370

Розова Е. Ю. и др.

Журнал прикладной химии. 2019. Т. 92. Вып. 3

УДК 539(2+3); 541.64; 544.023.2

СОРБЦИОННЫЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ

СИСТЕМ ХИТОЗАН/ОКСИД ГРАФЕНА

Н. Н. Сапрыкина, Г. К. Ельяшевич*

Институт высокомолекулярных соединений РАН, Санкт-Петербург

* E-mail: elya@hq.macro.ru

Поступила в Редакцию 23 апреля 2018 г.

После доработки 30 января 2019 г.

Принята к публикации 30 января 2019 г.

Разработаны новые пленочные композиционные системы, содержащие неорганический наполнитель

оксид графена в матрице хитозана. Исследованы механические и сорбционные свойства полученных

композитов хитозан/оксид графена в зависимости от содержания наполнителя. Показано, что вве-

дение оксида графена обеспечивает стабильность пленок хитозана в водных средах, а также при-

водит к значительному улучшению механических и сорбционных свойств композитов по сравнению с

пленками хитозана.

Ключевые слова: хитозан, оксид графена, композиты, сорбция.

DOI: 10.1134/S0044461819030125

Интерес к композиционным системам, включа-

ность, нетоксичность, отличная пленкообразующая

ющим в свой состав в качестве матрицы природные

способность, биосовместимость, сорбционная актив-

полисахариды, такие как хитозан, целлюлоза, альги-

ность, — считается одним из наиболее перспектив-

наты, обусловлен возможностью использования тако-

ных матричных полимеров [10, 11].

го рода материалов в различных областях пищевой,

При использовании хитозановых пленок возника-

медицинской, биомедицинской и фармацевтической

ют проблемы, связанные с их механической неста-

промышленности [1]. Однако низкая механическая

бильностью в жидких средах. Улучшение механиче-

прочность пленок и волокон, получаемых из раство-

ских свойств хитозансодержащих композиционных

ров полисахаридов, ограничивает их широкое приме-

материалов может быть достигнуто за счет введения

нение [2]. Введение неорганического наполнителя в

новых функциональных групп, сшивки, прививки

матрицу полимера является эффективным способом

полимерных и неполимерных компонентов и напол-

улучшения свойств материалов благодаря взаимодей-

нителей [12].

ствию компонентов. Наиболее часто для упрочнения

Одним их эффективных неполимерных модифи-

матриц из природных полисахаридов используют

каторов является оксид графена (ОГ), являющийся

неорганические наполнители — силикагель [3, 4],

высокоокисленной формой графена и характери-

углеродные нанотрубки [5, 6], гидроксиапатит [7],

зующийся наличием большого числа кислородсо-

фосфат кальция [8]. Конечные свойства композитов

держащих функциональных групп — эпоксидных,

зависят от различных факторов, наиболее важным

гидроксильных и карбоксильных. Оксид графена

из которых является межфазное связывание между

представляет собой графеновые листы, уложенные

наполнителем и матрицей, а также совместимость

в наноразмерные домены [12]. Одно из основных

компонентов [9].

применений графеновых листов состоит в использо-

Хитозан — второй после целлюлозы по распро-

вании их в качестве армирующих компонентов для

страненности природный полисахарид, содержащий

приготовления композитов с различными полимерами

большое число активных функциональных групп

[13]. Известно также, что оксид графена обладает

и обладающий такими свойствами, как гидрофиль-

высокой сорбционной активностью [14]. Это связано

Сорбционные и механические свойства композиционных систем хитозан/оксид графена

371

с тем, что ОГ имеет не только большую удельную

дом ИК-спектроскопии [23], в используемом оксиде

поверхность, но и высокое содержание кислорода.

графена содержатся главным образом карбоксильные,

Композиты с высокой сорбционной емкостью на ос-

карбонильные, эпоксидные и гидроксильные функци-

нове оксида графена могут быть получены путем мо-

ональные группы.

дификации ОГ молекулами органических соединений

Для приготовления пленочных образцов водную

и, в частности, полимеров [15].

дисперсию оксида графена выдерживали в ультразву-

Присутствие функциональных групп на плоскости

ковой ванне в течение нескольких часов до получения

листов оксида графена позволяет сформировать био-

однородной суспензии. Затем к суспензии последо-

композит хитозан/ОГ за счет образования химической

вательно добавляли концентрированную уксусную

связи между карбоксильной группой оксида графена

кислоту и хитозан до достижения концентраций 1.5%

и аминогруппой хитозана [16]. Описанные к настоя-

для раствора хитозана в 2%-ной уксусной кислоте.

