Ihe ndabere nyocha
Dị ka ihe sitere n'okike, ụbara na mmeghari ohuru, cellulose na-ezute nnukwu ihe ịma aka na ngwa bara uru n'ihi na ọ naghị agbaze na njedebe solubility. Igwe kristal dị elu na njikọ hydrogen dị elu na usoro cellulose na-eme ka ọ daa ma ọ bụghị gbazee n'oge usoro ihe onwunwe, na mmiri na-adịghị ike na mmiri na ọtụtụ ihe mgbaze organic. A na-emepụta ihe nrụpụta ha site na esterification na etherification nke otu hydroxyl na nkeji anhydroglucose na ụdọ polymer, ma ga-egosipụta ụfọdụ ihe dị iche iche ma e jiri ya tụnyere cellulose eke. Mmeghachi omume etherification nke cellulose nwere ike ịmepụta ọtụtụ ethers cellulose na-agbaze mmiri, dị ka methyl cellulose (MC), hydroxyethyl cellulose (HEC) na hydroxypropyl cellulose (HPC), nke a na-ejikarị eme ihe na nri, ihe ịchọ mma, na ọgwụ na ọgwụ. CE nke na-agbaze mmiri nwere ike ịmepụta polymers jikọtara ya na polycarboxylic acid na polyphenols.
Mgbakọ Layer-by-Layer (LBL) bụ ụzọ dị irè maka ịkwadebe ihe nkiri dị mkpa nke mejupụtara polymer. Ihe na-esonụ na-akọwakarị mgbakọ LBL nke CE atọ dị iche iche nke HEC, MC na HPC na PAA, tụlere omume mgbakọ ha, ma nyochaa mmetụta nke ndị nọchiri anya na mgbakọ LBL. Nyochaa mmetụta nke pH na ọkpụrụkpụ ihe nkiri, yana ọdịiche dị iche iche nke pH na nhazi ihe nkiri na mgbasa, ma mepụta ihe nrịbama mmiri nke CE/PAA.
Ngwa nnwale:
Polyacrylic acid (PAA, Mw = 450,000). The viscosity nke 2wt.% aqueous ngwọta nke hydroxyethylcellulose (HEC) bụ 300 mPa·s, na ogo nke nnọchi bụ 2.5. Methylcellulose (MC, 2wt.% ngwọta mmiri nwere viscosity nke 400 mPa·s na ogo nke nnọchi nke 1.8). Hydroxypropyl cellulose (HPC, 2wt.% ngwọta mmiri nwere viscosity nke 400 mPa·s na ogo nke nnọchi nke 2.5).
Nkwadebe ihe nkiri:
Kwadoro site na mgbakọ oyi akwa kristal na silicon na 25 Celsius. Usoro ọgwụgwọ nke matrix slide bụ dị ka ndị a: gbanye na ngwọta acidic (H2SO4 / H2O2, 7 / 3Vol / VOL) maka 30min, wee kpochaa ya na mmiri deionized ọtụtụ ugboro ruo mgbe pH na-anọpụ iche, ma mesịa kpoo ya na nitrogen dị ọcha. A na-eme mgbakọ LBL site na iji igwe akpaaka. A na-etinye mkpụrụ ahụ ọzọ na ngwọta CE (0.2 mg/mL) na ngwọta PAA (0.2 mg/mL), a na-etinye ihe ngwọta nke ọ bụla maka 4 min. A na-eme nchacha nchacha atọ nke 1 min nke ọ bụla n'ime mmiri deionized n'etiti ngwọta ọ bụla iji wepụ polymer na-enweghị mmasị. A na-edozi ụkpụrụ pH nke ngwọta mgbakọ na ngwọta nchacha na pH 2.0. A na-egosi ihe nkiri ndị akwadoro dị ka (CE/PAA) n, ebe n na-egosi okirikiri mgbakọ. (HEC/PAA)40, (MC/PAA)30 na (HPC/PAA)30 bụ ndị a kwadebere nke ọma.
Njirimara ihe nkiri:
Eji NanoCalc-XR Ocean Optics dekọọ ma nyochaa ihe ngosi nlegharị anya dị nso, ma tụọ ọkpụrụkpụ ihe nkiri etinyere na silicon. Site na mpempe silicon oghere dị ka ndabere, a nakọtara ụdịdị FT-IR nke ihe nkiri dị mkpa na mkpụrụ silicon na Nicolet 8700 infrared spectrometer.
