dia misy fiantraikany amin'ny fitomboan'ny sarimihetsika mitambatra polymère mifamatotra amin'ny hydrogène. Amin'ny maha polyelectrolyte malemy, ny PAA dia ho ionized ary miharatsy ny fiampangana rehefa mitombo ny pH amin'ny vahaolana, ka manakana ny fikambanan'ny hidrôzenina. Rehefa tonga amin'ny ambaratonga iray ny mari-pandrefesana ny PAA dia tsy afaka mivory ao anaty sarimihetsika misy mpandray fatorana hidrozenina ao amin'ny LBL ny PAA.
Nihena ny hatevin'ny sarimihetsika tamin'ny fitomboan'ny pH vahaolana, ary nihena tampoka ny hatevin'ny sarimihetsika tamin'ny pH2.5 HPC/PAA sy pH3.0-3.5 HPC/PAA. Ny teboka manan-danja amin'ny HPC / PAA dia manodidina ny pH 3.5, raha ny an'ny HEC / PAA dia manodidina ny 3.0. Midika izany fa rehefa ambony noho ny 3.5 ny pH an'ny vahaolana amin'ny fivoriambe, dia tsy azo amboarina ny sarimihetsika HPC/PAA, ary rehefa ambony noho ny 3.0 ny pH an'ilay vahaolana dia tsy afaka miforona ny sarimihetsika HEC/PAA. Noho ny haavon'ny hidrôzenina fatorana complexation ny HPC/PAA fonontselan'ny, ny sandan'ny pH manakiana ny HPC/PAA membrane dia ambony noho ny HEC/PAA membrane. Ao amin'ny vahaolana tsy misy sira, ny sanda pH manakiana ny complexes noforonin'ny HEC / PAA, MC / PAA ary HPC / PAA dia manodidina ny 2.9, 3.2 ary 3.7. Ny pH manakiana ny HPC / PAA dia ambony noho ny an'ny HEC / PAA, izay mifanaraka amin'ny an'ny LBL membrane.
Ny fahombiazan'ny rano amin'ny CE / PAA membrane:
Ny CES dia manan-karena amin'ny vondrona hydroxyl ka manana rano tsara sy fitehirizana rano. Raha raisina ho ohatra ny membrane HEC/PAA, dia nodinihina ny fahafahan'ny adsorption ny membrane CE/PAA mifatotra amin'ny hydrogen amin'ny rano ao amin'ny tontolo iainana. Mitombo ny hatevin'ny sarimihetsika rehefa mitroka rano ny sarimihetsika. Napetraka ao amin'ny tontolo misy hamandoana azo amboarina amin'ny 25 ° C mandritra ny 24 ora izy io mba hahatratrarana ny fitovian'ny rano. Nohamainina tao anaty lafaoro banga (40°C) nandritra ny 24 ora ireo sarimihetsika mba hanesorana tanteraka ny hamandoana.
Rehefa mitombo ny hamandoana dia mihamafy ilay sarimihetsika. Ao amin'ny faritra ambany hamandoana 30%-50%, ny fitomboan'ny hateviny dia somary miadana. Rehefa mihoatra ny 50% ny hamandoana dia mitombo haingana ny hateviny. Raha ampitahaina amin'ny PVPON / PAA mifatotra amin'ny hidrôzenina, ny membrane HEC / PAA dia afaka mandray rano bebe kokoa avy amin'ny tontolo iainana. Eo ambanin'ny toetry ny hamandoana havany amin'ny 70% (25 ° C), ny thickening isan-karazany ny PVPON/PAA sarimihetsika dia tokony ho 4%, raha ny HEC/PAA sarimihetsika dia avo toy ny 18%. Nasehon'ny valiny fa na dia misy vondrona OH sasany ao amin'ny rafitra HEC/PAA aza no nandray anjara tamin'ny fananganana fifamatorana hidrôzenina, dia mbola betsaka ny vondrona OH mifandray amin'ny rano ao amin'ny tontolo iainana. Noho izany, ny rafitra HEC / PAA dia manana toetra tsara mitroka rano.
raha fintinina
(1) Ny rafitra HPC / PAA miaraka amin'ny mari-pahaizana hidrôzenina avo indrindra amin'ny CE sy PAA dia manana fitomboana haingana indrindra amin'izy ireo, MC / PAA no eo afovoany, ary HEC / PAA no ambany indrindra.
(2) Ny horonan-tsarimihetsika HEC / PAA dia nampiseho fomba fitomboana tsipika nandritra ny fizotry ny fanomanana, raha ny sarimihetsika roa hafa MC / PAA sy HPC / PAA dia nampiseho fitomboana exponential tamin'ny tsingerina vitsivitsy voalohany, ary avy eo niova ho fomba fitomboana tsipika.
(3) Ny fitomboan'ny sarimihetsika CE / PAA dia manana fiankinan-doha mafy amin'ny vahaolana pH. Rehefa ambony noho ny teboka mitsikera ny vahaolana pH dia tsy afaka mitambatra ho sarimihetsika ny PAA sy CE. Ny fonon'ny CE/PAA natambatra dia levona amin'ny vahaolana pH avo.
(4) Satria ny sarimihetsika CE / PAA dia manankarena amin'ny OH sy COOH, ny fitsaboana hafanana dia mampifamatotra azy. Ny membrane CE/PAA mifamatotra dia manana fahamarinan-toerana tsara ary tsy mety levona amin'ny vahaolana pH avo.
(5) Ny sarimihetsika CE / PAA dia manana fahaiza-manao adsorption tsara ho an'ny rano amin'ny tontolo iainana.
Fotoana fandefasana: Feb-18-2023