щему моменту в литературе композиты ОГ/хитозан

Смесь перемешивали на магнитной мешалке в те-

содержат от 0.1 до 5% оксида графена [16-18]. В то

чение 1 сут, фильтровали через фильтр Шотта-100,

же время показано, что сорбционная активность та-

дегазировали с помощью водоструйного насоса и от-

ких систем растет с увеличением содержания оксида

ливали в стеклянные чашки Петри. Количество смеси

графена в композите. В связи с этим получение ком-

для получения пленки рассчитывали таким образом,

позиционных систем с более высоким содержанием

чтобы толщина готовой пленки составляла не менее

ОГ остается актуальной задачей.

100 мкм. Образцы сушили на воздухе при комнатной

В последнее время в литературе появился ряд ра-

температуре до постоянной массы, а затем хранили

бот, описывающих использование композитов хито-

их в эксикаторе с осушителем. Непосредственно пе-

зан/ОГ для выделения и разделения органических и

ред каждым экспериментом образцы выдерживали

неорганических соединений из жидких сред [19, 20].

в вакууме без нагрева в течение 1 сут для удаления

Поскольку основу композита составляет набухающий

остаточной влаги. Содержание оксида графена в ком-

полимер — хитозан, а введение оксида графена суще-

позите составляло от 0.3 до 15%. Полученные пленки

ственно изменяет структуру композита за счет образо-

были однородные, прозрачные и гладкие.

вания химических связей, важную роль играет вопрос

Метод светопропускания использовали для ха-

набухания и стабильности полученных композитов

рактеристики равномерности распределения оксида

в жидкостях различной природы, а также изменение

графена в хитозане [9]. Использовали пленки толщи-

механических свойств композитов в процессе набу-

ной 100-120 мкм, разброс толщины в пределах одной

хания. Сведений об этом в литературе не приводится.

пленки составлял 5 мкм. Коэффициент пропускания

Задачей настоящего исследования являлась раз-

света композиционных пленок с разным содержани-

работка методики получения эластичных пленочных

ем оксида графена измеряли на спектрофотометре

композиционных систем хитозан/оксид графена с

СФ-2000 (ОАО ЛОМО, Россия) с диапазоном длин

высоким содержанием активного компонента с целью

волн 200-800 нм.

улучшения механических свойств и сорбционной

Морфологию образцов исследовали методом ска-

активности исходных пленок хитозана. В работе

нирующей электронной микроскопии на приборе

исследовано влияние содержания оксида графена

SUPRA-55VP (Zeiss, Германия). Поперечные сечения

на механические свойства композитов в сухом и на-

пленок (сколы) получали методом хрупкого разруше-

бухшем состояниях в жидких средах органической и

ния при раскалывании в жидком азоте.

неорганической природы.

Исследование механических свойств проводили

при комнатной температуре на разрывной машине

2166 Р-5 (Точприбор, Иваново). Набухшие в парах

Экспериментальная часть

воды до равновесного состояния пленочные образцы

Для получения композиционных систем использо-

длиной 20 мм, толщиной 100-120 мкм и шириной

вали следующие исходные материалы: хитозан фир-

2 мм подвергали одноосному растяжению со скоро-

мы Aldrich Chemical Co., Inc. (США), М_w = 2.5·10⁵,

стью 20 мм·мин^-1. Механические характеристики

степень деацетилирования 0.75-0.85; оксид графена,

(модуль упругости, разрушающее напряжение и от-

полученный стандартным методом Хаммера [21].

носительную деформацию при разрыве) определяли

Размеры частиц оксида графена в водной дисперсии

по кривым напряжение-деформация σ-ε. При расчете

составляли 300-400 нм, частицы представляли собой

модуля упругости E использовали область малых

стопки, состоящие из слоев (листов графена) толщи-

деформаций (до значений ε = 3%), в которой зави-

ной порядка 7 нм [22]. Как было установлено мето-

симость σ от ε близка к линейной. Для каждого со-

372

Розова Е. Ю. и др.

става образцов проводили не менее пяти измерений.

Погрешность измерений, которая рассчитывалась как

среднеквадратичное отклонение, не превышала 10%

от среднего значения рассчитанных величин.

