Изучение влияния морфологии и физико-химических свойств дисперсного углерода на процесс образования наполненных гелевых матриц на основе водорастворимых полимеров

• Автор: Кохановская, Ольга Андреевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Литературный обзор
1Л Общие сведения о процессе образования ненаполненных
гелевых матриц
1Л Л Стадия 1. Растворение полимера
1Л.2 Стадия 2. Образование криогелей
1.2 Наполнители гелевых матриц
1.2.1 Применение наполненных гелевых матриц
1.2.2 , Факторы, влияющие на упруго-прочностные свойства
гелевых матриц
1.3 Углеродные наполнители, их строение, свойства
1.3.1 Строение частиц глобулярного дисперсного углерода
1.3.2 Свойства поверхности дисперсного углерода
1.3.2.1 Рельеф и структура поверхности дисперсного углерода
1.3.2.2 Химические свойства поверхности дисперсного углерода
1.3.3 Морфология агрегатов дисперсного углерода
1.3.4 Методы модификации углеродных материалов
1.3.4.1 > Методы модификации наполнителя с целью изменения
гидрофильности и pH поверхности наполнителя
1.3.4.2 Методы модификации наполнителя с целью изменения
структуры его частиц
1.3.4.3 Методы модификации наполнителя с целью ускорения его
диспергирования в различных средах
1.3.4.3.1 Дисперсность наполнителя в суспензиях
1.3.4.3.2 Дисперсность наполнителя в полимерной матрице
1.3.4.4 Методы модификации наполнителя целью изменения заряда
' его поверхности

1.4 Общие сведения о процессе образования наполненных 44 гидрогелевых матриц (НГГ)
1.4.1 Стадия предварительной подготовки дисперсного углерода
для введения его в гидрогели
1.4.2 ' Стадия смешения раствора полимера с наполнителем с
образованием НГГ
1.4.2.1 Взаимодействие «дисперсный углерод-дисперсный углерод»
1.4.2.2 Взаимодействие «полимер-дисперсный углерод»
1.4.2.2.1 Изотермы адсорбции
1.4.2.2.2 Толщина адсорбционного слоя полимера
1.4.2.2.3 Кинетика адсорбции полимера дисперсными адсорбентами
1.4.2.2.4 Избирательность адсорбции полимеров из смеси
1.4.2.2.5 Факторы, влияющие на адсорбцию полимеров твердыми
адсорбентами
1.4.2.3 Взаимодействие сетки наполнителя с полимерной
гидрогелевой сеткой
1.4.3 Структура наполненных полимерных криогелевых матриц
(НКГ)
Выводы из литературного обзора
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1 Исследуемые объекты и способы их получения
2.1.1 Дисперсный углерод. Физико-химические свойства
2.1.2 Водорастворимые полимеры. Физические свойства
2.1.3 Модифицирование образцов дисперсного углерода
2.1.3.1 Окисление образцов дисперсного углерода перекисью
водорода
2.1.3.2 Модифицирование образцов дисперсного углерода пара
хиноном
2.2 Методы исследования

2.2.1 Методы определения функционального состава поверхности дисперсного углерода
2.2.1.1 Определение карбоксильных и фенольных групп
2.2.1.2 Определение хинонных групп
2.2.1.3 Исследование дисперсного углерода методом ИК-
спектроскопии
2.2.2 Изучение размеров частиц дисперсного углерода в водных суспензиях
2.2.2.1 Приготовление водной суспензии дисперсного углерода
2.2.2.2 Определение размеров частиц дисперсного углерода в
суспензии методом Стокса
2.2.2.3 Определение размеров частиц дисперсного углерода в
суспензии методом оптической микроскопии
2.2.2.4 Определение размеров частиц дисперсного углерода в
суспензии методом лазерной дифракции
2.2.3 Определение адсорбции- десорбции полимера дисперсным углеродом
2.2.3.1 Определение равновесной адсорбции полимера дисперсным углеродом
2.2.3.2 Определение монослойной удельной адсорбции полимера дисперсным углеродом
2.2.4 Определение морфологических параметров агрегатов
дисперсного углерода
2.2.4.1 Определение среднего диаметра агрегатов дисперсного
углерода методом просвечивающей электронной
микроскопии АБТМ
2.2.4.2 Определение коэффициента сферичности агрегатов
дисперсного углерода ультрафильтрационным методом
2.2.5 Методы исследования гелевых матриц

где V - средний объем частиц данного агрегата; фактор формы агрегата Т7
Р=Ь/Ш (1.10), где Ь - длина агрегата, IV- ширина агрегата [88]; коэффициент сферичности агрегата Рилея, г
где с1тау — диаметр наибольшей вписанной в проекцию контура агрегата окружности, а с1т1п — диаметр наименьшей описанной вокруг того же контура окружности [90];
коэффициент сферичности агрегата Н
(1.12),
где А и А - средний и среднечисловой диаметры агрегатов, определенные ультрафильтрационным методом [89].
Значения измеряемых размеров первичных агрегатов всеми перечисленными методами, несмотря на разные диапазоны их числовых значений, имеют высокую корреляцию между собой [89], поэтому в зависимости от имеющихся технических возможностей используют любой из методов.
1.3.4 Методы модификации углеродных материалов
С целью изменения функционального состава поверхности углеродных материалов проводят их модификацию различными способами: окислением жидкими и газообразными агентами, прививками различных соединений, плазменной и высокотемпературной обработкой. В результате модификации