Құрамында алтын және күмістің нанобөлшектері бар полимерлі
Мазмұны
Кіріспе……………………......................7
1 Полимерлі қабықшалардың зерттеу тиімділігі және қазіргі күйі......9
1.1 Судаерігіш полимерлер матрица ретінде қабықша материалдар үшін...9
1.2 Модифицияланған полимерлі қабықшаларды алу әдістері........12
1.2.1 ПВС қабықшалардың модифициялау әдістері, металлдардың нанобөлшектерін енгізу......................15
1.2.2 Құрамында нано – Ag0 , -
1.2.3 ПВС-ті қабықшаның күміс және алтынның нанобөлшектерімен модифицирлеу
1.3 Полимерлі қабықшаларда нано – Ag0, - Au0
1.4 ЖМҚ негізінде алынған нано – Ag0 ,
1.4.1 Сорбциялық қасиеттері....................29
1.4.2 Биоцидті қасиеттер........................31
2 Тәжірибелік бөлім.......………………………………………..…...38
2.1 Вискозиметриялық өлшеулердің әдістемесі...............38
2.2 Полимерлі гельдердің синтезі...................38
2.3 Нанобөлшектердің дисперстілігін анықтау және электронды микраскоп тәсілімен
2.4 Сорбция қисықтарын және сорбция параметрлерін есептеу
2.5 Кинетиканы есептеудің әдістемесі...................40
2.6 Қолданылған құрылғылар мен реактивтер...............43
3 Нәтижелерді талдау........................44
3.1 Құрамында алтын және күмістің нанобөлшектері бар полимерлі
3.3 ПВС/Agº, ПВС/Auº қабықшаларының бейорганикалық электролиттер қоспаларына байланысты
3.4 Жеке қаныққан бейорганикалық электролиттер және олардың қоспаларының
Қорытынды .............................59
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі...................62
Қасымша (лар) ...........................67
Кіріспе
Өзектілік. Қазіргі таңда қатты денедегі сезімтал элементтерде сұйық
Соның ішінде абзал металдардың микробөлшектерінің сорбциялық концентрленуі, соның
Соңғы жылдары, біздің елде және шет елдерде әр
Полимерлердің макромалекулаларын тез ыдырататын арнайы қоспаларды қосуды болжайтын,
Ақырғы он жылдың ішінде полимерлі материалтанудың облысында қарқынды
Жоғарыда айтылғандарға байланысты, өзінің торына органикалық полимер және
Барлық нанокомпозитті алудың әр турлі тәсілдерін бес негізгі
Бейорганикалық нанобөлшектер және полимерді бөлек синтездейді, сосын нанобөлшектерді
Бейорганикалық нанобөлшектер және полимерді бөлек синтездейді, содан кейін
Алдын ала алынған бейорганикалық нанобөлшектерде органикалық мономердің гетерофазды
Бейорганикалық нанобөлшектер полимер ерітіндісінде синтездейді (in situ синтезі);
Бейорганикалық наноқұрылым синтезін органикалық мономердің полимеризациясымен біріктіреді.
Нанокомпозитті гельдерді ұқсас әдістермен синтездейді. Бірақ қосылу түрден
Жол салушы заттарды сұрыптау компоненттердің ұқсастығын ескере отырып
Әдебиеттердің критикалық шолуы: алтын, күміс (наноөлшемдер күйде) ұстаушы
Осы дипломдық жұмыстың мақсаты полимерлі пленканың құрамындағы асыл
Қойылған мақсаттарға байланысты келесі міндеттер қойылды:
Ауыспалы тоқтың қатысындағы полимерлі гельдердің және ПВС негізіндегі
Металлдардың нанобөлшектердің дисперстілігінің дәрежесін анықтау.
