Ndabere Nnyocha
Dịka ihe sitere n'okike, nke bara ụba ma na-emegharị emegharị, cellulose na-ezute nnukwu ihe ịma aka n'ọrụ bara uru n'ihi na ọ naghị agbaze agbaze na oke mmiri mmiri. Njikọ kristal dị elu na nnukwu njupụta hydrogen dị na nhazi cellulose na-eme ka ọ daa ma ọ bụghị gbazee n'oge usoro nnweta, ọ naghịkwa agbaze na mmiri na ọtụtụ ihe mgbaze organic. A na-emepụta ihe ndị sitere na ha site na esterification na etherification nke otu hydroxyl na nkeji anhydroglucose na yinye polymer, ma ga-egosipụta ụfọdụ ihe dị iche iche ma e jiri ya tụnyere cellulose eke. Mmeghachi omume etherification nke cellulose nwere ike ịmepụta ọtụtụ cellulose ethers na-agbaze mmiri, dị ka methyl cellulose (MC), hydroxyethyl cellulose (HEC) na hydroxypropyl cellulose (HPC), nke a na-ejikarị eme ihe na nri, ihe ịchọ mma, na ọgwụ na ọgwụ. CE na-agbaze mmiri nwere ike ịmepụta polymers nwere hydrogen na polycarboxylic acids na polyphenols.
Mgbakọ nke oyi akwa site na oyi akwa (LBL) bụ ụzọ dị irè maka ịkwadebe ihe nkiri dị gịrịgịrị nke polima. Ihe ndị a na-akọwakarị mgbakọ LBL nke CE atọ dị iche iche nke HEC, MC na HPC na PAA, na-atụnyere omume mgbakọ ha, ma na-enyocha mmetụta nke ihe ndị na-anọchi anya ya na mgbakọ LBL. Nyochaa mmetụta nke pH na ọkpụrụkpụ ihe nkiri, na ọdịiche dị iche iche nke pH na nhazi na mgbasa ihe nkiri, ma mepụta njirimara mmịpụta mmiri nke CE/PAA.
Ihe Nnwale:
Polyacrylic acid (PAA, Mw = 450,000). Ọbara mmiri nke 2wt.% nke hydroxyethylcellulose (HEC) bụ 300 mPa·s, ọkwa nke nnọchi bụ 2.5. Methylcellulose (MC, ihe ngwọta mmiri nke 2wt.% nwere viscosity nke 400 mPa·s na ogo nke nnọchi nke 1.8). Hydroxypropyl cellulose (HPC, ihe ngwọta mmiri nke 2wt.% nwere viscosity nke 400 mPa·s na ogo nke nnọchi nke 2.5).
Nkwadebe ihe nkiri:
A kwadebere ya site na ngwakọta kristal mmiri mmiri na silicon na 25°C. Usoro ọgwụgwọ nke matrix slide bụ dịka ndị a: tinye ya na mmiri acidic (H2SO4/H2O2, 7/3Vol/VOL) ruo nkeji iri atọ, wee sachaa ya na mmiri deionized ọtụtụ ugboro ruo mgbe pH ahụ ga-aghọ nke na-anọpụ iche, wee mechaa kpọọ ya na nitrogen dị ọcha. A na-eji igwe akpaka eme mgbakọ LBL. A na-etinye ihe mejupụtara ya n'otu ụzọ na mmiri CE (0.2 mg/mL) na mmiri PAA (0.2 mg/mL), a na-etinye mmiri ọ bụla n'ime mmiri deionized maka nkeji anọ. A na-etinye mmiri atọ nke nkeji otu n'ime mmiri deionized n'etiti mmiri ọ bụla iji wepụ polima ejikọtara na-adịghị ejikọta. A gbanwere uru pH nke ngwọta mgbakọ na mmiri ịsacha ahụ ka ọ bụrụ pH 2.0. A na-akpọ ihe nkiri ndị a kwadebere dị ka (CE/PAA)n, ebe n na-egosi usoro mgbakọ. (HEC/PAA)40, (MC/PAA)30 na (HPC/PAA)30 ka akwadoro.
Njirimara Ihe nkiri:
E jiri NanoCalc-XR Ocean Optics dekọọ ma nyochaa spectra reflectance fọrọ nke nta ka ọ bụrụ nkịtị, a tụkwara ọkpụrụkpụ nke ihe nkiri ndị e tinyere na silicon. Site na ihe mkpuchi silicon efu dị ka ndabere, a chịkọtara spectrum FT-IR nke ihe nkiri dị gịrịgịrị dị na ihe mkpuchi silicon na Nicolet 8700 infrared spectrometer.