Набухание образцов в парах растворителей прово-

дили в герметически закрытом сосуде при комнатной

температуре. Количество сорбированных паров опре-

деляли гравиметрическим методом, взвешивая исход-

ную и набухшую пленку. Для измерения величины

сорбции оксида графена подготовленную водную

дисперсию ОГ наносили на инертную подложку и

высушивали на воздухе при комнатной температуре.

Равновесную степень набухания Q_eq (г·г^-1) рассчи-

Рис. 1. Коэффициент светопропускания T для хитоза-

тывали по формуле

новой пленки (1) и композиционных систем, содер-

жащих 0.3 (2), 0.5 (3), 3 (4), 5 (5), 10 (6) и 15% оксида

графена (7).

оксида графена толщиной порядка 0.5 мкм. Однако

где m_dr — масса образца в высушенном состоянии

следует отметить, что даже при таком количестве ча-

(г), m_eq — масса образца по достижении равновесной

стицы наполнителя ориентированы строго параллель-

степени набухания (г).

но поверхности пленки, что связано с плоскостным

характером структуры ОГ. С увеличением концентра-

Обсуждение результатов

ции до 5% возрастает не только количество стопок

Структура пленок. Предложенный метод полу-

оксида графена, но и их толщина до 6-7 мкм при со-

чения композиционных систем хитозан/ОГ позволил

хранении ориентации как относительно поверхности

избежать агрегации частиц оксида графена в матрице

пленки, так и относительно друг друга (рис. 2, в). При

хитозана, возникающей при смешивании готовых

максимальном содержании наполнителя в композите

растворов компонентов, и приготовить однородные

15% (рис. 2, г) отчетливо видно, что выступающие

растворы с равномерным распределением оксида гра-

листы оксида графена покрыты слоем полимера, что

фена. Для каждого образца случайным образом было

свидетельствует о межфазной адгезии ОГ к матрице

выбрано для сканирования три различных участка.

хитозана. Наблюдаемая высокая адгезия в данном

Разброс полученных данных составил не более 3%,

композите связана с природой компонентов и их срод-

что свидетельствует о высокой степени однородности

ством друг к другу, а именно с гидрофильностью

распределения наполнителя в матрице хитозана. При

оксида графена и поликатионными и гидрофильными

введении оксида графена исходные бесцветные плен-

свойствами хитозана.

ки хитозана постепенно становились коричневыми, и

Механические свойства композиционных пленок

интенсивность окраски усиливалась с повышением

хитозан/оксид графена. Морфологическая структура,

количества наполнителя. Как видно на рис. 1, све-

связанная с характером распределения частиц оксида

топропускание пленок уменьшается с увеличением

графена, обладающих плоскостной конфигурацией,

доли оксида графена в композите: для исходной хито-

в матрице хитозана определяет изменение механи-

зановой пленки коэффициент светопропускания при

ческих свойств композита по сравнению с исходной

800 нм составлял 86%, его значения снижаются до

пленкой хитозана. На рис. 3 представлены кривые

37% при содержании ОГ в композите 15%, что связа-

напряжение-деформация для образцов, набухших

но с поглощением света оксидом графена в видимой

до равновесного состояния в парах воды. На рисунке

области спектра.

видно, что кривая для пленок хитозана (кривая 1)

Распределение частиц оксида графена в объеме

после крайне узкой области упругих деформаций, о

хитозана исследовали с помощью электронно-микро-

наличии которой свидетельствует частичное восста-

скопических картин композитов хитозан/ОГ.

новление размеров образца после снятия напряже-

На рис. 2 представлены картины поперечного ско-

ния, показывает пластическую деформацию вплоть

ла образцов с разным содержанием наполнителя.

до разрыва пленки. Деформационные кривые для

При содержании ОГ 0.3% (рис. 2, б) видны отдель-

образцов, полученных с добавкой оксида графена

ные участки, представляющие собой стопки листов

менее 3%, носят такой же характер, как и кривая для

Сорбционные и механические свойства композиционных систем хитозан/оксид графена

373

Рис. 2. Картины поперечного скола хитозановой пленки (а) и композиционных систем, содержащих 0.3 (б), 5 (в) и

15% оксида графена (г).

