Mombamomba ny fikarohana
Amin'ny maha-loharanom-boajanahary, betsaka ary azo havaozina azy, ny cellulose dia miatrika fanamby lehibe amin'ny fampiharana azy noho ny tsy fahafahany mitsonika sy ny tsy fahafahany mitsonika. Ny kristaly avo lenta sy ny fatorana hidrôzenina avo lenta ao amin'ny rafitry ny cellulose dia mahatonga azy ho simba fa tsy mitsonika mandritra ny fizotran'ny fananana azy, ary tsy mety levona anaty rano sy amin'ny ankamaroan'ny solvent organika. Ny vokatra azo avy amin'izy ireo dia vokarin'ny esterification sy etherification an'ny vondrona hydroxyl amin'ny singa anhydroglucose ao amin'ny rojo polymer, ary hampiseho toetra hafa raha oharina amin'ny cellulose voajanahary. Ny fihetsiky ny etherification an'ny cellulose dia afaka mamorona ethers cellulose mety levona anaty rano maro, toy ny methyl cellulose (MC), hydroxyethyl cellulose (HEC) ary hydroxypropyl cellulose (HPC), izay ampiasaina betsaka amin'ny sakafo, kosmetika, fanafody ary fitsaboana. Ny CE mety levona anaty rano dia afaka mamorona polymers mifamatotra amin'ny hidrôzenina miaraka amin'ny asidra polycarboxylic sy polyphenols.
Ny fanangonana sosona isaky ny sosona (LBL) dia fomba mahomby amin'ny fanomanana sarimihetsika manify vita amin'ny polymer composite. Ity manaraka ity dia mamaritra indrindra ny fanangonana LBL an'ny CE telo samihafa an'ny HEC, MC ary HPC miaraka amin'ny PAA, mampitaha ny fihetsiky ny fanangonana azy ireo, ary mamakafaka ny fiantraikan'ny substituents amin'ny fanangonana LBL. Mikaroha ny fiantraikan'ny pH amin'ny hatevin'ny sarimihetsika, ary ny fahasamihafan'ny pH amin'ny fiforonan'ny sarimihetsika sy ny fandravana azy, ary mampivelatra ny toetran'ny fidiran'ny rano amin'ny CE/PAA.
Fitaovana fanandramana:
Asidra polyacrylic (PAA, Mw = 450,000). Ny viskoziten'ny vahaolana 2wt.% amin'ny hydroxyethylcellulose (HEC) dia 300 mPa·s, ary ny ambaratongan'ny fanoloana dia 2.5. Methylcellulose (MC, vahaolana 2wt.% amin'ny rano misy viskoziten'ny 400 mPa·s ary ambaratongan'ny fanoloana 1.8). Hydroxypropyl cellulose (HPC, vahaolana 2wt.% amin'ny rano misy viskoziten'ny 400 mPa·s ary ambaratongan'ny fanoloana 2.5).
Fiomanana amin'ny sarimihetsika:
Nomanina tamin'ny alalan'ny fametrahana sosona kristaly ranoka amin'ny silikônina amin'ny 25°C. Toy izao ny fomba fikarakarana ny matrisy slide: alona ao anaty vahaolana asidra (H2SO4/H2O2, 7/3Vol/VOL) mandritra ny 30 minitra, avy eo kobanina amin'ny rano tsy misy iônina imbetsaka mandra-pahatongan'ny pH ho tsy miandany, ary farany dia maina amin'ny azota madio. Ny fametrahana LBL dia atao amin'ny alalan'ny milina mandeha ho azy. Ny substrate dia alona mifandimby ao anaty vahaolana CE (0.2 mg/mL) sy vahaolana PAA (0.2 mg/mL), ny vahaolana tsirairay dia alona mandritra ny 4 minitra. Ny fanasana intelo, 1 minitra avy, ao anaty rano tsy misy iônina no natao teo anelanelan'ny fanasana vahaolana tsirairay mba hanesorana ny polymer miraikitra malalaka. Ny sandan'ny pH an'ny vahaolana fanangonana sy ny vahaolana fanasana dia samy namboarina ho pH 2.0. Ny sarimihetsika efa voaomana dia aseho ho (CE/PAA)n, izay ny n dia manondro ny tsingerin'ny fanangonana. Ny (HEC/PAA)40, (MC/PAA)30 ary (HPC/PAA)30 no tena nomanina.
Famaritana ny Sarimihetsika:
Noraisina sy nohadihadiana tamin'ny NanoCalc-XR Ocean Optics ireo spektra taratra efa ho ara-dalàna, ary norefesina ny hatevin'ny sarimihetsika napetraka teo amin'ny silikônina. Noho ny substrate silikônina tsy misy loko ho toy ny ambadika, dia nangonina tamin'ny spektrometera infrarouge Nicolet 8700 ny spektra FT-IR an'ny sarimihetsika manify eo amin'ny substrate silikônina.