Mmekọrịta hydrogen n'etiti PAA na CE:
Mgbakọ nke HEC, MC na HPC na PAA n'ime ihe nkiri LBL. E gosipụtara ụdị infrared nke HEC/PAA, MC/PAA na HPC/PAA na ọnụ ọgụgụ a. Enwere ike ịhụ akara ngosi IR siri ike nke PAA na CES nke ọma na ụdị IR nke HEC/PAA, MC/PAA na HPC/PAA. FT-IR spectroscopy nwere ike nyochaa mgbagwoju anya hydrogen dị n'etiti PAA na CES site na nyochaa ngbanwe nke eriri absorption njirimara. Njikọ hydrogen dị n'etiti CES na PAA na-apụtakarị n'etiti oxygen hydroxyl nke CES na otu COOH nke PAA. Mgbe emechara njikọ hydrogen, ọnụ ọgụgụ kachasị elu na-acha uhie uhie na-atụgharị gaa na ntụzịaka ugboro dị ala.
A hụrụ ọnụ ọgụgụ kasị elu nke 1710 cm-1 maka ntụ ntụ PAA dị ọcha. Mgbe etinyere polyacrylamide n'ime ihe nkiri nwere CE dị iche iche, ọnụ ọgụgụ kacha elu nke ihe nkiri HEC/PAA, MC/PAA na MPC/PAA dị na 1718 cm-1, 1720 cm-1 na 1724 cm-1 n'otu n'otu. E jiri ya tụnyere ntụ ntụ PAA dị ọcha, ọnụ ọgụgụ kasị elu nke HPC / PAA, MC / PAA na HEC / PAA ihe nkiri gbanwere site na 14, 10 na 8 cm-1, n'otu n'otu. Njikọ hydrogen dị n'etiti oxygen ether na COOH na-egbochi njikọ hydrogen n'etiti otu COOH. Ka njikọ hydrogen na-etolite n'etiti PAA na CE, na-abawanye ngbanwe kacha elu nke CE/PAA na ụdị ụdị IR. HPC nwere ogo kachasị elu nke njikọ njikọ hydrogen, PAA na MC nọ n'etiti, na HEC bụ nke kacha ala.
Omume uto nke ihe nkiri mejupụtara ihe nkiri PAA na CE:
Achọpụtara omume ịme ihe nkiri nke PAA na CE n'oge mgbakọ LBL site na iji QCM na interferometry spectral. QCM dị irè maka nyochaa uto ihe nkiri na ọnọdụ n'oge mgbakọ mgbakọ ole na ole mbụ. Spectral interferometer dabara adaba maka ihe nkiri toro ihe karịrị okirikiri iri.
Ihe nkiri HEC / PAA gosipụtara ọganihu n'usoro n'oge usoro mgbakọ LBL, ebe ihe nkiri MC / PAA na HPC / PAA gosipụtara ọganihu dị elu na mmalite nke mgbakọ wee gbanwee ghọọ ọganihu. Na mpaghara uto linear, ogo dị elu nke mgbagwoju anya, na-ebuwanye ibu ibu kwa okirikiri mgbakọ.
Mmetụta pH ngwọta na uto ihe nkiri:
Uru pH nke ngwọta na-emetụta uto nke ihe nkiri mejupụtara polymer bonded hydrogen. Dị ka polyelectrolyte na-adịghị ike, PAA ga-ionized na ebubo na-ezighị ezi ka pH nke ngwọta na-abawanye, si otú ahụ na-egbochi njikọ njikọ hydrogen. Mgbe ogo ionization nke PAA ruru ọkwa ụfọdụ, PAA enweghị ike ịgbakọta n'ime ihe nkiri nwere ndị na-anabata njikọ hydrogen na LBL.
