📄Работа №74666
Тема: СОЗДАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ И ДИОКСИДА КРЕМНИЯ, ОБЛАДАЮЩИХ СУПЕРАДСОРБЦИОНН И СВОЙСТВАМИ
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
химия
Объем:
65 листов
Год:
2019
Просмотров:
132
4200
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Аналитический обзор 8
1.1 Методы получения аэрогеля 8
1.2 Структура аэрогелей 13
1.3 Химические свойства аэрогеля 15
1.4 Физические свойства 16
1.4.1 Теплопроводность 16
1.4.2 Оптические свойства 16
1.4.3 Механические свойства 18
1.5 Применение аэрогелей 18
1.6 Золь-гель метод 20
1.7 Анализ сорбентов для сбора нефтепродуктов 22
1.7.1 Достигнутые успехи в развитии процессов сорбции нефтепродуктов
и процессов производства сорбирующих материалов 22
1.7.2 Анализ волокнистых сорбентов и процессов сорбции
нефтепродуктов с поверхности воды 28
1.7.3 Теоретические подходы в изучении процессов сорбции 34
2 Экспериментальная часть 40
2.1 Метод получения полимерных композиций 40
2.2 Сканирующий электронный микроскоп (SEM) 40
2.3 Рентгенофазовый анализ 42
2.4 Метод эталонной порометрии 43
2.5 Исследование сорбционной способности полимерных композиций на
основе целлюлозы и диоксида кремния по отношению к воде 45
3 Обсуждение результатов 46
3.1 Получение полимерных композиций 46
3.2 Рентгенофазовый анализ полученных образцов 47
3.3 Размер пор полученных образцов 50
3.4 Гидрофильные свойства полученных образцов 52
ВЫВОДЫ 54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 55
1 Аналитический обзор 8
1.1 Методы получения аэрогеля 8
1.2 Структура аэрогелей 13
1.3 Химические свойства аэрогеля 15
1.4 Физические свойства 16
1.4.1 Теплопроводность 16
1.4.2 Оптические свойства 16
1.4.3 Механические свойства 18
1.5 Применение аэрогелей 18
1.6 Золь-гель метод 20
1.7 Анализ сорбентов для сбора нефтепродуктов 22
1.7.1 Достигнутые успехи в развитии процессов сорбции нефтепродуктов
и процессов производства сорбирующих материалов 22
1.7.2 Анализ волокнистых сорбентов и процессов сорбции
нефтепродуктов с поверхности воды 28
1.7.3 Теоретические подходы в изучении процессов сорбции 34
2 Экспериментальная часть 40
2.1 Метод получения полимерных композиций 40
2.2 Сканирующий электронный микроскоп (SEM) 40
2.3 Рентгенофазовый анализ 42
2.4 Метод эталонной порометрии 43
2.5 Исследование сорбционной способности полимерных композиций на
основе целлюлозы и диоксида кремния по отношению к воде 45
3 Обсуждение результатов 46
3.1 Получение полимерных композиций 46
3.2 Рентгенофазовый анализ полученных образцов 47
3.3 Размер пор полученных образцов 50
3.4 Гидрофильные свойства полученных образцов 52
ВЫВОДЫ 54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 55
📖 Введение
В настоящее время показана широкая перспективность использования в качестве материалов для сорбции различных жидкостей - суперадсорбентов, в том числе на основе, так называемых, полимерно-композиционных материалов (ПКМ). Композиты, в которых матрицей служит полимерный материал, являются одним из самых многочисленных и разнообразных видов материа-лов.
Среди природных материалов целлюлоза и её производные являются привлекательными из-за их большой адсорбционной способности, возобновляемых источников и способности к биологическому разложению, например, ГПМЦ (гидрокси-пропил-метил-целлюлоза).
ГПМЦ не содержит лигнин и гемицеллюлозы, не токсична, обладает высокой механической прочностью на растяжение и разрыв, обладает высокой влагоудерживающей способностью.
На основе ГПМЦ можно создавать сверхлёгкие и сверхпрочные материалы, такие, например, как аэрогель, обладающий всеми вышеперечисленными свойствами, присущими исходной наноцеллюлозе.
Аэрогели - это класс материалов, представляющих собой гель, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной. Такие материалы обладают рекордно низкой плотностью и демонстрируют ряд уникальных свойств: твёрдость, прозрачность, жаропрочность, чрезвычайно низкую теплопроводность и так далее. В переводе «аэрогель» означает «замороженный воздух», еще нередко его называют - «замороженный дым». На ощупь аэро-гель похож на затвердевшую пену, либо пенопласт. У этого материала рекордно низкая плотность - в тысячу раз меньше чем у стекла и в полтора раза выше чем у воздуха. Сегодня аэрогель считается самым легким твердым материалом из существующих, способный выдержать нагрузку в 2000 раз больше собственного веса.
