Волокнистых ПАН-материалов

Н.А. Бардаш, аспирант

Руководитель: к.т.н., доц. О.А. Гаранина

Киевский национальный университет технологий и дизайна

E-mail: [email protected]

Согласно терминологии и классификации коллоидной химии, наносистемы относятся к ультрадисперсным коллоидным системам, размеры которых лежат в области 1 - 100 нм, что делает возможным использование законов коллоидной химии для описания свойств наносистемы. Высокоразвитая поверхность, в частности, поверхностный слой волокна является нанообъектом, от физико-химического состояния которого зависят свойства волокнистого материала. В процессе проведения функционализации происходит изменение химической природы поверхности без участия основного объема волокнистого материала на основе ПАН, что, по сути, является функционализацией поверхностного нанослоя, состав и структура которого определяет, например, способность к смачиванию и адгезии. При переходе к наночастицам роль межфазного слоя существенно возрастает.

Для оценки изменения свойств поверхности по сравнению с объёмом нами используется анализ термодинамических параметров смачиваемости. Предложено уравнение для оценки изменения свободной энергии поверхности волокна при смачивании, определена область изменения величины без использования величин поверхностного натяжения.

Создание и исследование свойств композиционных материалов путем модифицирования волокон полипропилена наночастицами состава Pt@Fe₂O₃

М.И. Бирюкова; Г.Ю. Юрков; В.М. Бузник

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук

E-mail: [email protected]

Разработан метод синтеза изолированных наночастиц, имеющих структуру ядро-оболочка. Метод заключается в совместном термическом разложении пентакарбонила железа и платинохлористоводородной кислоты в раствор-расплаве полиэтилена высокого давления в минеральном масле. Методами ПЭМ, EXAFS, ЭМР, РФА, Мессбауэровской спектроскопии и локального энергодисперсионного анализа исследованы синтезированные нанокомпозиты. Установлено, что средний размер частиц 4,2 нм. Показано, что структура ближайшего окружения атомов железа в поверхностном слое наночастиц аналогична структуре γ-Fe₂O_3, а ядро представлено металлической платиной, промежуточный слой по своему составу и структуре близок к сплаву FePt. Нами изучено введение наноразмерных порошков в расплав полипропилена, из которого формовали комплексные волокна. Изучены структура и физико-механические показатели модифицированных полипропиленовых нитей. Установлено, что введение наночастиц металлов улучшает прочностные характеристики полученных нитей. Для оценки биологической активности полученных материалов была изучена их устойчивость к ассоциации микробных культур – Candidaablicans и грамотрицательных бактерий – Escherihiacoli, грамположительных бактерий – Staphylococcusаureus. Показано, полученные нити обладают антибактериальной активностью. Установлено, что наночастицы Pt@Fe₂O₃ проявляют более выраженное антибактериальное действие в отношении культуры Candida, полностью уничтожая её. Значительно подавляется рост грамположительных бактериальных клеток St. аureus и грамотрицательными клеток E. coli.

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта РФФИ №11-08-00015а.