Влияние магнитного поля на структуру и сорбционные свойства плёнок на основе гидроксиэтилцеллюлозы и углеродных нанотрубок

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Методами поляризационной и сканирующей электронной микроскопии, сорбции паров воды изучена структура и свойства плёночных композиционных наноматериалов на основе гидроксиэтилцеллюлозы и углеродных нанотрубок, полученных в магнитном поле и вне поля. Плёнки являются анизотропными, что обусловлено образованием жидкокристаллической фазы при испарении растворителя из раствора. Наложение магнитного поля приводит к ориентации макромолекул и углеродных нанотрубок в пленках, что способствует уплотнению структуры плёнок и уменьшению их способности сорбировать пары воды. Рассчитаны энергии Гиббса взаимодействия с водой плёнок гидроксиэтилцеллюлоза/углеродные нанотрубки, полученных в магнитном поле и вне поля. Для пленок, полученных в магнитном поле, обнаружено уменьшение отрицательных значений энергий Гиббса, что свидетельствует об ухудшении их взаимодействия с водой. С введением углеродных нанотрубок в гидроксиэтилцеллюлозу этот эффект проявляется в большей степени.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

С. Вшивков

Уральский федеральный университет

Autor responsável pela correspondência
Email: sergey.vshivkov@urfu.ru
Rússia, 620000, Екатеринбург, пр. Ленина, 51

E. Русинова

Уральский федеральный университет

Email: sergey.vshivkov@urfu.ru
Rússia, 620000, Екатеринбург, пр. Ленина, 51

A. Галяс

Уральский федеральный университет

Email: sergey.vshivkov@urfu.ru
Rússia, 620000, Екатеринбург, пр. Ленина, 51

Bibliografia

  1. Вшивков С.А., Тюкова И.С., Русинова Е.В. Полимерные композиционные материалы. Екатеринбург: Изд-во Уральского ун-та, 2022.
  2. Полимерные композиционные материалы. Свойства. Структура. Технологии. / Под ред. А.А. Берлина. СПб.: Профессия, 2009.
  3. Баженов С.Л., Берлин А.А., Кульков А.А., Ошмян В.Г. Полимерные композиционные материалы. Прочность и технологии. М.: Изд-во Интеллект, 2009.
  4. Li Q., Liu C., Wang X., Fan S. // Nanotechnology. 2009. V. 20. № 14. P.145702.
  5. Berber S., Kwon Y.-K., Tománek D. // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 84. № 20. P. 4613.
  6. Елецкий А. В. // Успехи физ. наук. 2007. Т. 177. № 3. С. 233.
  7. A.I. Helal, S.I. Elkalashy, S.A. Vshivkov, T.S. Soliman, M.F. Zaki. // Physica Scripta. 2021. V. 96. № 8. 085804.
  8. Макарова Т.Л. // Физика и техника полупроводников. 2004. Т. 36. № 6. С. 641.
  9. Fujiwara M., Oki E., Hamada M., Tanimoto Y., Shimomura Y. // J. Phys. Chem. A. 2001. V. 105. № 15. P. 3746.
  10. Кряжев В.Н., Широков В.А. // Химия растит. сырья. 2005. № 3. С. 7.
  11. Куличихин В.Г., Голова Л.К. // Химия древесины. 1985. №3. С. 9.
  12. Папков С.П., Куличихин В.Г. Жидкокристаллическое состояние полимеров. М.: Химия, 1977.
  13. Vshivkov S.A. Phase Transitions and Structure of Polymer Systems in External Fields. Newcastle. UK: Cambridge Scholars Publ. 2019.
  14. Vshivkov S.A., Rusinova E.V., Galyas A.G // Polymer Science A. 2012. V. 54. № 11. P. 827.
  15. Липатов Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров. М.: Химия, 1977.
  16. Функциональные наполнители для пластмасс. / Под ред. Марино Ксантос. М.: Научные основы и технологии, 2010.
  17. Тагер А. А. Физико-химия полимеров. М.: Научный мир, 2007.
  18. Vshivkov S.A., Rusinova E.V., Kudrevatykh N.V., Galyas A.G., Alekseeva M.S., Kuznetsov D.K.// Polymer Science A. 2006. V. 48. № 10. P. 1115.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Micrograph of CNT obtained by transmission electron microscopy. Colored figures can be viewed in the electronic version.

Baixar (207KB)
Metadados
3. Fig. 2. Phase diagram of the HEC–water/ethanol system (80/20 parts by weight) I – region of isotropic solutions, II – region of anisotropic solutions. ω2 – mass fraction of polymer.

Baixar (36KB)
Metadados
4. Fig. 3. Micrographs of GEC films obtained outside the field (a) and in the field (b). Polaroids are crossed.

Baixar (223KB)
Metadados
5. Fig. 4. Micrograph of a GEC film with a CNT content of 3 wt.%, obtained outside (a) and in a magnetic field (b). Polaroids are crossed.

Baixar (316KB)
Metadados
6. Fig. 5. Isotherms of water vapor sorption by HEC films obtained in a magnetic field (1) and outside the field (2). X is the equilibrium mass of water absorbed by the polymer sample (m).

Baixar (47KB)
Metadados
7. Fig. 6. Concentration dependences of the Gibbs energy of interaction with water of HEC films obtained in the field (1) and outside the field (2).

Baixar (56KB)
Metadados
8. Fig. 7. Isotherms of water vapor sorption by HEC/CNT films obtained outside the magnetic field (a) and in the field (b). CNT content 0 (1), 5% (2) (a) and 0 (1), 3 (2), 5% (3) (b).

Baixar (106KB)
Metadados
9. Fig. 8. Kinetic curves of swelling in water vapor of HEC/CNT films obtained both in a magnetic field and outside the field. CNT content 0 (1) and 5% (2, 3). H = 0 (1, 2) and 3.7 kOe (3).

Baixar (70KB)
Metadados
10. Fig. 9. Concentration dependences of the Gibbs energy of interaction with water of HEC/CNT films obtained outside a magnetic field (a) and in a magnetic field (b). CNT content 0 (1), 5% (2) (a) and 0 (1), 3 (2), 5% (3) (b).

Baixar (100KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024