ريسرچ پس منظر
هڪ قدرتي، گهڻائي ۽ قابل تجديد وسيلن جي طور تي، سيلولوز پنهنجي غير پگھلڻ ۽ محدود حليل خاصيتن جي ڪري عملي ايپليڪيشنن ۾ وڏين چئلينجن کي منهن ڏئي ٿو.سيلولوز جي ڍانچي ۾ اعلي ڪرسٽل ۽ اعلي کثافت هائڊروجن بانڊ ان کي خراب ڪن ٿا پر قبضي جي عمل دوران گل نه ٿا ڪن، ۽ پاڻي ۽ اڪثر نامياتي محلولن ۾ ناقابل حل.انهن مان نڪتل شيون پوليمر زنجير ۾ اينهائيڊروگلوڪوز يونٽن تي هائڊروڪسيل گروپن جي ايسٽريفڪيشن ۽ ايٿريفڪيشن ذريعي پيدا ڪيون وينديون آهن، ۽ قدرتي سيلولوز جي مقابلي ۾ ڪجهه مختلف ملڪيتن جي نمائش ڪنديون آهن.سيلولوز جي ايٿيريفڪيشن رد عمل ڪيترن ئي پاڻي ۾ حل ٿيندڙ سيلولوز ايٿرز پيدا ڪري سگهي ٿي، جهڙوڪ ميٿيل سيلولوز (MC)، هائيڊروڪسائيٿيل سيلولوز (HEC) ۽ هائيڊروڪسائپروپيل سيلولوز (HPC)، جيڪي وڏي پيماني تي کاڌي، کاسمیٹکس، دواسازي ۽ دوائن ۾ استعمال ٿيندا آهن.پاڻي ۾ گھلڻ وارو CE پولي ڪاربوڪسائيلڪ اسيد ۽ پوليفينول سان گڏ هائڊروجن بانڊڊ پوليمر ٺاهي سگھي ٿو.
پرت کان پرت اسيمبلي (LBL) پوليمر جامع پتلي فلمون تيار ڪرڻ لاء هڪ مؤثر طريقو آهي.هيٺ ڏنل بنيادي طور تي HEC، MC ۽ HPC جي ٽن مختلف CEs جي LBL اسيمبليء کي PAA سان بيان ڪري ٿو، انهن جي اسيمبليء جي رويي جي مقابلي ۾، ۽ LBL اسيمبلي تي متبادل جي اثر جو تجزيو ڪري ٿو.فلم جي ٿلهي تي پي ايڇ جي اثر جي تحقيق ڪريو، ۽ فلم جي ٺهڻ ۽ تحليل تي پي ايڇ جي مختلف فرق، ۽ سي اي / پي اي اي جي پاڻي جذب ڪرڻ واري ملڪيت کي ترقي ڪريو.
تجرباتي مواد:
Polyacrylic امل (PAA، Mw = 450,000).hydroxyethylcellulose (HEC) جي 2wt.% آبي محلول جي viscosity 300 mPa·s آهي، ۽ متبادل جو درجو 2.5 آهي.ميٿيل سيلولوز (MC، 400 mPa·s جي ويسڪوسيٽي ۽ 1.8 جي متبادل جي درجي سان 2wt.٪ آبي حل).Hydroxypropyl cellulose (HPC، هڪ 2wt.% آبي محلول 400 mPa·s جي viscosity سان ۽ 2.5 جي متبادل جو درجو).