Mmekọrịta njikọ hydrogen n'etiti PAA na CEs:
Mgbakọta HEC, MC na HPC na PAA n'ime ihe nkiri LBL. E gosiri spectra infrared nke HEC/PAA, MC/PAA na HPC/PAA n'ihe osise a. Enwere ike ịhụ akara IR siri ike nke PAA na CES nke ọma na spectra IR nke HEC/PAA, MC/PAA na HPC/PAA. FT-IR spectroscopy nwere ike inyocha mgbagwoju anya nke njikọ hydrogen n'etiti PAA na CES site na ilele mgbanwe nke eriri nnabata njirimara. Njikọ hydrogen n'etiti CES na PAA na-emekarị n'etiti oxygen hydroxyl nke CES na otu COOH nke PAA. Mgbe e guzobere njikọ hydrogen, oke uhie na-agbatị gaa na ntụziaka ugboro ugboro dị ala.
A hụrụ oke elu nke 1710 cm-1 maka ntụ ntụ PAA dị ọcha. Mgbe a chịkọtara polyacrylamide n'ime ihe nkiri nwere CE dị iche iche, elu nke ihe nkiri HEC/PAA, MC/PAA na MPC/PAA dị na 1718 cm-1, 1720 cm-1 na 1724 cm-1, n'otu n'otu. Ma e jiri ya tụnyere ntụ ntụ PAA dị ọcha, ogologo elu nke ihe nkiri HPC/PAA, MC/PAA na HEC/PAA gbanwere site na 14, 10 na 8 cm−1, n'otu n'otu. Njikọ hydrogen dị n'etiti oxygen ether na COOH na-egbochi njikọ hydrogen dị n'etiti otu COOH. Ka njikọ hydrogen dị n'etiti PAA na CE ka ukwuu, otú ahụ ka mgbanwe elu nke CE/PAA ka ukwuu na spectra IR. HPC nwere oke kachasị elu nke njikọta hydrogen, PAA na MC dị n'etiti, HEC bụkwa nke kacha ala.
Omume uto nke ihe nkiri mejupụtara PAA na CEs:
E jiri QCM na spectral interferometry nyochaa omume nhazi ihe nkiri nke PAA na CEs n'oge mgbakọ LBL. QCM dị irè maka inyocha uto ihe nkiri na ebe ọ dị n'oge okirikiri mgbakọ ole na ole mbụ. Spectral interferometers dabara adaba maka ihe nkiri ndị a zụlitere n'ime okirikiri iri.
Ihe nkiri HEC/PAA gosiri uto kwụ ọtọ n'oge usoro mgbakọ LBL, ebe ihe nkiri MC/PAA na HPC/PAA gosipụtara uto sara mbara n'oge mbido mgbakọ wee gbanwee ghọọ uto kwụ ọtọ. Na mpaghara uto kwụ ọtọ, ka oke mgbagwoju anya dị elu, otú ahụ ka uto ọkpụrụkpụ kwa usoro mgbakọ na mwepụ na-abawanye.
Mmetụta nke pH ngwọta na uto ihe nkiri:
Uru pH nke ngwọta ahụ na-emetụta uto nke ihe nkiri ngwakọta hydrogen jikọtara na polymer. Dịka polyelectrolyte na-adịghị ike, a ga-eme ka PAA bụrụ ionized ma chajịa ya n'ụzọ na-adịghị mma ka pH nke ngwọta ahụ na-abawanye, si otú a na-egbochi njikọ njikọ hydrogen. Mgbe ogo ionization nke PAA ruru ọkwa ụfọdụ, PAA enweghị ike ịchịkọta n'ime fim nwere ndị na-anabata njikọ hydrogen na LBL.