Су буына және қаныққан ерітінділердің кейбір бейорганикалық электролиттерге
Ленгмюр, Фрейндлих, Редлих-Петерсон және Ленгмюр-Фрейндлих модельдер бойынша сорбция
Сорбция және десорбция процесінің жылдамдық константаларын есептеу және
Осы зерттеудің жаналығы зерттелетін объекттердің өздері модификация жолымен
Практикалық маңыздылығы жұмыс барысында алынған материалдар тұщы (ішетін)
1 Полимерлі қабықшалардың зерттеу тиімділігі және қазіргі күйі
Судаерігіш полимерлер матрица ретінде қабықша материалдары үшін
Поливинилді спирт (ПВС) негізіндегі қабықшалар судаерігіш және судаериейтін
Судаерігіш қабықшаларды улы химикаттардың, тұрмыстық химия тауарлардың, ауруханалардағы
Поливинлді спирттен жасалған судаерігіш қабықшалар жоғары мөлдірлілігіне, иілгіштігіне,
Сонымен қатар [29], қазіргі таңда кеуекті полимерлі материалдар
1-суретте ПВС бетіндегі пленканың электродтық микрофотографиясы көрсетілген. Спектрлік
Жұмысқа сәйкес, полимерлі қабықшаның таратылатын спектрлерді дифференциалдау үлгідегі
1 сурет ПВС қабықша бетінің тұндырушының қаттылығының жоғарылау
Дәл осылай, полимерлік пленкаларға металдық бетінде қаптаудағы құрылымдылық
Сонымен қатар, зерттеушілермен цианды эфирдің ПВС негізіндегі қабықшаның
Қабықшаларды жасаудың перспективасы белгілі, көбінесе электролюминесцентті жарықтың қайнар
Осы жұмыста, синтездің әр түрлі шарттарымен алынған (ПВСке
Гельтүзушілер ретінде, яғни суда жоғарытұтқырлы колоидты ерітінділерді түзуші
1.2 Модифицияланған полимерлі қабықшаларды алу әдістері
Қойылған тапсырмалардан тәуелділігіне қарамастан полимерлі материалдар әр түрлі
Осы облыста негізгі бағыттардың бірі полимерлі материалдардың (гельдер,
Авторлардың жұмыстарында [33] алтынның нанобөлшектерінің диагностикада және детекцияда
Блоктың құрылысын және поливинил спиртінің циан эфирінің молекулалық
Диэлектрлік плнекаларды алуда, көбіне электролюминесценттік жарық көздері үшін,
Пропил-аллилтиомочевиналық және меркаптопропильялық топшалармен модифицияланған кеуекті матрицадағы алтынның
Қабыршақтық материалдарды жасау үшін, көп жағдайда, нанобөлшектің бетіне
Жұмыста химиялық және термиялық тұрақтылық зерттелді. Көп қабатты
Карбоксил топтармен және металл иондарының арасында байланыстардың пайда
Алтынның нанобөлшектері (орташа диаметрі 4,7±1,1 нм) терпиридті туындылармен
Барлық терпиридті туындыларда электрохимиялық зерттеулердің нәтижелерімен олардың өткізгіштігі
2 сурет Карбоксил топтарымен және металл иондарының байланысу
1.2.1 ПВС қабықшалардың модифициялау әдістері, металлдардың НБ
Басқа металлдарға қарағанда Аg (НБ) нанобөлшектерінің көрініп
Бұндай материалдар электронды, оптикалық, сенсорлық құрылғылардың жаңа түрлерін
Аg (НБ) синтезінде дәстүрлі әдісі НБ стабилизаторының қатысында
Ag НБ беттік плазмалық резонансына тиесілі AgNO3
Барлығына белгілі, жаңа материалдар XXI ғасырдың негізгі технологиясы
Наноструктуралық пленкалардың ерекшелігі жоғары көлемдегі фазаны бөлім шекарасының
Көпфункционалды наноструктуралық пленкалар жоғарылынған температура ықпалын ұшыраған инструменттер
Электрондарды макромолекулярлы заттарда тасымалдаудың үш негізгі нұсқаларын ұсынуға
1 – электронның тасымалдағышы, тотығу-тотықсыздануды молекулалармен жүзеге асыратын
2 – «секіретін» электронды тасымалдағыш тотығу-тотықсыздану топтардың арасында,
3 – біріктірілген ти-байланыстар жүйе бойымен электронды өткізгіш,
Идеалды жағдайларда полимерлер үшін жүйемен түйінделген екі байланысқа
Полимерлер түйінделген байланыстармен жартылайөткізгіштік қасиетіне ие болады және
Полимер молекулаларының электронды құрылымы түйінделген байланыстармен қозбаған күйде
Жіңішке қабықшалар полиацетиленнің, мысалы, полимерлі төс етекке жабу
Ацетиленге қарағанда пиррол (таскөмір смоласынан алады) электрохимиялық әдісімен
Электрон донорлары немесе электрон акцепторларымен химиялық әрекеттескенде үстіде
Түйінделеген полиолефинді фрагментті конденсерленген олиготифен, олигопирролдар құрылымымен, ароматтық
активті тотығу-тотықсыздану процесінде соңғы топтардың варьирлеуі, олар бір
процестерде танудың негізінде ассоциациялар және өзін-өзі құрастырғыштар арқылы
Полимердің бірінші ұрпақтары түйіскен байланыстармен күшті дамыған жүйе
Электрөткізгіш және жартылайөткізгіш материалдары ретінде металлдармен полимер комплекстері
Субстраттарды рецепторлармен байланыстыру үшін бірнеше әдістер бар, кеңістікте
Полиядерлы металл кластерларымен құрылған құрылымның көп мөлшері сипатталған,
Өткізгіш полимерлер ең алдымен антикоррозиялық жабу ретінде ірі
Перспективті бағыт электрөткізгіш полимерлер құруға және өңделуге жеңіл
Санау техникасының прогресі электронды және оптикалық әдістерде ақпараттарды
«Кодак» фирмасының зерттеушілері полимерлі қабықша алды, ол жартылайөткізгіш
Тоқөткізетін полимерлердің қызықты қатарлары өңделді. Солай поликротонды қышқылдың
1.2.2 Нано – Ag0 , - Au0 бар
Практикалық қолдану үшін нанобөлшектердің өмір сүру уақыты біршама
Дәл осылай С.Н. Штыков авторының жұмысын [40] белгілеп
Авторлармен [41] электрохимиялық дозаланған сыйымдылықтың күмістің нанобөлшектерінің ансамбльдеріндегі
Басқа авторлардың шолуында [42] жаңа наноструктуралық жүйелерді жасау
О.В. Дементьева және басқаларымен [43] нанобөлшектер алтын және
1.2.3 ПВС-ті қабықшаның күміс және алтынның нанобөлшектерімен модифицирлеу
Соңғы 20 жылда Ғылыми әдебиеттердің талдаулары металлдардың нанобөлшектерінің
Алтынның нанобөлшектерінің синтезі – Туркевич әдісі [44]. Бұл
3 сурет Тотықсыздану процесінің жүру реакциясы
Бұл әдіс монодисперсті сфералық алтынның нанобөлшектерін 10-20 нм
4 Сурет Туркевич әдісі бойынша алтын нанобөлшектерінің синтезінің
Күміс нанобөлшектерін цитраттық әдіс бойынша алу.
