Semelo sa Lipatlisiso
Jwalo ka mohlodi wa tlhaho, o mongata le o ka ntjhafatswang, cellulose e kopana le diphephetso tse kgolo ditshebedisong tse sebetsang ka lebaka la thepa ya yona e sa qhibiliheng le ya ho qhibiliha e fokolang. Dibonto tse phahameng tsa kristale le hydrogen e nang le bongata bo boholo sebopehong sa cellulose di etsa hore e senyehe empa e se ke ya qhibiliha nakong ya tshebetso ya ho ba le yona, mme e se ke ya qhibiliha ka metsing le dihlahisweng tse ngata tsa tlhaho. Dihlahiswa tsa tsona di hlahiswa ke esterification le etherification ya dihlopha tsa hydroxyl diyuniting tsa anhydroglucose ka hara ketane ya polymer, mme di tla bontsha thepa e fapaneng ha di bapiswa le cellulose ya tlhaho. Karabelo ya etherification ya cellulose e ka hlahisa di-ether tse ngata tsa cellulose tse qhibilihang ka metsing, tse kang methyl cellulose (MC), hydroxyethyl cellulose (HEC) le hydroxypropyl cellulose (HPC), tse sebediswang haholo dijong, ditlolong, merianeng le merianeng. CE e qhibilihang ka metsing e ka etsa di-polymer tse tlamilweng ka hydrogen ka di-polycarboxylic acid le di-polyphenols.
Kopano ea mekhahlelo ka mekhahlelo (LBL) ke mokhoa o atlehang oa ho lokisa lifilimi tse tšesaane tse kopantsoeng tsa polymer. Tse latelang li hlalosa haholo kopano ea LBL ea li-CE tse tharo tse fapaneng tsa HEC, MC le HPC le PAA, li bapisa boitšoaro ba tsona ba kopano, 'me li sekaseka tšusumetso ea lintho tse nkeloang sebaka kopanong ea LBL. Batlisisa phello ea pH holim'a botenya ba filimi, le liphapang tse fapaneng tsa pH holim'a ho thehoa le ho qhibiliha ha filimi, 'me u ntlafatse litšobotsi tsa ho monya metsi tsa CE/PAA.
Lisebelisoa tsa Teko:
Asiti ea Polyacrylic (PAA, Mw = 450,000). Viscosity ea tharollo ea metsi ea 2wt.% ea hydroxyethylcellulose (HEC) ke 300 mPa·s, 'me tekanyo ea phetolo ke 2.5. Methylcellulose (MC, tharollo ea metsi ea 2wt.% e nang le viscosity ea 400 mPa·s le tekanyo ea phetolo ea 1.8). Hydroxypropyl cellulose (HPC, tharollo ea metsi ea 2wt.% e nang le viscosity ea 400 mPa·s le tekanyo ea phetolo ea 2.5).
Ho lokisa filimi:
E lokisitsoe ka kopano ea lera la kristale ea metsi holim'a silicon ka 25°C. Mokhoa oa phekolo oa matrix ea slide ke o latelang: inela ka har'a tharollo ea asiti (H2SO4/H2O2, 7/3Vol/VOL) metsotso e 30, ebe u hlatsoa ka metsi a hloekisitsoeng ka makhetlo a 'maloa ho fihlela pH e fetoha e sa nke lehlakore, 'me qetellong e ome ka naetrojene e hloekileng. Kopano ea LBL e etsoa ka ho sebelisa mechini e iketsang. Substrate e ile ea ineloa ka mokhoa o fapaneng ka har'a tharollo ea CE (0.2 mg/mL) le tharollo ea PAA (0.2 mg/mL), tharollo ka 'ngoe e ile ea ineloa metsotso e 4. Ho ile ha etsoa ho ineloa ka makhetlo a mararo ka motsotso o le mong ka har'a metsi a hloekisitsoeng pakeng tsa ho ineloa ka tharollo ka 'ngoe ho tlosa polymer e khomaretsoeng ka mokhoa o sa tsitsang. Litekanyetso tsa pH tsa tharollo ea kopano le tharollo ea ho hlatsoa ka bobeli li ile tsa fetoloa ho pH 2.0. Lifilimi tse lokiselitsoeng li hlalosoa e le (CE/PAA)n, moo n e bontšang potoloho ea kopano. (HEC/PAA)40, (MC/PAA)30 le (HPC/PAA)30 li ile tsa lokisoa haholo-holo.