فلم جي تياري:
25 ° C تي سلڪون تي مائع ڪرسٽل پرت اسيمبلي پاران تيار ڪيل.سلائڊ ميٽرڪس جي علاج جو طريقو هن ريت آهي: تيزابي محلول (H2SO4/H2O2, 7/3Vol/VOL) ۾ 30 منٽن تائين ڀاڄيو، پوءِ ڊيونائيز ٿيل پاڻي سان ڪيترائي ڀيرا ڌوئو جيستائين پي ايڇ غير جانبدار ٿي وڃي، ۽ آخر ۾ خالص نائٽروجن سان سڪي وڃي.LBL اسيمبلي خودڪار مشينري استعمال ڪندي ڪيو ويندو آهي.ذيلي ذخيري کي متبادل طور تي CE حل (0.2 mg/mL) ۽ PAA محلول (0.2 mg/mL) ۾ لڪايو ويو، هر حل کي 4 منٽ لاءِ لڪايو ويو.1 منٽ جا 3 ڌوئي ڌوئي هر هڪ کي ڊيونائيزڊ پاڻي ۾ هر هڪ حل جي وچ ۾ هلايو ويو ته لوز سان ڳنڍيل پوليمر کي هٽايو وڃي.اسيمبلي جي حل جي pH قدر ۽ ريننگ حل ٻنهي کي ترتيب ڏني وئي پي ايڇ 2.0.جيئن تيار ڪيل فلمون (CE/PAA) n جي طور تي ظاهر ڪيون ويون آهن، جتي n اسيمبليء جي چڪر کي ظاهر ڪري ٿو.(HEC/PAA)40، (MC/PAA)30 ۽ (HPC/PAA)30 بنيادي طور تي تيار ڪيا ويا.
فلم جي خصوصيت:
ويجھي عام عڪاسي اسپيڪٽرا رڪارڊ ڪيا ويا ۽ NanoCalc-XR Ocean Optics سان تجزيو ڪيو ويو، ۽ سلڪون تي جمع ٿيل فلمن جي ٿلهي ماپ ڪئي وئي.پس منظر جي طور تي هڪ خالي سلڪون سبسٽرٽ سان، سلڪون سبسٽريٽ تي پتلي فلم جو FT-IR اسپيڪٽرم نيڪولٽ 8700 انفراريڊ اسپيڪٽروميٽر تي گڏ ڪيو ويو.
PAA ۽ CEs جي وچ ۾ هائيڊروجن بانڊ رابطي:
HEC، MC ۽ HPC جي اسيمبلي PAA سان LBL فلمن ۾.HEC/PAA، MC/PAA ۽ HPC/PAA جا انفراريڊ اسپيڪٽرا شڪل ۾ ڏيکاريا ويا آهن.PAA ۽ CES جا مضبوط IR سگنل واضح طور تي HEC/PAA، MC/PAA ۽ HPC/PAA جي IR اسپيڪٽرا ۾ ڏسي سگهجن ٿا.FT-IR spectroscopy PAA ۽ CES جي وچ ۾ هائڊروجن بانڊ پيچيدگي جو تجزيو ڪري سگھي ٿو خصوصيت جذب بينڊ جي شفٽ جي نگراني ڪندي.CES ۽ PAA جي وچ ۾ هائڊروجن بانڊنگ بنيادي طور تي CES جي هائيڊروڪسيل آڪسيجن ۽ PAA جي COOH گروپ جي وچ ۾ ٿئي ٿي.هائيڊروجن بانڊ ٺهڻ کان پوءِ، ڇڪڻ واري چوٽي ڳاڙهي گهٽ تعدد واري طرف ڦيرائي ٿي.
1710 cm-1 جي چوٽي خالص PAA پائوڊر لاء ڏٺو ويو.جڏهن polyacrylamide مختلف CEs سان فلمن ۾ گڏ ڪيو ويو، HEC/PAA، MC/PAA ۽ MPC/PAA فلمن جون چوٽيون 1718 cm-1، 1720 cm-1 ۽ 1724 cm-1 تي واقع هيون.خالص PAA پاؤڊر جي مقابلي ۾، HPC/PAA، MC/PAA ۽ HEC/PAA فلمن جي چوٽي جي ڊيگهه ترتيب سان 14، 10 ۽ 8 cm-1 طرفان منتقل ڪئي وئي.ايڇر آڪسيجن ۽ COOH جي وچ ۾ هائڊروجن بانڊ COOH گروپن جي وچ ۾ هائڊروجن بانڊ کي روڪي ٿو.وڌيڪ هائڊروجن بانڊ PAA ۽ CE جي وچ ۾ ٺهيل آهن، IR اسپيڪٽرا ۾ CE/PAA جي چوٽي شفٽ کان وڌيڪ.HPC وٽ هائڊروجن بانڊ پيچيدگي جو سڀ کان وڏو درجو آهي، PAA ۽ MC وچ ۾ آهن، ۽ HEC سڀ کان گهٽ آهي.
