Ионогенные свойства природных полиэлектролитов и их производных

• Автор: Братская, Светлана Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 359 с. : ил.

1.1. Методы расчета дискретных констант равновесий

1.2. Непрерывные модели ионных равновесий

1.3. Обобщенная непрерывная модель ионных равновесий и обоснование ее применимости для анализа связывания протонов и ионов металлов полиэлектролитами и поверхностными функциональными группами

1.4. Заключение

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материалы

2.2. Методы исследования

2.2.1. Исследование кислотноосновных и комплексообразующих свойств полиэлектролитов

2.2.2. Методы исследования коллоидных свойств полиэлектролитов

2.2.3. Методики исследования флокуляции

2.2.4. Методики исследования адсорбции полиэлектролитов

2.2.5. Методы модификации поверхности с использованием полисахаридов и их комплексов
2.2.6. Методы анализа поверхности
2.2.7. Исследование адгезии и жизнеспособности бактерий
на поверхности
ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ ОБОБЩЕННОЙ МОДЕЛИ ИОННЫХ
РАВНОВЕСИЙ рК и ррмьСПЕКТРОСКОПИИ К ИССЛЕДОВАНИЮ
КИСЛОТНООСНОВНЫХ, КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩИХ И
КОЛЛОИДНЫХ СВОЙСТВ ПОЛИАМФОЛИТОВ
3.1. Влияние структурной гетерогенности на кислотноосновные свойства Ы2карбоксиэтилхитозанов
3.2. Влияние структурной гетерогенности на комплексообразующие свойства Ы2карбоксиэтилхитозанов анализ с применением рК и р3М1спектроскопии
3.3. Оптимизация степени замещения КЭХ для применения в качестве флокулянтов и хелатирующих флокулянтов
3.4. Заключение
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРИРОДНЫХ
ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ НА ИХ ИОНОГЕННЫЕ СВОЙСТВА И
ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗДЕЛЕНИЯ ФАЗ В ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ
4.1. Кислотноосновные и коллоидные свойства ГВ влияние на стехиометрию формирования полиэлектролитных комплексов и эффективность очистки вод с применением катионных флокулянтов
4.1.1. Сравнительный анализ содержания ионогенных групп ГВ методами коллоидного титрования и потенциометрического титрования с применением рКспектроскопии
4.1.2. Флокуляционная очистка вод от ГВ с применением хитозана и композиций на его основе
4.2. Интенсификация процессов разрушения эмульсий и извлечения латексных частиц с применением хитозана, его гидрофобных производных и флокулирующих композиций на их основе
4.3. Влияние степени замещения и разветвленной структуры на флокулирующие и связующие свойства катионных крахмалов
4.4. Заключение
ГЛАВА 5. АНТИМИКРОБНЫЕ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ ИОНОГЕННЫХ ПОЛИСАХАРИДОВ И ИХ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТНЫХ КОМПЛЕКСОВ
5.1. Общие принципы модификации поверхности биоматериалов
5.1.1. Плазменные методы, озонирование и ковалентная Иммобилизация гидрофильных полимеров на химически инертных поверхностях
5.1.2. Физическая адсорбция и самоорганизующиеся монослои
5.1.3. Мультислойные покрытия на основе полиэлетаролитных комплексов
5.2. Полимерные покрытия для снижения бактериальной адгезии и предотвращения формирования биопленок
5.2.1. ПЭО п другие гидрофильные модификаторы
5.2.2. Покрытия, содержащие антимикробные вещества
5.2.3. Мультислойные антимикробные покрытия
5.2.4. Хитозансодержащие покрытия
5.2.4.1. Антимикробные свойства хитозана и его производных
5.2.4.2. Антимикробные покрытия на основе хитозана
5.3. Иммобилизация хитозана на поверхности полиолефинов, активированных кислородной плазмой
5.4. Иммобилизация хитозана на поверхностях с якорными слоями
синтетических полимеров, содержащих эпоксидные и ангидридные группы
5.5. Мультислойные покрытия на основе полиэлектролитных
комплексов хитозана и каррагиианов
5.6. Аитиадгезивные и антибактериальные свойства наиоразмерных функциональных покрытий, содержащих хитозан
5.7. Заключение
6. ВЫВОДЫ
7. ЛИТЕРАТУРА
8. ПРИЛОЖЕНИЯ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АСМ атомно силовая спектроскопия
АЦ анионный центр
ьс бислой для мультислойньтх покрытий
гв гуминовые вещества
ГК гуминовые кислоты
дцс додецилсульфат
МИК минимальная ингибирующая концентрация
кэх Ц2карбоксиэтилхитозан
ПАВ поверхностно активное вещество
ГТГМА полиглицидилметакрилат
ПДА ДМ АХ полидиаллилдиметиламмоний хлорид
ПСМА сополимер стирола и малеинового ангидрида
ПЭМА сополимер этилена и малеинового ангидрида
ПЭО полиэтиленоксид
Р изоэлектрическая точка
РФЭС рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
СЗ степень замещения
ТГФ тетрагидрофуран
ФК фульвовые кислоты
ЧАЭС Чернобыльская АЭС атомная электростанция
ВВЕДЕНИЕ


