Журнал физической химии, 2023, T. 97, № 7, стр. 1011-1018

Анализ структурной перестройки активного слоя мембран УАМ-50 и УАМ-100 в процессе ультрафильтрационного разделения растворов ПАВ

С. И. Лазарев a*, Ю. М. Головин a, И. В. Хорохорина a, М. И. Михайлин a, Э. Ю. Яновская b, К. К. Полянский c

a Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тамбовский государственный технический университет
392000 Тамбов, Россия

b Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова” Министерства здравоохранения Российской Федерации
117997 Москва, Россия

c Воронежский филиал Российского экономического университета им. Г.В. Плеханова
394030 Воронеж, Россия

* E-mail: lazarev.sergey.1962@mail.ru

Поступила в редакцию 17.12.2022
После доработки 19.01.2023
Принята к публикации 20.01.2023

Аннотация

Установлено, что доли относительных интегральных интенсивностей колебаний ОН-групп, отнесенных к внутримолекулярным Н-связям типа О3–Н···О5, О2–Н···О6 и межмолекулярным – Н‑связям типа О6–Н…О3 для воздушно-сухих образцов мембран УАМ-100 равны – 0.12, 0.1, 0.2, а для УАМ-50 – 0.12, 0.1, 0.19. Показано, увеличение интегральной интенсивности полосы поглощения гидроксилов ν(ОН) с 9.55 до 10.3 рабочего образца мембраны УАМ-100 и уменьшения индекса симметрии до 0.75 объясняется окислением альдегидных групп при С1 пиранозного цикла до карбоксильных –СООН. Доказано, что доли межмолекулярных связей при О6–Н···О3 и внутримолекулярных Н-связей при О3–Н…О5, О2–Н…О6, равны: 0.15, 0.09, 0.13, что свидетельствует не только о перестройке системы водородных связей, но и, возможно, об образовании слабых водородных связей между гидроксильными группами пиранозных циклов и молекулами осадочного слоя.

Ключевые слова: мембрана, ацетатцеллюлоза, ИК-спектры, осадочный слой, конформация, надмолекулярная структура, деградация β(1–4)

Список литературы

  1. Zuo K., Wang K., DuChanois R.M. et al. // Materials Today. 2021. V. 47. https://doi.org/10.1016/j.mattod.2021.06.013

  2. Хорохорина И.В., Лазарев С.И., Полянский К.К. и др. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2022. Т. 22. № 2. С. 190.

  3. Бункин Н.Ф., Козлов В.А., Кирьянова М.С. и др. // Оптика и спектроскопия. 2021. Т. 129. № 4. С. 472. https://doi.org/0.21883/OS.2021.04.50777.241-20

  4. Смирнова Н.Н., Кутровская С.В. // Журн. прикл. химии. 2016. Т. 89. № 2. С. 265.

  5. Сейтжанова М.А., Яшник С.А., Исмагилов З.Р. и др. // Химия в интересах устойчивого развития. 2020. Т. 28. № 5. С. 494.

  6. Drazevic E., Kosutic K., Freger V. // Water Research. 2014. V. 49. P. 444.

  7. Di Flavio J.-L., Pelton R., Leduc M. et al. // Cellulose. 2007. V. 14. № 3. P. 257.

  8. Vasil’eva V.I., Goleva E.A., Selemenev V.F. et al. // Rus. J. of Phys.Chem. A. 2019. V. 93. № 3. P. 542. https://doi.org/10.1134/S0036024419030221

  9. Mahendran R., Bhattacharya P.K. // J. of Polymer Engineering. 2013. V. 33. № 4. P. 36.

  10. Алтынов В.А., Кравец Л.И., Рогачев А.А., Ярмоленко М.А. // Наноиндустрия. 2020. Т. 13. № S2. С. 303. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2020.13.2s.303.311

  11. Sundaramoorthi G., Hadwiger M., Ben Romdhane M. et al. // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2016. V. 55. I. 12. P. 3689.

  12. Лазарев С.И., Головин Ю.М., Левин А.А. // Журн. физ. химии. 2019. Т. 93. № 6. С. 900.

  13. Шиповская А.Б. Фазовый анализ систем эфир целлюлозы-мезофазогенный растворитель. Автореф. дис. … докт. техн. наук. С.: Ин-т, 2009. С. 41.

  14. Lazarev S.I., Nagornov S.A., Kovalev S.V. et al. // J. of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2022. V. 16. № 1. P. 73.

  15. http://www.vladipor.ru/catalog/show/ (дата обращения: 08.02.2022).

  16. Lazarev S.I., Golovin Y.M., Khorokhorina I.V., Lazarev D.S. // J. of Physical Chemistry B. 2020. V. 14. № 5. P. 835.

  17. Жбанков Р.Г. Инфракрасные спектры целлюлозы и её производных. Минск: Наука и техника, 1964. 108 с.

  18. Петропавловский Г.А. Гидрофильные частично замещенные эфиры целлюлозы и их модификация путем химического сшивания. Л.: Наука, 1988. 298 с.

  19. Базарнова Н.Г., Карпова Е.В., Катраков И.Б. и др. Методы исследования древесины и ее производных: Учебное пособие. Барнаул: Изд-во Алт. гос. ун-та, 2002. 160 с.

  20. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. М.: Мир, 1965. 216 с.

  21. Jarvis M. // Nature. 2003. V. 426 (6967). P 611.

  22. Терентьева Э.П., Удовенко Н.К., Павлова Е.А. Химия древесины, целлюлозы и синтетических полимеров: учебное пособие. СПб.: СПбГТУРП. 2014. Ч. 1. 53 с.

  23. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул: Пер. с англ. М. 1963. 590 с.

  24. Лин Маунг Маунг. Разработка технологии очистки сточных вод от тяжелых металлов методами нанофильтрации и ионного обмена: Автореф. дис. … канд. тех. наук. Москва: Ин-т, 2018. 16 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.