Бұл әдістің ерекшелігі цитрат-анион әрі тотықсыздандырғыш әрі тұрақтандырғыш
5 сурет Цитрат иондарымен тұрақтандырылған күміс нанобөлшектерінің өсу
Бірінші кезекте Ag+2, Ag+4, Ag+9,
Күміс нанобөлшектерін екі-фазалы су-органикалық еріткіштер жүйесінде және органикалық
Ультражұқа күміс беттік қабатын алуда қолданылатын Толленстің
[Ag(NH3)2]4(aq)+RCHO(aq)→Ag(s)+RCOOH(aq) (1)
мұнда – RCHО альдегид немесе көмірсутегі. Осы жолмен
Авторлардың пайымдауынша, күміс тармақтары алғашқыда пайда болған «алмұрт»
Коллоидты алтынның сфералық нанобөлшектер синтезі. Сведберг классикалық моделі
Алтынның тотықсыздануы мен бөлшектерінің үлкеюі үрдістері критикалық өлшеміне
Үшінші сатыда тотықсыздану үрдісі тез жүреді және
Нано – Ag0 құрамды полимерлі қабықшалар синтезінде толқындық
Полимерлер химиясының мамандары биологиялық материалдардың өзінің пішінін өзгерту
Аталған материалдар биомедицинада, робототехникада, реттеуші микрооптикада, жасанды қабат
Райан Хэйуорд (Ryan Hayward) өзінің Массачусетс Университетіндегі ұжымымен
Құрамында бүйір фрагменттерінде бензофенонды қалдықтары бар поли(N-изопропилакриламида) сополимерлері
Көптеген жылдар бойы ғалымдар жасанды бұлшықеттер мен бұлшықет
Құрамында бүйір фрагменттерінде бензофенонды қалдықтары бар поли (N-изопропилакриламида)
1.4 ЖМҚ негізінде алынған нано – Ag0
Наноқұрылымдық материалдар мен пленкаларды алу үшін түрлі тәсілдер,
Гельдің ортақ торына полимерді тізбектерін нанобөлшектермен байланыстыру процесі
Электрөткізгіш полимерлер – салыстырмалы жақында пайда болған жаңа
6 сурет физикалық түрде тігілген гибридті гельдің
Осы бағыттың ғылымда дамығаны үшін соңғы кездері бір
1.4.1 Сорбциялық қасиеттер
Әдебиеттер талдауы бойынша, ЖМҚ негізінде алынған полимерлі қабықшалар
Өткізілген зерттеулер нәтижесі бойынша, металдық табиғаты бар бөлшектерді,
Сұйықтықта YSZ нанобөлшектерінің суспензиясы тұрақтылығының қалыптасу жағдайларының бірі,
Хемосорбент ретінде қолданылатын түр өзгерген поликапромидті талшықтың қасиетін
Ұластырылған полимеризация әдісі химияда қазіргі бар полимерлердің химиялық
Жүргізілген зерттеулер көрсетті, түр өзгерген талшықтың статикалық айырбастау
Сорбцияны заттарды бөлу және концентрлеу үшін кеңінен қолданады.
Атомды-эмиссиялы, атомды-абсорбциялы және рентгенді-флуорцентті әдістерді қолдана отырып сорбент
Сорбция-қатты денелердегі сорбенттермен газдардың, булардың және еріген заттардың
Эксперимент нәтижелерін түрлендіре отырып сандық сорбция-десорбцияны жүзеге асыруға
Ионалмасушы концентрленушілерде алмасушы адсорбция жүргізіледі: қолданылған адсорбенттің құрамына
Ионалмасу механизмінің схемасы бойынша ең алдымен бөлшектерге иондардың
1.4.2 Биоцидтік қасиеттер
Кейінгі онжылдықта нанобөлшектер және наноматериалдардың қасиетін зерттеу қарқынды
Күмістің нанобөлшетерінің биологиялық әсерінің зерттеуі әр түрлі объектілерде
Сондай-ақ, нанобөлшектердің улану дәрежесі оның мөлшеріне және формасына
Мицеллярлы кварцетин ерітіндісіне күміс тұзының сулы ерітіндісін енгізу
Флавоноидтар үшін тән УК аумақта екі жолақтың орнына,
Натуралды жібектің Талшықтарын медицинада қолдану үшін өте тиімді.