PAA ۽ CEs جي جامع فلمن جي ترقي جي رويي:
LBL اسيمبلي دوران PAA ۽ CEs جي فلم ٺاهڻ واري رويي جي تحقيق ڪئي وئي QCM ۽ spectral interferometry استعمال ڪندي.QCM پهرين ڪجھ اسيمبلي چڪر دوران فلم جي ترقي جي نگراني ڪرڻ لاء موثر آهي.spectral interferometers 10 cycles کان مٿي وڌي فلمن لاء مناسب آهن.
HEC/PAA فلم سڄي LBL اسيمبليءَ جي عمل ۾ هڪ لڪير واڌ ڏيکاري ٿي، جڏهن ته MC/PAA ۽ HPC/PAA فلمون اسيمبليءَ جي شروعاتي مرحلن ۾ تيزيءَ سان ترقي ڏيکاري ۽ پوءِ هڪ لڪير جي واڌ ۾ تبديل ٿي ويون.لڪير جي ترقي واري علائقي ۾، پيچيدگي جو درجو وڌيڪ، في اسمبلي چڪر جي ٿلهي جي وڌ ۾ وڌ.
فلم جي واڌ تي حل پي ايڇ جو اثر:
حل جو pH قدر هائڊروجن بانڊڊ پوليمر جامع فلم جي واڌ کي متاثر ڪري ٿو.هڪ ڪمزور پوليو اليڪٽرولائٽ جي طور تي، PAA کي آئنائيز ڪيو ويندو ۽ منفي طور تي چارج ڪيو ويندو جيئن حل جي پي ايڇ وڌائي ٿي، ان ڪري هائيڊروجن بانڊ ايسوسيئيشن کي روڪيندي.جڏهن PAA جي آئنائيزيشن جو درجو هڪ خاص سطح تي پهچي ويو، PAA ايل بي ايل ۾ هائڊروجن بانڊ قبول ڪندڙن سان گڏ فلم ۾ گڏ نه ٿي سگهيو.
فلم جي ٿولهه گھٽجي وئي حل پي ايڇ جي واڌ سان، ۽ فلم جي ٿلهي اوچتو گھٽجي وئي pH2.5 HPC/PAA ۽ pH3.0-3.5 HPC/PAA.HPC/PAA جو نازڪ نقطو pH 3.5 بابت آهي، جڏهن ته HEC/PAA جو اٽڪل 3.0 آهي.هن جو مطلب اهو آهي ته جڏهن اسيمبلي جي حل جو pH 3.5 کان وڌيڪ آهي، HPC/PAA فلم ٺاهي نه ٿي سگهي، ۽ جڏهن حل جو pH 3.0 کان وڌيڪ آهي، HEC/PAA فلم ٺاهي نه ٿي سگهي.HPC/PAA جھلي جي هائڊروجن بانڊ پيچيدگي جي اعلي درجي جي ڪري، HPC/PAA جھلي جي نازڪ pH قدر HEC/PAA جھلي جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ آھي.لوڻ کان خالي حل ۾، HEC/PAA، MC/PAA ۽ HPC/PAA پاران ٺاهيل ڪمپليڪس جا نازڪ pH قدر ترتيب سان 2.9، 3.2 ۽ 3.7 هئا.HPC/PAA جو نازڪ pH HEC/PAA کان وڌيڪ آهي، جيڪو LBL جھلي جي برابر آهي.