Tlhaloso ea Litšobotsi tsa Filimi:
Di-spectra tsa ponelopele tse batlang di tlwaelehile di ile tsa rekotwa le ho hlahlojwa ka NanoCalc-XR Ocean Optics, mme botenya ba difilimi tse kentsweng hodima silicon bo ile ba lekanngwa. Ka substrate e se nang letho ya silicon e le bokamorao, sekgahla sa FT-IR sa filimi e tshesane hodima substrate ya silicon se ile sa bokellwa ho spectrometer ya infrared ya Nicolet 8700.
Likamano tsa haeterojene pakeng tsa PAA le CE:
Kopano ea HEC, MC le HPC ka PAA ka lifilimi tsa LBL. Li-spectra tsa infrared tsa HEC/PAA, MC/PAA le HPC/PAA li bontšitsoe setšoantšong. Matšoao a matla a IR a PAA le CES a ka bonoa ka ho hlaka ho li-spectra tsa IR tsa HEC/PAA, MC/PAA le HPC/PAA. FT-IR spectroscopy e ka sekaseka ho rarahana ha tlamo ea haedrojene pakeng tsa PAA le CES ka ho shebella phetoho ea lihlopha tse ikhethang tsa ho monya. Tlamo ea haedrojene pakeng tsa CES le PAA haholo-holo e etsahala pakeng tsa oksijene ea hydroxyl ea CES le sehlopha sa COOH sa PAA. Kamora hore tlamo ea haedrojene e thehoe, bofubelu bo otlolohileng bo fetohela lehlakoreng le tlase la maqhubu.
Ho ile ha bonoa tlhoro ea 1710 cm-1 bakeng sa phofo e hloekileng ea PAA. Ha polyacrylamide e ne e kopanngoa hore e be lifilimi tse nang le li-CE tse fapaneng, litlhōrō tsa lifilimi tsa HEC/PAA, MC/PAA le MPC/PAA li ne li le ho 1718 cm-1, 1720 cm-1 le 1724 cm-1, ka ho latellana. Ha li bapisoa le phofo e hloekileng ea PAA, bolelele ba litlhōrō tsa lifilimi tsa HPC/PAA, MC/PAA le HEC/PAA bo fetotsoe ka 14, 10 le 8 cm-1, ka ho latellana. Tlamo ea haedrojene pakeng tsa oksijene ea ether le COOH e sitisa tlamo ea haedrojene pakeng tsa lihlopha tsa COOH. Ha litlamo tsa haedrojene tse ngata li thehoa pakeng tsa PAA le CE, phetoho ea tlhoro ea CE/PAA ho IR spectra e ba kholoanyane. HPC e na le tekanyo e phahameng ka ho fetisisa ea ho kopana ha tlamo ea haedrojene, PAA le MC li bohareng, 'me HEC ke e tlaase ka ho fetisisa.
Boitšoaro ba kholo ea lifilimi tse kopaneng tsa PAA le CE:
Boitšoaro ba ho etsa filimi ba PAA le CE nakong ea kopano ea LBL bo hlahlobiloe ho sebelisoa QCM le interferometry ea spectral. QCM e sebetsa hantle bakeng sa ho beha leihlo kholo ea filimi sebakeng nakong ea potoloho ea pele ea kopano. Li-interferometer tsa spectral li loketse lifilimi tse holisitsoeng ka makhetlo a fetang 10.
Filimi ea HEC/PAA e bontšitse kholo e otlolohileng ho pholletsa le ts'ebetso ea kopano ea LBL, ha lifilimi tsa MC/PAA le HPC/PAA li bontšitse kholo e kholo mehatong ea pele ea kopano ebe li fetoha kholo e otlolohileng. Sebakeng sa kholo e otlolohileng, ha tekanyo ea ho rarahana e phahame, kholo ea botenya e ba kholoanyane ka potoloho ea kopano.
Tšusumetso ea pH ea tharollo kholong ea filimi:
Boleng ba pH ba tharollo bo ama kgolo ya filimi e kopaneng ya polymer e tlamilweng ka hydrogen. Jwalo ka polyelectrolyte e fokolang, PAA e tla ionized mme e tjhajwe hampe ha pH ya tharollo e ntse e eketseha, ka hona e thibela kamano ya hydrogen bond. Ha tekanyo ya ionization ya PAA e fihla boemong bo itseng, PAA e ne e ke ke ya kgona ho kopana ho ba filimi e nang le diamoheli tsa hydrogen bond ho LBL.