Талшықтардың технологиялық процессінде ұсынатын қалдықтардың түбегейлі саны жинақталып
Осы жағдайда натрий боргидриді және метол, күміс иондарының
+ 8Ag+ + 8OH- → 8Ag↓ +
Натрий боргидридімен Ag+ ионның тотықсыздану кезінде диаметрі 5-100
Метолдың тотықсыздануымен күміс талшықтардың жоңарғы қабаттағы диаметрі 100
Алған нәтижелер күміс бөлшектердің қалыптасу механизмі күміс иондарының
1 Кесте
Фиброин қабықша бетіне өлшемдері бойынша күміс нанобөлшектерін бөлу
тотықсыздандырғыш Ag қабықшадағы құрамы, мас% Бөлшектердің салыстырмалы құрамы
5,0-50 50-100 100-200 200-500 500-1000 >1000
Натрий борогидриді 1,73 62 23 12 3
Метол 1,34 - 27 33 20 11 9
Тотықсыздан-дырғышсыз 1,64 - 57 21 22 - -
Конструирлеу мақсатында жаңа формадағы күміс құрамды препараттардың түрлі
Күмістің нанобөлшектерін гетерофазды өнімдермен ферментативті гидролиздің торлы қабырғаның
Оларға кең аумағынды әсері бар биожойғыш қасиетті беру
Күмістің нанобөлшектері бактерицидті, вирулицидті, фунгицидті қасиеттерге ие. Сонымен
Мысалға белгілі, қарапайым күмістің үлгілері тұз қышқылымен әрекеттеспейді.
Сонымен, 20 жыл тереңдігімен өткізген критикалық әдебиеттерге шолудың
2Ag + 2HCl ( 2AgCl + H2 (3)
7 Сурет Күмістің қарапайым мөлшерлерінің (сол жақтың үстінде)
Зерттеушілердің ойынша, алтынның нанобөлшектері ракқа қарсы дәрі-дәрмектердің тиімділігін,
Өкінішке орай, алтынның нанобөлщектерін алудың қазіргі заманғы әдістері
Бұл жаңа жұмыс ісікке қарсы дәріні оның өлшемі
Сидней Университетінің жетекшісі Ниал Вит (Nial Wheate) айтып
Алдын ойлап табылған әдіс бойынша Вита тобының зерттеушілері
8 сурет Шар тәріздес алтын нонобөлшектермыңдаған цичплатин
Зерттеушілер цисплатинді алтынның нонобөлшектерін полиэтиленгликолді линкермен келесі түрде
Қазіргі уақытта Вит қызметкерлерімен бірге тәжірибелік платинақұрамды BBR3464
Биохимиялық синтез әдісімен алынған, гидратация дәрежесінің әсері, сондай-ақ
Кейінгі онжылдықта нанобөлшектер және наноматериалдардың қасиетін зерттеу қарқынды
Мұндай зерттеулердің басты мақсаты нанобөлшектердің тірі организмдерге улы
Күмістің нанобөлшетерінің биологиялық әсерінің зерттеуі әр түрлі объектілерде
Сондай-ақ, нанобөлшектердің улану дәрежесі оның мөлшеріне және формасына
Мицеллярлы кварцетина ерітіндісіне күміс тұзының сулы ерітіндісін енгізу
Пайда болған нанобөлшектердің концентрациясына байланысты түссіз немесе реңсіз-сары
Гидратация дәрежесінің әсері сAg=1мм, сAOT=0,08 мм ерітінділерінде гидратацияның
Биохимиялық синтез әдісі орта мөлшердегі 4,6-дан 10,5 нм
2 Тәжірибелік бөлім
2.1 Вискозиметриялық өлшеулердің әдістемесі
Вискозиметриялық әдісте алғашында еріткіштің ағу уақыт өлшейді. Ол
(4)
Мұнда, z1 – ерітіндінің ағу уақыты; z2 –
2.2 Полимерлі гельдердің синтезі және оны зерттеу әдістемесі
А) Гельдің күміспен синтезі. ЭАТ-ны қолданумен цитратты әдіс.
Б) Гельдің алтынмен синтезі. ЭАТ-ны қолданумен цитратты әдіс.
Полимерлі гельде қатысатын металлдардың нанобөлшектерінің дисперстілігін ZetasizerNano-S90 (Великобритания)
Концентрационды фотоэлектрикалық колориметрде КФК-2-УХЛ4.2 364, 400, 440,
2.3 Сорбциялық сыйымдылықты зерттеу
Су буының сорбция процессін полимерлі пленкалардың үлгісі ретінде
Пленкалардың массасының өзгерісін бастапқы үш күн бойы (алғашқыда
Толу дәрежесін стандартты теңдікпен анықтайды. Осы көрсеткіштермен су
Құрамында металлы бар полимерлі қабықтардағы сорбция процессінің жылдамдық
2.4 Сорбция қисықтарын және сорбция параметрлерін есептеу
2-кестеде адсорбцияны сипаттайтын негізгі модельдер және теңдеулер көрсетілген.
2-Кесте
Сорбция изотермаларының модельдері
Модель Теңдеу
Ленгмюр
Фрейндлих
Редлих - Петерсон
Ленгмюр - Фрейндлих
2.5 Кинетиканы есептеудің әдістемесі
Адсорбция кинетикасы. Көп жағдайда адсорбциялық процесс десорбцияға қарағанда
= S0v (1-θ)* ,
Еа –адсорбцияның активтілік энергиясы,
S0 – бетке жабысатын бөлшектердің бастапқы болжамы,
N – адсорбцияланған бөлшектердің концентрациясы.