Fifandraisan'ny fifamatoran'ny hidrôzenina eo amin'ny PAA sy CE:
Fampiarahana ny HEC, MC ary HPC miaraka amin'ny PAA ho lasa sarimihetsika LBL. Aseho amin'ny sary ny spektra infrarouge an'ny HEC/PAA, MC/PAA ary HPC/PAA. Hita mazava tsara ao amin'ny spektra IR an'ny HEC/PAA, MC/PAA ary HPC/PAA ny famantarana IR matanjaka an'ny PAA sy CES. Ny spektroskopia FT-IR dia afaka mamakafaka ny fifamatoran'ny hidrôzenina eo amin'ny PAA sy CES amin'ny alàlan'ny fanaraha-maso ny fiovan'ny tarika absorption mampiavaka azy. Ny fifamatoran'ny hidrôzenina eo amin'ny CES sy PAA dia mitranga indrindra eo anelanelan'ny oksizenina hydroxyl an'ny CES sy ny vondrona COOH an'ny PAA. Rehefa miforona ny fifamatoran'ny hidrôzenina, dia miova ho amin'ny lalana ambany matetika ny tendrony mena mivelatra.
Hita fa nahatratra 1710 cm-1 ny tampon'ny vovoka PAA madio. Rehefa natambatra ho sarimihetsika misy CE samihafa ny polyacrylamide, dia hita teo 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, dia nifindra 14, 10 ary 8 cm−1 ny halavan'ny tampon'ny sarimihetsika HPC/PAA, MC/PAA ary HEC/PAA. Ny fifamatoran'ny hidrôzenina eo amin'ny oksizenina etera sy ny COOH dia manapaka ny fifamatoran'ny hidrôzenina eo amin'ny vondrona COOH. Arakaraka ny maha betsaka ny fifamatoran'ny hidrôzenina miforona eo amin'ny PAA sy CE no lehibe kokoa ny fiovan'ny tampon'ny CE/PAA amin'ny spectra IR. Ny HPC no manana ny ambaratonga avo indrindra amin'ny fitambaran'ny fifamatoran'ny hidrôzenina, ny PAA sy MC no eo afovoany, ary ny HEC no ambany indrindra.
Fitondran-tenan'ny fitomboan'ny sarimihetsika mitambatra an'ny PAA sy CE:
Nodinihina tamin'ny alalan'ny QCM sy ny interferometry spectral ny fihetsiky ny PAA sy CE amin'ny famolavolana sarimihetsika mandritra ny fivorian'ny LBL. Mandaitra amin'ny fanaraha-maso ny fitomboan'ny sarimihetsika in situ mandritra ny tsingerin'ny fivorian'ny voalohany ny QCM. Mety amin'ny sarimihetsika ambolena mihoatra ny tsingerina 10 ny interferometer spectral.
Nampiseho fitomboana mirindra nandritra ny dingana fanangonana LBL ny sarimihetsika HEC/PAA, raha toa kosa ka naneho fitomboana mivelatra be ny sarimihetsika MC/PAA sy HPC/PAA tamin'ny dingana voalohany tamin'ny fanangonana ary avy eo niova ho fitomboana mirindra. Ao amin'ny faritra fitomboana mirindra, arakaraka ny maha-ambony ny haavon'ny complexation no maha-lehibe ny fitomboan'ny hateviny isaky ny tsingerin'ny fanangonana.
Fiantraikan'ny pH-n'ny vahaolana amin'ny fitomboan'ny sarimihetsika:
Ny sandan'ny pH-n'ny vahaolana dia misy fiantraikany amin'ny fitomboan'ny sarimihetsika polymer mifamatotra amin'ny hidrôzenina. Amin'ny maha-polyelectrolyte malemy azy, ny PAA dia hi-ionize sy hiakatra fiampangana ratsy rehefa mitombo ny pH-n'ny vahaolana, ka hanakana ny fifandraisan'ny fifamatoran'ny hidrôzenina. Rehefa mahatratra ambaratonga iray ny haavon'ny ionisation an'ny PAA, dia tsy afaka miangona ho sarimihetsika misy mpandray fifamatoran'ny hidrôzenina ao amin'ny LBL ny PAA.