пленок хитозана. На кривой для образца с 5% на-

«малых добавок» наполнителя. Исходная хитоза-

полнителя (кривая 2) появляется небольшой участок

новая пленка имеет модуль упругости при растя-

упругих деформаций (примерно до 2-3%) и заметное

жении 6 МПа, прочность на разрыв 3 МПа и отно-

увеличение угла наклона кривой на этом участке при

сительное удлинение при разрыве 47%. Добавление

расширении области пластической деформации по

оксида графена в матрицу хитозана в количестве

сравнению с кривой 1. Ход кривой 3, описывающей

0.3% приводит к падению как модуля упругости,

деформацию композита с 15% оксида графена, суще-

так и прочности до 3 и 1.5 МПа соответственно и

ственно отличается от хода кривых 1 и 2: увеличи-

к значительному росту разрывного удлинения до

вается участок упругих деформаций и угол наклона

85%. Ухудшение механических свойств при малых

этого участка, а также резко сокращается область пла-

добавках наполнителя связано с тем, что деформа-

стической деформации — практически сразу вслед за

ции в данном случае подвергается собственно хи-

упругими деформациями наступает разрыв образца.

тозановая матрица, в которую наполнитель вносит

На рис. 4 представлено изменение механических

дефекты и нарушает ее структуру (об этом свидетель-

характеристик образцов при возрастании содержания

ствует ход кривой напряжение-деформация, анало-

оксида графена. Обращает на себя внимание участок

гичный данному участку для исходной пленки хитозана).

374

Розова Е. Ю. и др.

Рис. 3. Кривые напряжение-деформация для хитозано-

вой пленки (1) и композиционных систем, содержащих

5 (2) и 15% оксида графена (3), после набухания в парах

воды до равновесного состояния.

Дальнейшее увеличение содержания оксида гра-

фена вплоть до максимального (15%) приводит к

формированию новой структуры композита, установ-

лению связей между компонентами и как следствие к

значительному росту прочности и модуля упругости

до 47 и 1180 МПа соответственно при одновременном

снижении разрывного удлинения до 12%. Увеличение

прочности и жесткости композитов по сравнению с

этими характеристиками для исходных пленок хито-

зана является проявлением армирующего действия

листов графена, собирающихся в протяженные струк-

туры, роль которых возрастает с повышением содер-

жания оксида графена.

Высокое содержание функциональных групп как

в хитозане, так и в оксиде графена предполагает воз-

можность их взаимодействия. В работах [24, 25] на

основании проведенных исследований было установ-

лено, что между хитозаном и оксидом графена про-

исходит реакция сшивания: эпоксидные группы ОГ

реагируют с аминогруппами хитозана с образованием

ковалентной связи и формированием сшитой структу-

ры. При малом содержании наполнителя в композите

Рис. 4. Зависимости разрывной прочности (а), модуля

упругости (б) и удлинения при разрыве (в) от содер-

(0.3%) степень поперечной сшивки незначительна.

жания ОГ в композиционных системах хитозан/оксид

В этом случае низкая степень сшивки и наличие де-

графена.

фектов в виде отдельных включений оксида графена

в матрицу хитозана, а также плоская листоподобная

структура оксида графена при расположении листов

возрастания числа мостиковых связей жесткость по-

параллельно поверхности пленки способствуют бо-

лимерного композита увеличивается.

лее легкому проскальзыванию цепей хитозана от-

Ранее авторами [9] было показано, что степень

носительно друг друга, что и приводит к резкому

поперечной сшивки резко повышается при концен-

увеличению разрывного удлинения до 85%. По мере

трации оксида графена 0.5% и затем медленно уве-

Сорбционные и механические свойства композиционных систем хитозан/оксид графена

375

личивается с ростом его содержания в композите.

Параметры растворимости пенетрантов

Эти результаты согласуются с данными, получен-

Параметр растворимости δ,

ными в настоящей работе. На рис. 4 видно, что уве-

Пенетрант

(Дж·см^-3)^1/2

личение содержания оксида графена в композите от

0.5% и выше приводит к значительному росту как

Вода

49.6

прочности, так и модуля упругости при одновремен-

Гексан

14.9

ном падении разрывного удлинения. Однако следует

отметить, что даже при максимальном содержании

Толуол

18.2

наполнителя (15%) полученные композиты, приобре-

тая значительно более высокие прочность и модуль

представлены величины параметров растворимости

упругости по сравнению с исходной хитозановой

для исследуемых жидкостей.

пленкой, сохраняют эластичность и способность к

Для исходных компонентов полученных компози-

изгибу и растяжению.