(2.5.1) формуласын қорытындылай келе, толықтыру коэффициентін анықтау үшін
= (1-θ)
Мағынасын алсақ
b’ = ,
яғни, – Авогадро саны,
Осыдан (2.5.2) формула :
= S0b’p(1-θ)
Қорытындылай келе (4.5), шамаларды
t=0, θ=0
θ(t) = 1- ,
(4.6) экспозиция уақытына тәуелді таза беттегі газдың молекулалық
9 сурет θ(t) Адсорбция уақытына тәуелділігі
Десорбция кинетикасы. Беттегі адсорбциялық молекулалар ағынына қарағанда, температураны
ω = 1/τ
Еd – десорбция энергиясы,
– бөлшектердің беттегі период уақытының айналу реті,
ал τ уақыт.
Онда беттік концентрацияға тәуелділік:
= - N,
N – адсорбцияланған бөлшектердің беттік концентрациясы.
(2.5.9) ші формулаға жабынды коэффициентін енгізе отырып:
= - θ
(2.5.10)-ті және (2.5.6)-ны біріктіре отырып :
θ(t) = θS* ,
Десорбция және бірінші ретті реакция кезінде (14)-ші формула
10 сурет θ(t) десорбция уақытына тәуелділігі [11 ]
2.6 Қолданылған құрылғылар мен реактивтер
Дипломдық жұмыстың тәжиребесін жасау барысында келесі реактивтер және
поливинилді спирт ПВС, молекулярдық массасы, концентрациясы 8%;
күміс нитраты AgNO3, концентрациясы 10-3 моль/л;
алтынхлорсутек қышқылы, 0,025 моль/л, Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO3+H2O реакциясы бойынша патша
Бейорганикалық электролиттер: NH4Cl, KBr; Na2SO4 қаныққан ерітінділері және
5 мл бидистилденген суда ерітілген натрий карбонатын дәл
ГЗ-112 төмен жиілікті тоқ генераторы;
әр қайсысының жұмыс кеңістігі 1 см2 болатын
фотоэлектрлі концентрационды коллориметр КФК-2-УХЛ4.2;
Магнитты араластырғыш;
Эксикаторлар 2-3 л сыйымдылығымен;
Петри чашкалары.
3 Нәтижелерді талдау
3.1 Құрамында алтын және күмістің нанобөлшектері бар полимерлі
Бөлшектердің өлшемдерін анықтау үшін құрамында алтын және күміс
11 сурет ПВС/Agº гелінің құрамындағы ескіру
Комплекстің құрамындағы күміс иондарының поливинил спиртіне қатынасы 1:1
Гельдің ескіру уақытына байланысты бөлшектердің өлшемінің өзгеруі бойынша
Жоғарыдағы суретті қарайтын болсақ, бөлшектер өлшемінің уақытқа тәуелділігінде
Сонымен қатар, ПВС/Auº гельдердің ерітіндісін зерттеу нәтижесінде ерітіндінің
12 сурет ПВС/Auº гелінің құрамындағы ескіру
Алтын күміске қарағанда жоғары комплекс түзуші қасиеті бар
Гельдің ескіру уақытына байланысты бөлшектердің өлшемінің өзгеруі бойынша
Сонымен қатар, құрамындағы нанобөлшектері бар полимерлі гельді синтездеуде
3 Кесте
Ультракүлгін сәулемен өңделген полимерлі гельдер құрамындағы металл бөлшектерінің
ПВС/Agº ПВС/Auº
4697,0 нм 87,1% 19,88 нм 80,16%
454,9 нм 12,9 % 384,5 нм 10,6%
78,9 нм 9,44%
Зерттеулердің нәтижесі УК сәулелендіру кезінде суда сольватты электрондар
Айнымалы ток және ультракүлгін сәулелерін қолдану арқылы алынған
Одан әрі ПВС/Agº және ПВС/Auº гельдерінің негізінде алынған
А) Ә)
13 сурет Құрамында нанобөлшектері бар ПВС қабықшаның беткі
Сонымен қатар ПВС молекуланың және алтын мен күмістің
УК-спектроскопияның нәтижелері (қосымша 1) бойынша аса қарқынды сіңірілуі
Металл иондарының полимерлі затпен координациялау үрдісі туралы мәліметтерді
4 кесте
ИК-спектрлер ПВС; ПВС/Agº қабықшалары; ПВС/Auº қабықшалары
Функционалды топтар υ, см-1
ПВС ПВС/Agº ПВС/Auº
–С-ОН 1100 1653,1 1591,81
–С=О 1600 1692,5 1653,06
-О-Н 1400 2989,83 1690,4
-СН2- 2900
–О-Н 3500 4167,06 2995,66
ПВС-тің ИК-спектрлерінде қатты айқын 4 шыңдар көрінеді, олардың
3.2 Жеке қаныққан бейорганикалық электролиттер және олардың қоспаларының
Алтынның нанобөлшектері бар полимерлі қабыршалардың қаныққан бейорганикалық электролиттер
Анализ қисығы көрсеткендей адсорбцияның негізгі кезеңдері 2-ден 5
а) ә)
14 сурет Полимерлі алтыны бар қабыршалардың натрий сульфаты