CE / PAA جھلي جي پاڻي جذب ڪارڪردگي:
سي اي ايس هائيڊروڪسيل گروپن ۾ مالا مال آهي انهي ڪري ان ۾ پاڻي جذب ۽ پاڻي برقرار رکڻ سٺو آهي.HEC/PAA جھلي کي مثال طور وٺي، ماحول ۾ پاڻي ۾ هائڊروجن بانڊ ٿيل CE/PAA جھلي جي جذب ڪرڻ جي صلاحيت جو اڀياس ڪيو ويو.spectral interferometry جي خصوصيت، فلم جي ٿلهي وڌائي ٿي جيئن فلم پاڻي جذب ڪري ٿي.ان کي 24 ڪلاڪن لاءِ 25 ° C تي ترتيب ڏيڻ واري نمي واري ماحول ۾ رکيو ويو آهي ته جيئن پاڻي جذب ڪرڻ جو توازن حاصل ڪري سگهجي.فلمن کي ويڪيوم اوون (40 ° C) ۾ 24 ڪلاڪن تائين خشڪ ڪيو ويو ته جيئن نمي کي مڪمل طور تي هٽايو وڃي.
جيئن نمي وڌندي، فلم ٿلهي ٿي.30%-50% جي گھٽ نمي واري علائقي ۾، ٿولهه جي واڌ نسبتا سست آهي.جڏهن نمي 50٪ کان وڌي وڃي ٿي، ٿلهي تيزيء سان وڌي ٿي.هائيڊروجن بانڊڊ PVPON/PAA جھلي جي مقابلي ۾، HEC/PAA جھلي ماحول مان وڌيڪ پاڻي جذب ڪري سگھي ٿي.70٪ (25 ° C) جي نسبتي نمي جي حالت ۾، PVPON/PAA فلم جي ٿلهي واري حد تقريباً 4٪ آهي، جڏهن ته HEC/PAA فلم جي 18٪ جيترو آهي.نتيجن مان ظاهر ٿيو ته جيتوڻيڪ HEC/PAA سسٽم ۾ OH گروپن جو هڪ خاص مقدار هائيڊروجن بانڊن جي ٺهڻ ۾ حصو ورتو، اڃا به ڪافي تعداد ۾ OH گروپ موجود هئا جيڪي ماحول ۾ پاڻي سان رابطي ۾ هئا.تنهن ڪري، HEC/PAA سسٽم ۾ سٺو پاڻي جذب ڪرڻ جا خاصيتون آهن.
نتيجي ۾
(1) HPC/PAA سسٽم اعليٰ ترين هائڊروجن بانڊنگ ڊگري سان گڏ CE ۽ PAA انهن ۾ تيز ترين واڌارو آهي، MC/PAA وچ ۾ آهي، ۽ HEC/PAA سڀ کان گهٽ آهي.
(2) HEC/PAA فلم سڄي تياري جي عمل ۾ هڪ لڪيريءَ جي واڌ واري موڊ کي ڏيکاريو، جڏهن ته ٻيون ٻه فلمون MC/PAA ۽ HPC/PAA پهرين چند چڪرن ۾ تيزيءَ سان واڌ ڏيکاري، ۽ پوءِ هڪ لڪيريءَ جي واڌ واري موڊ ۾ تبديل ٿي.
(3) سي اي / پي اي اي فلم جي ترقي جو حل پي ايڇ تي مضبوط انحصار آهي.جڏهن حل pH ان جي نازڪ نقطي کان وڌيڪ آهي، PAA ۽ CE هڪ فلم ۾ گڏ نه ٿي سگهي.گڏ ٿيل سي اي / پي اي اي جھلي اعلي پي ايڇ حل ۾ حل ڪيو ويو.
(4) جيئن ته CE/PAA فلم OH ۽ COOH ۾ مالا مال آهي، گرمي علاج ان کي پار سان ڳنڍيل بڻائي ٿو.ڪراس سان ڳنڍيل CE/PAA جھلي سٺي استحڪام رکي ٿي ۽ اعلي pH حل ۾ ناقابل حل آهي.
(5) سي اي / پي اي اي فلم ماحول ۾ پاڻي لاء سٺو جذب ڪرڻ جي صلاحيت آهي.
پوسٽ جو وقت: فيبروري-18-2023