Получение целлюлозных материалов, модифицированных наночастицами металлов и изучение их физико-химических свойств

• Автор: Михаилиди, Александра Михайловна
• Шифр специальности: 02.00.04, 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 112 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА Г. ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛСОДЕРЖАЩИХ НАНОКОМПОЗИТОВ

1.1. Понятие наночастицы

1.2. Композиционные наноматериалы полимерметалл

ГЛАВА 2 ОБЩАЯХАРАКТЕРИСТИКА ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

2.1. Строение и свойства целлюлозы

2.2. Материалы на основе целлюлозы и ее производных.

2.2.1. Гидрагцеллюлозная пленка.

2.2.1.1. Технологические особенности производства гидратцеллюлознон пленки

2.2.1.2. Современное состояние вопроса модификации гидратцеллюлознон пленки.

2.3. Текстильные целлюлозные льняные материалы
2.4. Использование целлюлозных материалов в качестве сорбентов
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ АКТИВАЦИИ ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ МАТРИЦ
3.1. Реакционная способность целлюлозы
3.2. Щелочная обработка.
3.3. Обработка микроволновым излучением.
ГЛАВА 4 СПЕЦИАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МЕДИ II НИКЕЛЯ
4.1. Антимикробные свойства меди
4.2. Применение никеля
ГЛАВА 5. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
5.1. Реактивы и материалы.
5.2. Восстановление ионов никеля и меди в целлюлозных матрицах с помощью
химических восстановителей
Восстановление ионов меди в матрице льняных материалов с помощью сульфата
гидразина.
Восстановление ионов никеля в матрице гидратцеллюлозы с помощью тетрагидробората
Восстановление ионов никеля в матрице гидратцеллюлозы с помощью гипофосфита калия .
5.3. Предварительная обработка гядратцеллюлозной пленки.
5.4. Методы анализа.
5.4.1. Элементный анализ
5.4.2. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия РФЭС.
5.4.3 Широкоугловое рентгеновское рассеяние.
5.4.4. ИКФурье спектроскопия.
5.4.5. Сканирующая электронная микроскопия
5.4.6. с ЯМР спектроскопия высокого разрешения.
5.4.7. Определение средней степени полимеризации целлюлозы в кадоксеновых растворах
5.4. Определение удельной поверхности гидратцеллюлозы
5.4.9. Приготовление растворов пероксида водорода с различным
5.0. Приготовление ацетатного буфера
5.1. Определение каталитической активности никельсодержащих образцов в реакции , разложения пероксида водорода 4 чv
5.4 Определение концентрации пероксида водорода в растворе
5.4 Определение содержания никеля в образцах с помощью рснтгенофлуоресцентпого
5.4.1. Определение механической прочности пленок ГЦП.
ГЛАВА 6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
6.1. Модификация гидрат целлюлозной пленки нано и микрочастицами никеля
6.1.1. Физикохимические свойства ГЦГ1
6.1.2. Восстановление ионов никеля и получение нанокомпозитов ГЦПЫ1
6.1.3. Изменения структу ры ГЦ, вызванные предварительной обработкой.Ю
6.1.4. Восстановление ионов 1 в пленке, предварительно обработанной растворами ОИ и МВИ.
6.1.5. Исследование деформационнопрочност ных характеристик ГЦП и ГЦП.8
6.1.6. Определение каталитической активности ГЦПМ
6.2. Введение частиц меди в различные льняные материалы.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Современная наука предлагает несколько различных методов введения НЧ металла в матрицу полимера. При. В роли матрицы для синтеза НЧ часто выступают синтетические полимеры, однако вопрос применения природных полимеров также развивается. Синтетические полимеры перспективны в том плане, что предоставляют широкий выбор способов получения и привлекают разнообразием своих свойств. Природные полимеры, такие как целлюлоза и ее производные, являются экологически более безопасными, особенно если, речь идет о создании санитарногигиенических и других материалов для медицинского применения и,. Введение НЧ металлов придает материалам, на основе целлюлозы особые свойства,. Для. Все эти методы требуют значительных энергетических затрат, часто сложного аппаратурного оформления и не гарантируют попадание металла в объем материала, а также устойчивость металлического покрытия в различных средах. Известен метод химического восстановления металлов из растворов их солей непосредственно в. Со,Те, А Однако порошкообразная структура таких материалов, ограничивает их практическое применение. В качестве матрицы для введения металлических НЧ нами выбраны разнообразные материалы, изготовленные промышленным способом из целлюлозы и ее производных пленочные, волокнистые, тканые инетканые. Получение нанокомпозитов в виде пленок и тканей может представлять значительный интерес, поскольку расширяет возможность их практического использования. Цель и задачи работы. Объекты н методы исследования В качестве объекта исследования в работе были использованы промышленнаягидратцеллюлозная пленка ИДИ, а. ГЦГБ. Концентрацию металла в модифицированных образцах определяли с помощью элементного анализа. Структуру образцов исследовали методом широкоуглового рентгеновского рассеяния. ИКФурье спектроскопии, 1С ЯМР спектроскопии высокого разрешения и рентгеновской фотоэлектронной, спектроскопии РФЭС. Морфологическую структуру образцов до и после модификации, содержание и распределение частиц металла по размерам на поверхности образцов характеризовали с помощью сканирующей электронной микроскопии СЭМ. Степень полимеризации, удельную поверхность пленок оценивали, используя известные методики. Си . Научная, новизна. Впервые . ГЦП выявлены оптимальные условия восстановления описано влияние предварительной активации ГЦП на восстановление никеля, из раствора его соли, а так жеоценено влияние восстановителя на содержание, размеры и локализацию частиц никеля в ГЦП. Изучена каталитическая способность полученных материалов в реакциях разложения пероксида водорода. Исследовано восстановление частиц меди из раствора ее соли в матрице льняных материалов, . Практическайзначимость. Выбор таких металлов, как и iiсвязан с особым практическим интересом к ним. Кате известно, Си. В связи с этим перспективным представляется создание тканых и нетканых композиционных материалов,. У . Апробация работьп Основные результаты работы были представлены на российских и международных конференциях, в числе которых i ii i i ii, v, i , V ii ii i i V iv, i, , Международной научной конференции Современные тенденции развития химии. Иваново, , Ii i , , , V и VI Всероссийских конференциях молодых ученых Современные проблемы науки о полимерах СанктПетербург, ,. XVI Региональных Каргинских чтениях Физика, химия и новые технологии . Тверь, , IV Всероссийской конференции Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья Барнаул, , IV Всероссийской конференции Физикохимия процессов переработки полимерного сырья Иваново, , Ii 4 . Российскокитайском семинаре iiv , i . XII ii iv, i,. Публикации по теме диссертации. Основные результаты работы изложены в публикациях, в том числе 8 статей, в российских журналах, тезисов докладов на российских и международных конференциях. Получен 1 патент РФ. V . Структура и объем работы Диссертация включает следующие основные разделы введение, литературный обзор, методическую часть, результаты и их обсуждение, выводы, список использованной литературы из 6 наименований и 4х приложений. Общий объем 2 страниц, включая рисунков и 5 таблиц.