Сорбция процесімен салыстырғанда десорбция процессінің жүру уақыты 13
Одан әрі қарай, ПВС/Auº қабықшасының бейорганикалық заттардың қаныққан
15 сурет ПВС/Auº қабықшалар үшін су буларының адсорбция
Адсорбцияның негізгі кезеңі 2 сағаттан 5 сағатқа дейін
Айрықша адсорбция катион немесе анионның ерітіндісі иондардың табиғаты
Nа2SO4, КВr, NH4Cl электролиттер қатарын қарастырғанда катион радиустары
= -168,17· + 268,24 (R=0,99)
Көрсетілген үлгінің төзімділігі 29 сағаттан 384 сағатқа дейін
16 сурет ПВС/Auº қабықшалар үшін су буларының десорбция
Аммоний хлориді үстіндегі қабықшадағы су буының десорбция қарқындылығы
Сонымен қатар, адсорбция процесінің кинетикалық параметрлері есептелген, және
5 Кесте
ПВС/Auº қабықшасының бейорганикалық электролиттер буындағы суды сорбциялау және
Электролит K·10-1, с-1 Электролит K·10-3, с-1
Сорбция Десорбция
, 2,47 , 0,24
0,13 0,27
2,92 0,16
Нәтижелерден кинетикалық параметрлер, жылдамдық, жылдамдық константасы, реакция реттілігі
Уақыт өткен сайын сорбция жылдамдығының азаюы су молекуларының
Сорбцианың жылдамдық константасының анализі көрсеткендей, процес екі этаптан
Осылайша, құрамында алтыны бар полимерлі үлгілермен су буының
17 сурет ПВС/Agº қабықшалар үшін су буларының адсорбция
Құрамында күміс нанобөлшектері бар қабықшаның үлгісі үшін су
а
ә
18 сурет ПВС/Agº қабықшалар үшін су буларының десорбция
Суретте көрсетілген су буының десорбциясы қаныққан электролиттер қатысында
6 Кесте
Күміс үшін сорбция процесінің кинетикалық параметрлердің есептеулердің нәтижелері
Электролит k, г/г·сағ
Сорбция Десорбция
Натрий сульфаты 1,24·10-2 3,4·10-2
Калий бромиді 1,15∙10-2 1,16∙10-2
Аммоний хлориді 1,16∙10-3 1,39∙10-2
Берілген нәтижелерден калий бромиді қаныққан ерітіндісін қолданғанда десорбция
3.3 ПВС/Agº, ПВС/Auº қабықшаларының бейорганикалық электролиттердің қоспаларына қатысты
Ғылыми әдебиет шолу таза поливинил спирт қабықшасының, сонымен
Далее, были изучены процессы сорбции паров воды над
19 сурет Қаныққан электролиттердің үстіндегі күміс үшін сорбция/десорбцияның
Қоспалардың сорбция қисықтарының берілген мәліметтері бойынша сорбция процесі
w=6,675Δp - 1,869
NH4Cl+KBr, Na2SO4+KBr қоспалары үшін әрекеттесу дәрежесі 10,5, 12,1
Әрі қарай десорбция қисықтары құрылды, олар уақыт өскен
7 Кесте
Қаныққан тұз ерітінділердің және олардың қоспаларының үстіндегі су
Зат Na2SO4 NH4Cl KBr
p, сын.бағ.мм. 27,113 26,75 26,16
Қоспа NH4Cl-KBr Na2SO4-KBr
Δp, сын.бағ.мм. -1,79 -1,78
Соған ұқсас құрамында алтын бөлшектері бар қабықшалар үшін
20 сурет Қаныққан электролиттердің үстіндегі алтын үшін сорбция/десорбцияның
Na2SO4+KBr қоспасы үшін жылдамдық константасы 4 есе кіші,
3.4 Синтезделген қабықшалардың қаныққан бейорганикалық электролиттердің буына қатысты
Барлық алтын және күміс нанобөлшектері бар қабықшалардың үлгілеріне
Сондықтан Ленгмюр теориясының негізгі жорамалдарға сәйкес келмеуі мүмкін:
Зерттелетін полимерлі қабықшаларының сорбция изотермаларын натрий сульфаты, аммоний
8 кесте
ПВС/Auº қабықшасы үшін адсорбция изотермаларының параметрлері
Электролиттің атауы Сорбциялық сипаттамалар
Фрейндлих Ленгмюр-Фрейндлих
КF R2 КLF R2
Na2SO4 0,137 0,9658 0,131 0,9629
KBr 8,446*10-5 0,9489 8,03*10-5 0,9463
NH4Cl 0,155 0,9423 4,14*10-4 0,9956
Барлық электролиттер үшін ленгмюрлі координаттарда изотерма сорбциясының сызықтануы
S және К сорбциялық сипаттамалар бір-бірімен байланыспайды, яғни
Үлкен ұқсастық су буларына көрсетеді қабықша үлгісі аммоний
9 Кесте
ПВС/Au қабықша үлгісі үшін күшті электролиттердің қоспаларының қатысындағы