тов — хитозана и оксида графена параметры раство-

Важный результат введения оксида графена в хи-

римости δ составляют 43.06 и 25.4 (Дж·см^-3)^1/2 соот-

тозановую пленку состоит в том, что упрочнение и

ветственно [29, 30]. Поскольку содержание хитозана

повышение степени связанности между компонен-

в композите значительно больше, чем наполнителя,

тами обеспечивают стабильность данных компози-

растворимость воды в исследуемых пленках должна

тов в водных средах. Исходные хитозановые пленки

быть выше, чем растворимость толуола и гексана.

постепенно разрушаются при пребывании в воде, в

Это предположение полностью подтверждается по-

то время как композиты с содержанием оксида гра-

лученными экспериментальными результатами.

фена более 5% полностью сохраняют механическую

На рис. 5 приведены данные для сорбции паров

целостность в этих условиях.

воды в зависимости от состава композитов. Степень

Сорбционные свойства композитов хитозан/ок-

равновесного набухания достигается для хитозано-

сид графена и их компонентов. В работе проведены

вых пленок и композитов примерно за 7 сут, для об-

исследования сорбционной способности полученных

разцов оксида графена — 3 сут.

композиционных систем по отношению к парам воды,

Как видно на диаграмме (рис. 5), для компози-

а также органических соединений — гексана (н-ал-

ционных систем с небольшим содержанием окси-

каны) и толуола (ароматические углеводороды). Оба

да графена (до 5%) величины равновесной сорбции

компонента, входящие в состав композита, являются

имеют значения, близкие к значениям для исходной

гидрофильными полярными веществами с большим

хитозановой пленки. Это можно объяснить тем, что

количеством функциональных групп. Кроме того, на

при малом содержании оксида графена структура

сорбционную способность оксида графена оказывает

композита, т. е. его свободный объем, изменяется

влияние большая удельная поверхность и высокое

содержание кислорода (около 30 мас%). Согласно

существующим представлениям [26], для полярных

полимерных сорбентов поглощение паров раствори-

телей зависит от количества функциональных групп

и их доступности. Сорбция паров полимерами начи-

нается с заполнения их свободного объема. Однако

для того, чтобы сорбат попал в свободный объем

полимера, необходимо определенное термодинами-

ческое сродство компонентов, которое определяется

целым рядом факторов [27], основными из которых

являются параметры Гильдебранда для полимера и

сорбата, поверхностное натяжение и мольные объе-

мы компонентов. Параметр Гильдебранда, или иначе

параметр растворимости δ, используют для предска-

зания взаимодействия полимера с растворителем.

Согласно теории растворимости [28], чем меньше

Рис. 5. Равновесная степень набухания в парах воды

различие в параметрах растворимости полимера и

пленок хитозана (1), оксида графена (2) и композици-

сорбируемого вещества Δδ, тем выше сорбция и рас-

онных систем, содержащих 0.3 (3), 5 (4) и 15% напол-

творимость этого вещества в полимере. В таблице

нителя (5).

376

Розова Е. Ю. и др.

незначительно по сравнению с исходной пленкой

Ароматические углеводороды, в частности сла-

хитозана, и такое количество наполнителя не сказы-

бополярный толуол, удерживаются гидрофильным

вается на величине равновесной степени набухания.

хитозаном за счет специфического взаимодействия

При большем содержании оксида графена (10 и 15%)

π-электронов ароматического ядра с полярными груп-

структура композита становится более однородной,

пами хитозана, такими как аминогруппа, ацетами-

листы оксида графена расположены в массе полимера

догруппа, гидроксильные группы. В свою очередь

регулярными слоями, что приводит к значительному

наличием большого числа кислородсодержащих

увеличению как свободного объема, так и количества

функциональных групп обусловлено сродство ок-

кислородсодержащих групп, и сорбционная емкость

сида графена к ароматическим соединениям [10].

композитов заметно возрастает по сравнению с этой

Согласно данным, приведенным в таблице, параметр

величиной для пленок хитозана.

растворимости δ для оксида графена по своему зна-

Хитозан, как и оксид графена, имеет слабое срод-

чению наиболее близок к показателю растворимости

ство к н-алканам, в частности к н-гексану [31], чем и

толуола, т. е. для этой пары полимер-растворитель

обусловлена меньшая, чем в парах воды, степень на-

величина Δδ минимальна. Равновесные степени на-

бухания исходных компонентов и композитов в парах

бухания достигаются в этом случае за 1.5-2 ч.