Botenya ba filimi bo fokotsehile ka keketseho ea pH ea tharollo, 'me botenya ba filimi bo fokotsehile ka tšohanyetso ho pH2.5 HPC/PAA le pH3.0-3.5 HPC/PAA. Ntlha ea bohlokoa ea HPC/PAA ke hoo e ka bang pH 3.5, ha ea HEC/PAA e le hoo e ka bang 3.0. Sena se bolela hore ha pH ea tharollo ea kopano e phahame ho feta 3.5, filimi ea HPC/PAA e ke ke ea thehoa, 'me ha pH ea tharollo e phahame ho feta 3.0, filimi ea HEC/PAA e ke ke ea thehoa. Ka lebaka la tekanyo e phahameng ea ho rarahana ha hydrogen bond ea lera la HPC/PAA, boleng ba bohlokoa ba pH ba lera la HPC/PAA bo phahame ho feta ba lera la HEC/PAA. Tharollong e se nang letsoai, boleng ba bohlokoa ba pH ba li-complex tse entsoeng ke HEC/PAA, MC/PAA le HPC/PAA li ne li ka ba 2.9, 3.2 le 3.7, ka ho latellana. PH ea bohlokoa ea HPC/PAA e phahame ho feta ea HEC/PAA, e leng se lumellanang le ea lera la LBL.
Tshebetso ya ho monya metsi ya lera la CE/PAA:
CES e ruile ka lihlopha tsa hydroxyl hoo e nang le ho monya metsi hantle le ho boloka metsi hantle. Ha re nka lera la HEC/PAA e le mohlala, bokgoni ba ho monya metsi ba lera la CE/PAA le kopantsoeng le hydrogen ho ya metsing tikolohong bo ile ba ithutoa. E tšoauoa ka interferometry ea spectral, botenya ba filimi boa eketseha ha filimi e monya metsi. E ile ea beoa tikolohong e nang le mongobo o fetoloang ho 25°C ka lihora tse 24 ho fihlela tekano ea ho monya metsi. Lifilimi li ile tsa omisoa ka ontong ea vacuum (40°C) ka lihora tse 24 ho tlosa mongobo ka botlalo.
Ha mongobo o ntse o eketseha, filimi e a teteana. Sebakeng se nang le mongobo o tlase sa 30%-50%, kgolo ya botenya e lieha haholo. Ha mongobo o feta 50%, botenya bo hola ka potlako. Ha ho bapiswa le lera la PPVON/PAA le tlamilweng ke hydrogen, lera la HEC/PAA le ka monya metsi a mangata tikolohong. Tlas'a boemo ba mongobo o lekanyelitsoeng wa 70% (25°C), sebaka sa ho teteana sa filimi ya PPVON/PAA ke hoo e ka bang 4%, ha sa filimi ya HEC/PAA se le hodimo ho fihla ho 18%. Diphetho di bontshitse hore le hoja palo e itseng ya dihlopha tsa OH tsamaisong ya HEC/PAA e nkile karolo ho thehweng ha dibofo tsa hydrogen, ho ne ho ntse ho ena le palo e kgolo ya dihlopha tsa OH tse sebelisanang le metsi tikolohong. Ka hona, sistimi ya HEC/PAA e na le thepa e ntle ya ho monya metsi.
ha re phethela
(1) Sistimi ea HPC/PAA e nang le tekanyo e phahameng ka ho fetisisa ea ho kopanya haeterojene ea CE le PAA e na le kholo e potlakileng har'a tsona, MC/PAA e bohareng, 'me HEC/PAA ke e tlase ka ho fetisisa.
(2) Filimi ea HEC/PAA e bontšitse mokhoa oa kholo o otlolohileng nakong eohle ea ts'ebetso ea ho lokisa, ha lifilimi tse ling tse peli tsa MC/PAA le HPC/PAA li bontšitse kholo e kholo lipotolohong tse 'maloa tsa pele, ebe li fetoloa mokhoa oa kholo o otlolohileng.
(3) Kgolo ya filimi ya CE/PAA e itshetlehile haholo hodima pH ya tharollo. Ha pH ya tharollo e le hodimo ho feta ntlha ya yona ya bohlokwa, PAA le CE di ke ke tsa kopana ho etsa filimi. Lera la CE/PAA le kopaneng le ne le qhibiliha ka hara ditharollo tse nang le pH e phahameng.
(4) Kaha filimi ea CE/PAA e na le OH le COOH e ngata, kalafo ea mocheso e etsa hore e kopane. Lera la CE/PAA le kopaneng le na le botsitso bo botle 'me ha le qhibilihe ka har'a litharollo tse nang le pH e phahameng.
(5) Filimi ea CE/PAA e na le bokhoni bo botle ba ho monya metsi tikolohong.
Nako ea poso: Hlakola-18-2023