Опмх содержание центров связывания протонов, Кц средняя константа связывания для одного типа центров, ЬЦ концентрация протонов на поверхности коллоида, т, ширина пика в распределении мера гетерогенности функциональных групп полиэлектролита. Для построения спектра констант ионизации ГВ с использованием уравнения 1. МИК необходимо подгонка 6 параметров С1Пах, К и пт для каждого типа центров связывания протонов. Уа 1ое. В ряде других работ , где дня получения эталонных кривых вклад электростатических взаимодействий рассчитывали с применением уравнения ПуассонаБольцмана для заряженных непроницаемых сфер, в качестве подгоночного параметра использовали радиус гуминовых коллоидов, пренебрегая влиянием полидисперсности, проницаемости И КОформационных изменений в ходе титрования. Важно отметить, что в силу большого количества подгоночных параметров в модели МСАПоппап математически удовлетворительные результаты могут быть получены даже для наборов параметров, не имеющих физического смысла, что требует вводить в модель дополнительные искусственные ограничения , . Согласно сообщению , достаточно хорошее соответствие между экспериментальной и рассчитанной с применением модели М1САОоппап кривыми Я. Для снижения вероятности выхода подгоняемых параметров за границы, имеющие физический смысл, на основании анализа значительного массива данных для более чем образцов ГК и ФК различного происхождения были рассчитаны обобщенные параметры средние значения 0,пах, К и т для использования в качестве начального приближения или фиксированных параметров в исследованиях кислотноосновных свойств ГВ в рамках модели ЬПСАОоппап. МНК очень часто приводит к нереалистичным значениям, Кристл и Кречмар предложили предварительно определять содержание фенольных групп независимым методом, например ЬС ЯМР спектроскопией, а параметр в электростатической модели Доннана уравнение 1. Хотя такие меры способствуют получению более точных параметров уравнения 1. Теоретически модель I может быть применена к любым поЛ1 электролитам, но известно лишь несколько примеров се использования для описания взаимодействия ионов металлов с высокомолекулярными соединениями, отличными от ГВ альгинатами , лнгноцеллюлозой . Таким образом, несмотря на большую простоту мульгипараметрических непрерывных моделей по сравнению с методами, основанными на численном решении уравнения 1. Анализ равновесий комплексообразован 1я в гетерогенных системах, даже с учетом принятого практически во всех моделях, используемых для исследования природных полиэлектролптов, предположения о возможности образования только монодентатных комплексов согласно равновесию 1. Взаимосвязь кислотноосновных свойств и комплексообразующих свойств в процессах конкурентного связывания протонов и ионов металлов природными полиэлектролитами , , , приводит к необходимости совместного анализа равновесий с применением двумерных интегральных уравнений вида 1. Принимая во внимание, что уже в ряде работ по кислотноосновным равновесиям в растворах нолиэлектролитов в силу математических трудностей пришлось отказаться от численного или аналитического решения уравнения 1. Так, используя предположения, сделанные в работе , о связывании протонов и ионов металлов с одними и теми же аффинными центрами и идентичности вида функций распределения по шкалам рК и рРмь спектры констант комплексообразования было предложено рассчитывать путем переноса спектров констант кислотноосновных равновесий на шкалу рРмь и их смещением с использованием единственного подгоночного параметра . Де Вит с соавторами рассмотрели еще один крайний случай, когда связывание ионов металлов и протонов проходит с участием независимых центров связывания. В этом случае оказывает влияние на процесс комплексообразования только за счет изменения электростатического поля макромолекулы, что не препятствует применению метода в том же варианте, что и для описания кислотноосновных равновесий. Вместе тем, нужно заметить, что механизм взаимодействия с ионами металлов путем хелатирования, а не конкурентного замещения протонов, для большинства природных полиэлектролитов нереалистичен.