Электролит
атауы Сорбциялық сипаттамалар
Фрейндлих Ленгмюр-Фрейндлих
КF R2 КLF R2
Na2SO4- KBr 4,78*10-3 0,8341 9,98*10-3 0,7793
NH4Cl-KBr 1,13*10-3 0,8234 1,16*10-2 0,7113
Бұл жағдайда Френйдлих теңдеуіндегі натрий сульфаты және калий
Осыған ұқсас құрамында күміс нанобөлшектері бар қабықшалар үшін
10 кесте
ПВС/Agº қабықшасы үшін адсорбция изотермаларының параметрлері
Электролит
атауы Сорбциялық сипаттамалар
Фрейндлих Ленгмюр-Фрейндлих
КF R2 КLF R2
Na2SO4 0,11 0,8247 0,1 0,7335
KBr 7,557*10-2 0,9129 6,41*10-2 0,903
NH4Cl 28,04 0,6577 43,10 0,7504
Тәуелділіктер анализі Френдлих және Ленгмюр-Френдлих тұрақтылары аммоний хлоридінің
11 Кесте
Құрамында күмісі бар қабықшалар үшін сорбция теңдеулері
Электролит
атауы Сорбциялық сипаттамалар
Фрейндлих Ленгмюр-Фрейндлих
КF R2 КLF R2
Na2SO4- KBr 6,19 0,6927 4,77 0,7894
NH4Cl-KBr 1,54 0,9752 4,19*10-1 0,994
Кестеде келтірілген мәліметтер сорбция процесін зерттеу үшін натрий
Қорытынды
Ауыспалы тоқтың қатысында полимерлі гельдердің және ПВС негізіндегі
Ал алтын күміске қарағанда жоғары комплекс түзуші қасиеті
Әрі қарай су буына және қаныққан ерітінділердің бейорганикалық
Сонымен қатар, сорбция және десорбция процесінің жылдамдық константалары
Сосын құрамында күміс бөлшектері бар қабықшалар үшін жылдамдық
Орындалған жұмысты қорыта келе, келесі қорытындыларға келдім:
Алғаш рет Туркевич әдісі айнымалы токты қолдану арқылы
Түрлендірілген Туркевич әдісі арқылы поливинил спирті матрицасында алтын
Полимерлі гельдердің құрамындағы алтын және күміс металды бөлшектерінің
Синтезделген нанобөлшектердің уақыт бойынша агрегаттық тұрақтылығы бағаланды. Алтынның
Айнымалы токпен салыстыру мақсатымен синтез ультракүлгін сәулелендіру арқылы
Электронды микроскопия әдісімен түзілген полимерлі қабықшалар бетінің морфологиясы
ПВС молекуласы мен металл иондары арасындағы әрекеттесу процесі
ПВС/Agº, ПВС/Auº қабықшаларының жеке бейорганикалық электролиттердің, сонымен қатар
ПВС/Auº қабықшасының жағдайында адсорбция және десорбция процестері күмісті
Алайда, адсорбция шамаларын салыстыратын болсақ, күмісті қабықшалардың адсорбциялық
Nа2SO4, , электролиттер
Сорбция процестерін сипаттау үшін Ленгмюр, Френдлих, сонымен қатар
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Карпова А.Ф., Литвинская И.И. // Определение микроколичеств благородных
past.tpu.ru/files/nu/disser/danilenko.doc
Seregina M.V., Bronstein L.M., Platonova O.A., Chernyshov D.M.,
Sulman E., Bodrova Y., Matveeva V., Semagina N.,
Yu W., Liu M., Liu H., Zheng J.
Ролдугин В.И. // Квантоворазмерные металлические коллоидные системы //
Помогайло А.Д. // Металлополимерные нанокомпозиты с контролируемой молекулярнойархитектурой
Чвалун С.Н. // Наноструктурированные полимерные гибридные материалы //
Озерин А.Н. // Наноструктуры в полимерах: получение, структура,
Burda C., Chen X., Narayanan R., El-Sayed M.A.
Wang X., Mitchell D.R.G., Prince K., Atanacio A.J.
Guo L., Huang Q.J., Li X.J., Yang S.
Иванчев С.С., Озерин А.Н. // Наноструктуры в полимерных
Yu-Shen L., Haynes C.L. // Synthesis and characterization
Mitsumata T., Ikeda K., Gong J.P., Osada Y.
Наука в Иране. Научный электронный журнал. 2009. Т.
Mehta V., Kanze B., Srinivasan K., Kerkar A.
Kutschera M., Breiner T., Wiese H., Leitl M.,
Asadi G., Mousavi M. Application of nanotechnology in
Park T.G., Hoffman A.S. Thermal cycling effects on
Kokufuta E., Zhang Y.-Q., Tanaka T. Saccharide-sensitive phase
Hoffman A.S., DeRossi D., Kajiwara K., Osada Y.,
Помогайло А.Д. Гибридные полимер-неорганические нанокомпозиты// Успехи химии. 2000.