Ọkpụkpụ ihe nkiri ahụ belatara na mmụba nke pH ngwọta, na ọkpụrụkpụ ihe nkiri ahụ belatara na mberede na pH2.5 HPC/PAA na pH3.0-3.5 HPC/PAA. Isi ihe dị mkpa nke HPC/PAA bụ ihe dịka pH 3.5, ebe nke HEC/PAA bụ ihe dịka 3.0. Nke a pụtara na mgbe pH nke ngwọta mgbakọ dị elu karịa 3.5, a pụghị ịmepụta ihe nkiri HPC / PAA, na mgbe pH nke ngwọta dị elu karịa 3.0, a pụghị ịmepụta ihe nkiri HEC / PAA. N'ihi ogo dị elu nke njikọ njikọ hydrogen nke akpụkpọ ahụ HPC/PAA, uru pH dị oke mkpa nke akpụkpọ ahụ HPC/PAA dị elu karịa nke akpụkpọ ahụ HEC/PAA. Na ngwọta na-enweghị nnu, ụkpụrụ pH dị oke egwu nke ogige ndị HEC/PAA, MC/PAA na HPC/PAA mere bụ ihe dịka 2.9, 3.2 na 3.7, n'otu n'otu. PH dị oke egwu nke HPC/PAA dị elu karịa nke HEC/PAA, nke kwekọrọ na akpụkpọ anụ LBL.
Arụ ọrụ nnabata mmiri nke akpụkpọ ahụ CE/PAA:
CES bara ụba na otu hydroxyl ka o wee nwee ezigbo mmịnye mmiri na njigide mmiri. N'iji akpụkpọ ahụ HEC/PAA dị ka ihe atụ, a na-amụ ikike mgbasa ozi nke mkpuchi CE/PAA hydrogen na-ejikọta na mmiri na gburugburu ebe obibi. Ejiri interferometry spectral mara, ọkpụrụkpụ ihe nkiri na-abawanye ka ihe nkiri ahụ na-amịkọrọ mmiri. A na-edobe ya na gburugburu ebe nwere iru mmiri na-agbanwe agbanwe na 25 ° C maka awa 24 iji nweta nha nha nke mmiri. A kpochara ihe nkiri a na oven na-ekpo ọkụ (40 Celsius) maka awa 24 iji wepụ mmiri mmiri kpamkpam.
Ka iru mmiri na-abawanye, ihe nkiri ahụ na-abawanye. N'ebe dị ala iru mmiri nke 30% -50%, oke ibu na-adị nwayọọ. Mgbe iru mmiri gafere 50%, ọkpụrụkpụ na-eto ngwa ngwa. E jiri ya tụnyere hydrogen-boded PVPON/PAA akpụkpọ ahụ, akpụkpọ ahụ HEC/PAA nwere ike ịmịkwu mmiri site na gburugburu ebe obibi. N'okpuru ọnọdụ nke iru mmiri nke 70% (25 ° C), oke ihe nkiri PVPON/PAA bụ ihe dịka 4%, ebe ihe nkiri HEC/PAA dị elu dị ka 18%. Nsonaazụ gosiri na ọ bụ ezie na ụfọdụ ndị otu OH dị na usoro HEC/PAA sonyere na nhazi nke njikọ hydrogen, a ka nwere ọnụ ọgụgụ dị ukwuu nke òtù OH na-emekọrịta ihe na mmiri na gburugburu ebe obibi. Ya mere, usoro HEC / PAA nwere ezigbo ihe mmịfe mmiri.
na ngwụcha
(1) Usoro HPC/PAA nke nwere ogo hydrogen bonding kacha elu nke CE na PAA nwere ọganihu ngwa ngwa n'etiti ha, MC/PAA dị n'etiti, na HEC / PAA bụ nke kasị ala.
(2) Ihe nkiri HEC / PAA gosipụtara usoro uto linear n'oge usoro nkwadebe ahụ, ebe ihe nkiri abụọ ndị ọzọ MC / PAA na HPC / PAA gosipụtara ọganihu dị elu na nkebi nke mbụ, wee gbanwee ghọọ usoro uto linear.
(3) Mmụba nke ihe nkiri CE / PAA nwere ntụkwasị obi siri ike na pH ngwọta. Mgbe pH ngwọta dị elu karịa isi ihe dị mkpa, PAA na CE enweghị ike ịgbakọta na fim. Akpụkpọ ahụ CE/PAA gbakọtara bụ soluble na ngwọta pH dị elu.
(4) Ebe ọ bụ na ihe nkiri CE / PAA bara ọgaranya na OH na COOH, ọgwụgwọ okpomọkụ na-eme ka ọ bụrụ njikọ. Akpụkpọ ahụ CE/PAA jikọtara obe nwere ezigbo nkwụsi ike yana enweghị ike ime ya na ngwọta pH dị elu.
(5) Ihe nkiri CE / PAA nwere ikike mgbasa ozi dị mma maka mmiri na gburugburu ebe obibi.
Oge nzipu: Feb-18-2023