Nihena ny hatevin'ny sarimihetsika niaraka tamin'ny fitomboan'ny pH-n'ny vahaolana, ary nihena tampoka ny hatevin'ny sarimihetsika tamin'ny pH 2.5 HPC/PAA sy pH 3.0-3.5 HPC/PAA. Manodidina ny pH 3.5 ny teboka manakiana ny HPC/PAA, raha eo amin'ny 3.0 kosa ny an'ny HEC/PAA. Midika izany fa rehefa mihoatra ny 3.5 ny pH-n'ny vahaolana, dia tsy afaka miforona ny sarimihetsika HPC/PAA, ary rehefa mihoatra ny 3.0 ny pH-n'ny vahaolana, dia tsy afaka miforona ny sarimihetsika HEC/PAA. Noho ny haavon'ny fitambaran'ny fatorana hidrôzenina ao amin'ny fonon'ny HPC/PAA, dia ambony noho ny an'ny fonon'ny HEC/PAA ny sandan'ny pH manakiana ny fonon'ny HPC/PAA. Ao amin'ny vahaolana tsy misy sira, ny sandan'ny pH manakiana ny fitambaran'ny HEC/PAA, MC/PAA ary HPC/PAA dia eo amin'ny 2.9, 3.2 ary 3.7 eo ho eo. Avo noho ny an'ny HEC/PAA ny pH kritikin'ny HPC/PAA, izay mifanaraka amin'ny an'ny fonon'ny LBL.
Fahombiazan'ny fidiran'ny rano amin'ny fonon'ny CE/PAA:
Manankarena vondrona hydroxyl ny CES ka manana fidiran'ny rano tsara sy fitazonana rano. Raha raisina ho ohatra ny fonon-damba HEC/PAA, dia nodinihina ny fahafahan'ny fonon-damba CE/PAA mifamatotra amin'ny hidrôzenina mitroka rano ao anaty tontolo iainana. Miavaka amin'ny alalan'ny interferometry spectral, mitombo ny hatevin'ny sarimihetsika rehefa mitroka rano ny sarimihetsika. Napetraka tao anaty tontolo iainana misy hamandoana azo amboarina amin'ny 25°C mandritra ny 24 ora izy io mba hahazoana ny fifandanjana amin'ny fidiran'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 ny sarimihetsika. Ao amin'ny faritra ambany hamandoana 30%-50%, dia somary miadana ny fitomboan'ny hateviny. Rehefa mihoatra ny 50% ny hamandoana dia mitombo haingana ny hateviny. Raha ampitahaina amin'ny fonon-damba PVPON/PAA mifamatotra amin'ny hidrôzenina, ny fonon-damba HEC/PAA dia afaka mandray rano bebe kokoa avy amin'ny tontolo iainana. Ao anatin'ny toe-javatra misy hamandoana 70% (25°C), ny elanelan'ny hatevin'ny sarimihetsika PVPON/PAA dia eo amin'ny 4% eo ho eo, raha toa ka avo dia avo ny an'ny sarimihetsika HEC/PAA. Ny valiny dia naneho fa na dia nandray anjara tamin'ny fiforonan'ny fatoran'ny hidrôzenina aza ny vondrona OH sasany ao amin'ny rafitra HEC/PAA, dia mbola nisy vondrona OH maro mifandray amin'ny rano ao amin'ny tontolo iainana. Noho izany, ny rafitra HEC/PAA dia manana toetra tsara amin'ny fidiran'ny rano.
raha fintinina
(1) Ny rafitra HPC/PAA manana ny ambaratongan'ny fifamatoran'ny hidrôzenina avo indrindra amin'ny CE sy PAA no manana fitomboana haingana indrindra amin'izy ireo, ny MC/PAA no eo afovoany, ary ny HEC/PAA no ambany indrindra.
(2) Ny sarimihetsika HEC/PAA dia naneho fomba fitomboana mitongilana nandritra ny dingana fanomanana, raha toa kosa ireo sarimihetsika roa hafa MC/PAA sy HPC/PAA dia naneho fitomboana mivelatra nandritra ny tsingerina vitsivitsy voalohany, ary avy eo niova ho fomba fitomboana mitongilana.
(3) Ny fitomboan'ny sarimihetsika CE/PAA dia miankina betsaka amin'ny pH-n'ny vahaolana. Rehefa ambony noho ny teboka manan-danja ny pH-n'ny vahaolana, dia tsy afaka miangona ho sarimihetsika ny PAA sy ny CE. Ny fonon'ny CE/PAA voaangona dia mety levona amin'ny vahaolana pH avo.
(4) Koa satria manankarena OH sy COOH ny sarimihetsika CE/PAA, ny fitsaboana amin'ny hafanana dia mahatonga azy ho mifamatotra. Ny fonon-taolana CE/PAA mifamatotra dia manana fahamarinan-toerana tsara ary tsy mety levona amin'ny vahaolana pH avo.
(5) Manana fahafahana mitroka tsara ny rano ao amin'ny tontolo iainana ny sarimihetsika CE/PAA.
Fotoana fandefasana: 18 Febroary 2023