этого растворителя (рис. 6). Равновесная степень набу-

Как видно на рис. 7, величина сорбции паров то-

хания достигается для хитозановых пленок и образцов

луола оксидом графена во много раз выше, чем для

оксида графена за 5-6 ч, для композитов — за 10-15 ч.

исходной хитозановой пленки и для полученных ком-

Взаимодействие полярных полимеров с парами

позитов. Более того, композиционные системы хито-

«инертных» жидкостей по механизму ближе к по-

зан/ОГ показывают для паров толуола самые низкие

верхностной адсорбции [32], чем к абсорбции, так

величины сорбции среди исследованных в данной

как сорбат индифферентен к специфике сорбцион-

работе растворителей. Однако величина сорбции для

ных центров, т. е. не оказывает активного влияния

композитов выше, чем для пленок хитозана.

на полимерную матрицу и не вызывает изменения ее

Причиной ограниченного набухания полученных

структуры. Следовательно, в данном случае сорбат

композитов в парах толуола, несмотря на сродство

можно рассматривать как характеристику свободно-

компонентов к данному растворителю, являются

го объема образца. При введении оксида графена в

поперечные химические связи, образующие про-

хитозановую матрицу происходит увеличение сво-

странственную сетку. Такая сетка в данном случае

бодного объема композита, которое приводит к тому,

играет роль мембраны, проницаемой для малых мо-

что количество адсорбированного н-гексана в компо-

лекул растворителей, таких как вода и гексан, но

зиционных образцах возрастает более чем в 1.25 раза

препятствует диффузии имеющих больший раз-

по сравнению с исходной хитозановой пленкой и в

мер ароматических молекул толуола в объем компо-

2 раза относительно чистого оксида графена (рис. 6).

зита.

Рис. 6. Равновесная степень набухания в парах гексана

Рис. 7. Равновесная степень набухания в парах толуола

пленок хитозана (1), оксида графена (2) и композици-

онных систем, содержащих 0.3 (3), 5 (4) и 15% оксида

графена (5).

Сорбционные и механические свойства композиционных систем хитозан/оксид графена

377

Выводы

[12] Terzopoulou Z., Kyzas G. Z., Bikiaris D. N. // Mate-

rials. 2015. V. 8. P. 652-683.

Получены композиционные образцы пленочного

[13] Sobon G., Sotor J., Jagiello J., Kozinski R., Zdrojek M.,

типа, включающие хитозан в качестве матричного

Holdynski M., Paletko P., Boguslawski J., Lipinska L.,

полимера и оксид графена в качестве наполнителя.

Abramski K.M. // Opt. Expr. 2012. V. 20. P. 19463-

Однородное распределение оксида графена в ма-

19473.

трице хитозана и сильная межфазная адгезия между

[14] Ren Y., Yan N., Wen Q., Fan Z., Wei T., Zhang M.,

компонентами привели к значительному улучшению

Ma J. // Chem. Eng. J. 2011. V. 175. P. 1-7.

механических свойств полученных композиционных

[15] Fan L., Luo C., Sun M., Qui H., Li X. // Colloids Surf.

пленок, а именно к заметному росту прочности и

B. 2013.V. 103. P. 601-607.

[16] Stankovich S., Dikin D. A., Dommett G. H. B., Kohl-

модуля упругости при соответствующем снижении

haas K. M., Zimney E. J., Stach E. A., Piner R. D.,

разрывного удлинения с увеличением содержания

Nguyen S. T., Ruoff R. S. // Nature Lett. 2006. V. 442.

оксида графена. Однако даже при максимальном

P. 282-286.

количестве оксида графена (15%) пленки сохраня-

[17] Pan Y., Wu T., Bao H., Li L. // Carbohydrate Polymers.

ли эластичность и способность к изгибу и растя-

2011. V.83 P. 1908-1915.

жению. Установлено, что введение оксида графена

[18] Shaoa L., Chang X., Zhang Y., Huang Y., Yao Y.,

способствует увеличению свободного объема ком-

Guo Z. // Appl. Surface Sci. 2013.V. 280. P. 989-

позиционных образцов, это приводит к повышению

992.

сорбционной способности по сравнению с пленками

[19] Постнов В. Н., Родинков О. В., Москвин Л. Н.,

хитозана и сообщает композиционным образцам ме-

Новиков А. Г., Бугайченко А. С., Крохина О. А.