Ọkpụrụkpụ ihe nkiri ahụ belatara ka pH ngwọta na-abawanye, ọkpụrụkpụ ihe nkiri ahụ belatara na mberede na pH2.5 HPC/PAA na pH3.0-3.5 HPC/PAA. Isi ihe dị mkpa nke HPC/PAA bụ ihe dị ka pH 3.5, ebe nke HEC/PAA dị ihe dị ka 3.0. Nke a pụtara na mgbe pH nke ihe ngwọta mgbakọ ahụ dị elu karịa 3.5, enweghị ike ịmepụta ihe nkiri HPC/PAA, na mgbe pH nke ihe ngwọta ahụ dị elu karịa 3.0, enweghị ike ịmepụta ihe nkiri HEC/PAA. N'ihi oke njikọ hydrogen dị elu nke ihe mkpuchi HPC/PAA, uru pH dị mkpa nke ihe mkpuchi HPC/PAA dị elu karịa nke ihe mkpuchi HEC/PAA. Na ngwọta enweghị nnu, uru pH dị mkpa nke ihe mgbagwoju anya nke HEC/PAA, MC/PAA na HPC/PAA mepụtara dị ihe dị ka 2.9, 3.2 na 3.7, n'otu n'otu. Oke pH dị mkpa nke HPC/PAA dị elu karịa nke HEC/PAA, nke kwekọrọ na nke akpụkpọ ahụ LBL.
Arụmọrụ nnabata mmiri nke akpụkpọ ahụ CE/PAA:
CES bara ụba na otu hydroxyl nke na ọ na-enweta ezigbo nnabata mmiri na nchekwa mmiri. Site na ihe atụ nke akpụkpọ ahụ HEC/PAA, a mụrụ ikike nnabata nke akpụkpọ ahụ CE/PAA nke ejiri hydrogen jikọta na mmiri na gburugburu ebe obibi. E ji spectral interferometry mara ya, ọkpụrụkpụ ihe nkiri ahụ na-abawanye ka ihe nkiri ahụ na-amịkọrọ mmiri. E tinyere ya n'ebe nwere iru mmiri a na-agbanwe agbanwe na 25°C ruo awa 24 iji nweta nha nha nnabata mmiri. E kpọrọ ihe nkiri ndị ahụ nkụ n'ime oven vacuum (40°C) ruo awa 24 iji wepụ mmiri ahụ kpamkpam.
Ka iru mmiri na-abawanye, ihe nkiri ahụ na-eto. N'ebe iru mmiri dị ala nke 30%-50%, uto ọkpụrụkpụ ahụ na-adị nwayọ nwayọ. Mgbe iru mmiri gafere 50%, ọkpụrụkpụ ya na-eto ngwa ngwa. Ma e jiri ya tụnyere akpụkpọ ahụ PVPON/PAA nke nwere hydrogen, akpụkpọ ahụ HEC/PAA nwere ike ịmịkọrọ mmiri karịa site na gburugburu ebe obibi. N'okpuru ọnọdụ iru mmiri dị 70% (25°C), oke ọkpụrụkpụ nke ihe nkiri PVPON/PAA dị ihe dị ka 4%, ebe nke ihe nkiri HEC/PAA dị elu ruo ihe dị ka 18%. Nsonaazụ gosiri na ọ bụ ezie na ụfọdụ otu OH na sistemụ HEC/PAA sonyere na nhazi nke njikọ hydrogen, enwere ọtụtụ otu OH na-emekọrịta ihe na mmiri na gburugburu ebe obibi. Ya mere, sistemụ HEC/PAA nwere ezigbo ihe eji amị mmiri.
na ngwụcha
(1) Sistemụ HPC/PAA nke nwere oke njikọ hydrogen kachasị elu nke CE na PAA nwere uto kachasị ọsọ n'etiti ha, MC/PAA dị n'etiti, ebe HEC/PAA bụ nke kacha ala.
(2) Ihe nkiri HEC/PAA gosiri usoro uto nke linear n'oge nkwadebe ahụ, ebe ihe nkiri abụọ ndị ọzọ MC/PAA na HPC/PAA gosipụtara uto nke exponential n'ime usoro ole na ole mbụ, wee gbanwee ghọọ usoro uto nke linear.
(3) Mmụba nke ihe nkiri CE/PAA dabere nke ukwuu na pH ngwọta. Mgbe pH ngwọta dị elu karịa isi ihe dị mkpa ya, PAA na CE enweghị ike ịchịkọta onwe ha n'ime fim. Akpụkpọ ahụ CE/PAA a kpọkọtara na-agbaze na ngwọta pH dị elu.
(4) Ebe ọ bụ na ihe nkiri CE/PAA bara ụba na OH na COOH, ọgwụgwọ okpomọkụ na-eme ka ọ bụrụ njikọ. Akpụkpọ ahụ CE/PAA nke jikọtara ọnụ nwere ezigbo nkwụsi ike ma anaghị agbaze na mmiri pH dị elu.
(5) Ihe nkiri CE/PAA nwere ikike ịmịnye mmiri nke ọma na gburugburu ebe obibi.
Oge ozi: Febụwarị-18-2023