• Українська
  • English

< | >

Список № 10 Том. 61    УФЖ 2015, Том. 61, № 10, стp. 869-878
         Стаття тільки англійською

Уклеін А.В.1, Діюк В.Є.2, Грищенко Л.М.2, Кожанов В.O.2, Лісняк В.В.2, Мультян В.В.1, Будник П.І.1, Гайворонський В.Я1

1 Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
(46, Prosp. Nauky, Kyiv 03680, Ukraine)
2 Taras Shevchenko National University of Kyiv
(64, Volodymyrs’ka Str., Kyiv 01601, Ukraine)

Кореляція між фотоіндукованим повним пропусканням та ступенем функціоналізації поверхні вуглецевих матеріалів, одержаних з природних поновлюваних джерел

Розділ: Оптика, лазери, квантова електроніка
Оригінал тексту: Англійський

Абстракт: Вперше було застосовано швидкий безконтактний метод, який базується на самовпливi пiкосекундного лазерного випромiнювання на довжинi хвилi 1064 нм, для характеризацiї оптично густих пористих шарiв об’ємних частинок карбонових матерiалiв (КМ), що отриманi з лiгноцелюлозної сировини. Показано, що окислювальна обробка призводить до зменшення площi поверхнi Брунауера–Еммета–Тейлора (SBET) вiд 9.52 × 105 м2 /кг to 2.73 × 105 м2 /кг, яка вiдбувається за рахунок руйнування частини вуглецевої матрицi та формування нових О-вмiстних поверхневих груп. Найбiльш ефективним окиснювачем виявлено концентровану HNO3 30 мас.%, яка приводить до найефективнiшого утворення карбоксильних, ангiдридних i лактонних, та фенольних поверхневих груп. Концентрацiю таких функцiональних груп було визначено в динамiчнiй атмосферi аргону за допомогою термогравiметричного аналiзу (ТГ) i термопрограмованої десорбцiї, що поєднується iз IЧ (ТПД–IЧ) спектроскопiєю. Кислотнiсть поверхнi, яка визначалася за даними титрування за Бьомом, добре узгоджується iз даними ТГ–ТПД–IЧ дослiджень. Пiдвищення гiдрофiльностi поверхнi дозволяє застосовувати вуглецеву матрицю для ковалентного зв’язування бiолiгандiв, амiнокислот, їх похiдних та протеїнiв з кисневмiсними функцiональними карбоксильними групами. Отриманi значення ефективностi фотоiндукованого поглинання Im(XC(3)) ∼ 10−16 м2 /В добре збiгаються з вiдповiдними для нанорозмiрних КМ. Показано, що вiдношення Im(XC(3))/(SBET) є майже сталим у межах експериментальної похибки. Це вказує на певну кореляцiю мiж абсорбцiйним нелiнiйно-оптичним вiдгуком та питомою поверхнею КМ. Ми пропонуємо використати Im(XC(3)) як параметр якостi карбонових матерiалiв в процесi їх окиснення. Окиснення є типовим початковим кроком найпоширенiших методiв функцiоналiзацiї КМ для бiомедицинських застосувань.

Ключові слова: карбонові матерiали (КМ), кислотнiсть поверхнi, окиснення, нелiнiйно-оптичний вiдгук