Синтез и физико-химические исследования композиционных органокремнеземных сорбентов и модифицированных углей сферической грануляции

• Автор: Шипуля, Анна Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 132 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. Направленный синтез и физикохимические исследо

вания сорбционных материалов с заданным составом и строением.

1.1. Строение и физикохимические свойства кремнезе

мов, методы химического модифицирования их поверхности

1.2. Строение и свойства углеродных сорбционных материалов .

1.3. Современная нанотехнология и химия надмолекулярных веществ .

1.4. Применение биосовместимых сорбентов

Глава 2. Материалы и методы исследования

2.1. Материалы для синтеза композиционных кремнеземных сорбентов и гемосорбентов.

2.2. Химический анализ элементоксидных слоев сорбентов
2.3. Физикохимические методы исследования
2.4. Биохимические методы исследования
2.5. Статистическая обработка результатов исследований
Глава 3. Синтез композиционных органокремнезеных сорбентов и исследование их свойств
3.1. Получение композиционных органокремнеземных
сорбентов и исследование их физикохимических свойств.
3.2. Получение элементсодержащих сорбентов методом
молекулярного наслаивания
3.3. Иммобилизация лизоцима и свойства полученных
препаратов
Глава 4. Разработка модифицированных углеродных сорбентов .
4.1. Синтез модифицированных образцов углеродных сорбентов методами окисления и аминирования
4.2. Исследование кислотноосновных свойств углеродных сорбентов
4.3. Моделирование ферментативной активности гемосорбентов .
4.4. Испытания гемосорбентов медицинского назначения
Выводы
Библиографический список
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Топография поверхностного слоя полисорба определяется фрагментами, содержащими типичные для грани 1 кристобалита гексагональные циклы, и в заметно меньшей степени фрагментами, аналогичными грани 0, с концевыми геминальными гидроксилами В. В. Брей и др. Состояние гидроксильного покрова i2 и структуры его поверхностного слоя существенным образом влияют на особенности протекания сорбционных процессов. Различный характер электронного распределения на гидроксилированных фрагментах поверхности кремнеземов определяет отличия адсорбции на них биологически активных макромолекул В. В. Брей и др. Не менее важную роль в поверхностных процессах играет гидратная оболочка кремнезема. Содержанием на поверхности адсорбированной воды определяется полнота проведения реакций химического модифицирования и структура модифицирующего покрытия. Согласно исследованиям . Чуйко общие закономерности протекания физикохимических процессов на поверхности кремнеземов определяются особенностями электронной структуры твердых веществ, изучаемые методами квантовой химии. С помощью квантовохимических подходов решены такие вопросы как природа первичных центров адсорбции полярных молекул и стереохимия адсорбционных комплексов. Фрагменты поверхности пирогенного кремнезема представлены кластерами с изолированными силанольной и силандиольной группами и гексагональной циклической ячейкой гексагоном, типичной для грани 1 Ркристобалита. Для выявления возможных центров активации и анализа их относительной роли в адсорбционных процессах использованы данные о зарядах на атомах поверхностных функциональных групп и структурных элементов кремнекислородного каркаса 8Ю2. Показано Ю. И. Горлов и др. Атомы кислорода кремнекислородного каркаса 8Ю2 в силу зарядовой стехиометрии несут примерно вдвое меньшие отрицательные заряды. Создаваемый атомами кремния и кислорода каркаса электростатический потенциал даже на довольно значительных расстояниях от поверхности существенно влияет на характер адсорбции и ориентацию полярных молекул. В случае гидроксилированных фрагментов поверхности наличие полярных групп 8ОН с разноименными зарядами на атомах кислорода и водорода определяет гидрофильность поверхностного слоя и возможность эффективной адсорбции больших электронодонорных молекул за счет водородных связей. По результатам исследований М. М. Конопля и др. В.В. Лобановым и др. Авторы пришли к выводу, что в образовании гидроксильного покрова поверхности кремнеземных сорбентов важную роль играют электростатические поля, создаваемые ионами решетки оксида у поверхности. В силу того, что валентности поверхностных атомов ненасыщены, то в данной приповерхностной зоне создаются сильно неоднородные электростатические поля высокой напряженности. Так, молекула воды, попадая во впадину на поверхности грани кремнезема ориентируется атомами кислорода к атому кремния, а атомы водорода располагаются вблизи атомов кислорода в результате чего, в области локализации атома кислорода молекулы воды создается электростатическое поле. При таких полях электронная оболочка молекулы воды настолько деформируется, что происходит ее ионизация. Пористые стекла особая форма аморфного кремнезема. Образование пористых стекол является следствием химических и структурных превращений, происходящих в силикатных стеклах при взаимодействии с растворами кислот В. М. Коликов, Б. В. Мчедлишвили, . В результате выщелачивания щелочносиликатных стекол по такому механизму в продуктах образуются полости, размеры которых сопоставимы с размерами катионов, присутствующих в исходном стекле, а общий объем таких полостей находится в прямой зависимости от содержания щелочного оксида в. Способ получения синтетических макропористых кремнеземов силохромов, представляющих собой продукты гелеобразования водных суспензий аэросила, был предложен в работе Н. К. Бебрис и др. Данные адсорбенты без дополнительной гидротермальной обработки имеют крупные поры, однако распределение пор по размерам у них весьма широкое, и с целью получения на их основе адсорбентов с узким распределением пор проводят термообработку при К.