ханическую целостность и стабильность в водных

// Успехи химии. 2016. Т. 85 (2). С. 115-138

средах, в то время как исходные пленки хитозана в

[Postnov V. N., Rodinkov O. V., Moskvin L. N., Novi-

воде полностью разрушаются.

kov A. G., Bugaichenko A. S., Krokhina O. A. // Russ.

Chem. Rev. 2016. V. 85. N 2. P. 115-138].

Финансирование работы

[20] Terzopoulou Z., Kyzas G. Z., Bikiaris D. N. // Mate-

rials. 2015. V. 8. P. 652-683.

Работа выполнена с использованием средств госу-

[21] Hummers W. S., Offeman R. E. // J. Am. Chem. Soc.

дарственного бюджета по госзаданию на 2017-2019

1958. V. 80. P. 1339-1339.

годы (№ г.р. АААА-Ф 16-116071450048-3).

[22] Sivashankar R., Sathya A. B., Vasantharaj K., Sivasu-

bramanian V. // Environmental Nanotechnol., Moni-

Список литературы

toring & Management. 2014. N 1-2. P. 36-49.

[1] Badawy M. E. I., Rabea E. I., Rogge T. M., Ste-

[23] Kostromin S., Saprykina N., Vlasova E., Ţîmpu D.,

vens C. V., Smagghe G., Steurbaut W., Höfte M. //

Cozan V., Bronnikov S. // J. Polym. Res. 2017. V. 24.

Biomacromolecules. 2004. V. 5. P. 589-595.

P. 211.

[2] Prateepchanachai S., Thakhiew W., Devahastin S.,

[24] Shao L., Chang X., Zhang Y., Huang Y., Yao Y., Guo Z.

Soponronnarit S. // Carbohydrate Polymers. 2017.

// Appl. Surface Sci. 2013. V. 280. P. 989-992.

V. 174. P. 253-261.

[25] Fan H. L., Wang L. L., Zhao K. K., Li N., Shi Z. J.,

[3] Oki A., Qiu X. D., Alawode O., Foley B. // Mater. Lett.

Ge Z. G., Jin Z. X. // Biomacromolecules. 2010 V. 11.

2006. V. 60. P. 2751-2755.

P. 2345-2351.

[4] Rutnakornpituk M., Ngamdee P., Phinyocheep P. //

[26] Чалых А. Е. Диффузия в полимерных системах. М.:

Carbohydrate Polymers. 2006. V. 63. P. 229-237.

Химия, 1987. 312 с.

[5] Coleman J. N., Khan U., Gun′ko Y. K. // Adv. Mater.

[27] Бухина М. Ф. Техническая физика эластомеров. М.:

2006. V. 18. P. 689-706.

Химия, 1984. 224 с.

[6] Ke G., Guan W. C., Tang C. Y., Guan W. J., Zeng D. L.,

[28] Barton A. F. M. CRC Handbook of Solubility Parame-

Deng F. // Biomacromolecules. 2007. V. 8. P. 322-326.

ters. Boca Raton: CKC Press, 1991. 768 p.

[7] Kim S. B., Kim Y. J., Yoon T. L., Park S. A., Cho I. H.,

[29] Jawalkar S. S., Raju K. V. S. N., Halligudi S. B., Sai-

Kim E. J. // Biomaterials. 2004. V. 25. P. 5715-5723.

ram M., Aminabhavi T.M. // J. Phys. Chem. B. 2007.

[8] Wang J., Boer J., Groot K. // J. Dent. Res. 2004. V. 83.

V. 111. P. 2431-2439.

P. 296-301.

[30] Gallerneault M., Truica-Marasescu F., Docoslis A.

[9] Pan Y., Wu T., Bao H., Li L. // Carbohydrate Polymers.

// Surface & Coatings Technol. 2018. V. 334. P. 196-

2011. V. 83. P. 1908-1915.

203.

[10] Shahidi F. J., Arachchi K. V., Yeon Y. J. // Trends Food

[31] Котельникова Т. А. // Сорбцион. хроматогр. про-

Sci. Technol. 1999. V. 10. P. 37-51.

цессы. 2008. Т. 8. С. 50-59.

[11] Islam S., Bhuiyan M. A. R., Islam M. N. // J. Polym.

[32] Гребенников С. Ф., Кынин А. Т. // ЖПХ. 1982. Т. 55.

Environment. 2017. V. 25. P. 854-866.

№ 10. С. 2299-2303.