Аэрогели на основе целлюлозы и диоксида кремния представляют собой класс пористых легковесных веществ с высокой удельной площадью поверхности и способностью сорбировать большие количества органических жидкостей, в сотню раз превышающих их собственный вес. Аэрогели обладают высокой гидрофобностью, что в совокупности с высокой сорбционной емкостью и возможностью регенерации открывает возможность использования их в качестве сорбентов для сбора органических жидкостей с поверхности воды.
Таким образом, основной целью представленной работы является, разработка на основе ГПМЦ и диоксида кремния биоразлагаемых полимерно-композиционных материалов - аэрогелей, обладающих суперадсорбционными свойствами.
В рамках проекта решались следующие задачи:
1. Разработка подходов с использованием золь-гель метода к получению композиционных материалов на основе оксида кремния и целлюлозы. Изучение возможности варьирования структуры и основных характеристик (пористость, плотность и т.д.) от условий процесса получения, т.е. нахождению корреляции структура-свойство.
2. Получение с использованием золь-гель метода композиционных материалов из оксида кремния и целлюлозы.
3. Изучение физико-химических свойств полученных композиций.
4. Изучение сорбционных свойств полученных композиционных материалов.
Среди природных материалов целлюлоза и её производные являются привлекательными из-за их большой адсорбционной способности, возобновляемых источников и способности к биологическому разложению, например, ГПМЦ (гидрокси-пропил-метил-целлюлоза).
ГПМЦ не содержит лигнин и гемицеллюлозы, не токсична, обладает высокой механической прочностью на растяжение и разрыв, обладает высокой влагоудерживающей способностью.
На основе ГПМЦ можно создавать сверхлёгкие и сверхпрочные материалы, такие, например, как аэрогель, обладающий всеми вышеперечисленными свойствами, присущими исходной наноцеллюлозе.
Аэрогели - это класс материалов, представляющих собой гель, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной. Такие материалы обладают рекордно низкой плотностью и демонстрируют ряд уникальных свойств: твёрдость, прозрачность, жаропрочность, чрезвычайно низкую теплопроводность и так далее. В переводе «аэрогель» означает «замороженный воздух», еще нередко его называют - «замороженный дым». На ощупь аэро-гель похож на затвердевшую пену, либо пенопласт. У этого материала рекордно низкая плотность - в тысячу раз меньше чем у стекла и в полтора раза выше чем у воздуха. Сегодня аэрогель считается самым легким твердым материалом из существующих, способный выдержать нагрузку в 2000 раз больше собственного веса.
Аэрогели на основе целлюлозы и диоксида кремния представляют собой класс пористых легковесных веществ с высокой удельной площадью поверхности и способностью сорбировать большие количества органических жидкостей, в сотню раз превышающих их собственный вес. Аэрогели обладают высокой гидрофобностью, что в совокупности с высокой сорбционной емкостью и возможностью регенерации открывает возможность использования их в качестве сорбентов для сбора органических жидкостей с поверхности воды.
Таким образом, основной целью представленной работы является, разработка на основе ГПМЦ и диоксида кремния биоразлагаемых полимерно-композиционных материалов - аэрогелей, обладающих суперадсорбционными свойствами.
В рамках проекта решались следующие задачи:
1. Разработка подходов с использованием золь-гель метода к получению композиционных материалов на основе оксида кремния и целлюлозы. Изучение возможности варьирования структуры и основных характеристик (пористость, плотность и т.д.) от условий процесса получения, т.е. нахождению корреляции структура-свойство.
2. Получение с использованием золь-гель метода композиционных материалов из оксида кремния и целлюлозы.
3. Изучение физико-химических свойств полученных композиций.
4. Изучение сорбционных свойств полученных композиционных материалов.
✅ Заключение
1 С использованием золь-гель метода получены композиты на основе SiO2и целлюлозы. На основе полученных композитных аэрогелей разработан метод получения аэрогелей с различным соотношением SiO2и целлюлозы.
2 С использованием физико-химических методов проанализированы фазовые состояния, морфология, элементный анализ, а так же экспериментально получены данные по пористости материала. Показано, что увеличение содержание диоксида кремния приводит к увеличению среднего размера пор.
3 Изучены гидрофильные свойства полученных композиционных аэро-гелей. Показа их высокая адсорбционная способность к воде.
2 С использованием физико-химических методов проанализированы фазовые состояния, морфология, элементный анализ, а так же экспериментально получены данные по пористости материала. Показано, что увеличение содержание диоксида кремния приводит к увеличению среднего размера пор.
3 Изучены гидрофильные свойства полученных композиционных аэро-гелей. Показа их высокая адсорбционная способность к воде.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.