Mayer A.B., Mark J.E., Morris R.E. Palladium and
Li Y., El-Sayed M.A. The effect of stabilizers
Zhou C.H., Tong D.S., Bao M., Du Z.X.,
Wulff G., Chong B.-O., Kolb U. Soluble single-molecule
http://www.plastpolymer.org/aquafilms.htm
П.М. Пахомов, М.Н. Маланин, Ю.Н. Михайлова, С.Д. Хижняк
Д.А. Панчук, Е.А. Пуклина, А.В. Большакова, С.С. Абрамчук,
С.А. Алексеев, М.М. Сычев, В.Г. Корсаков, А.Г. Родионов,
The use of gold nanoparticles in diagnostics and
Van de Leur R.H.M. // Polymer. 1994. V.
Трохимчук А. К., Легенчук А. В., Подольская В.
Е.К. Белоглазкина, А.Г. Мажуга, Р.Б.Ромашкина, Н.В.Зык, Н.С.Зефиров //
Левашов Е.А., Штанский Д.В. // журнал «Успехи химии».
Санкович И. А., Федорова А. Г., Кузьмина Л.
Штыков С. Н. Наносистемы, нанотехнологии и принципы супрамолекулярной
Cheng Wenlong, Dong Shaojun, Wang Erkang Изучение электрохимического
Chaki N. K., Aslam M., Sharma J., Vijayamohanan
Дементьева О.В., Филиппенко М.А., Карцева М.Е., Рудой В.М.
Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М.: Физматлит, 2007,
А.А. Каипова, Г.С. Татыханова, Ж.Е. Ыбраева, М.Ә. Асаубеков,
http://www.sgu.ru/files/nodes/23925/Bog_edu1.pdf
Chaki N. K., Aslam M., Sharma J., Vijayamohanan
Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И.Е., Наночастицы металлов
Герасимов В. И., Гопоненко А.В., Мащенко В.И., Иванов
Гроздов Л.Г., Косарева Е.Л., Штылева О.Л., Е Тун
Котов Ю.А. // Вестник РАН, 2003, Т. 73,
Материалы II Международной научной студенческой конференции «Научный потенциал
Вельский Н.К., Небольсина Л.А., Юзько М.М. и др.
do.nano.fcior.edu.ru/mod/page/view.php?id=687
Л.С. Сосенкова, Е.М. Егорова // журнал «Физической химии»,
Исследование состояния серебра в серебросодержащих мазевых композициях Г.В.Одегова1,
Бычков А.Л., Рябчикова Е.И., Королев К.Г., Ломовский О.И.
http://www.nanonewsnet.ru/blog/nikst/rossiiskie-nanotekhnologii-ispytany-v-podvalakh-kremlya
http://kbogdanov1.narod.ru/nanotechnology/Nanosilver.htm
J. Am. Chem. Soc., 2012, DOI: 10.1021/ja908117a
Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И.Е., Наночастицы металлов
Қосымша 1
1 Кесте
ПВС/Agº гелінің ескіру кезіндегі өлшемдердің өзгеруі (d,
Уақыт, сағ. d, нм Салыстырмалы құрамы, %
Жаңа жасалған ерітінді 723,6 56,9
169,4 22,0
25,51 21,0
1 317,6 71,3
28,42 28,7
2 302,3 68,1
24,87 31,9
3 728,6 72,8
28,97 27,2
4 503,4 68,7
27,6 31,3
24 553,0 70,6
30,14 29,4
48 412,1 74,8
24,77 25,2
72 238,9 64,6
25,72 35,4
144 366,2 62,5
28,79 37,5
2 Кесте
ПВС/Auº гелінің ескіру кезіндегі өлшемдердің өзгеруі (d, нм)
Уақыт, сағ. d, нм Салыстырмалы құрамы,
Жаңа жасалған ерітінді 22,49 84,6
307,4 15,4
1 19,85 79,6
109 20,4
19 23,82 45,8
4633 40,46
370,2 13,8
22 21,1 47,8
4798 28,3
856,1 16,5
23
22,83 62,6
1089 23,6
189,9 9,3
24 3407 45,5
20,73 40,6
347,2 7,7
48 2124 47,6
22,03 34,3
5328 10,2
49 3553 61,1
23,09 30,2
337,7 8,7
Қосымша 2
1 Сурет Күмістің иондары бар полимерлі гельдің УК-спектрі
2 Сурет Алтын иондары бар полимерлі гельдің УК-спектрі
2
t, сағ
Y
1
2
t, сағ
α, г/г
τ, сағ
α, г/г
Полимерлі қабықшалардың зерттеу тиімділігі және қазіргі күйі
Модифицияланған полимерлі қабықшаларды алу әдістері
Нaнoбөлшeктep және олардың классификациясы
Зығыр талшығының жалпы сипаттамасы
Жартылай өткізгіш нанокристалдарды синтездеу технологиясы
Битум - полимерлі нанодисперсті жүйелер
Мырыш(іі) және кадмий(іі) унитиолатты комплексінің термиялық ыдырау процесінің кинетикалық және термодинамикалық заңдылықтарын зерттеу
Металл нанобөлшектерінің құрылымдық ерекшеліктері мен электрлік қасиеттерін зерттеу
Наноматериалдар өндірісінде қауіпсіздікті қамтамасыздандыру және бақылау
Материалдарды қорғау