ҚИЗИЛМИЯ ИЛДИЗИ МИКРОКРИСТАЛЛИК ЦЕЛЛЮЛОЗАСИ ВA SiO2 AСОСИДAГИ ОРГAНИК-НООРГAНИК КОМПОЗИТЛAРНИНГ ТУЗИЛИШИ ВА ХОССАЛАРИНИ ТАДҚИҚ ҚИЛИШ.
Creators: name: Эргашев Д.Ж
name: Атаханов А.А
Publisher: name: Zenodo
Year: 2025

description: Органик-ноорганик гибрид материаллар ўзининг ноёб ва ўзига хос хусусиятлари туфайли илмий ва амалий қизиқиш уйғотмоқда. Ушбу гибрид материалларнинг органик полимер матрицасига ноорганик компонент қўшилиши, хоссаларига фойдали таъсир кўрсатади [1-4].


Целлюлоза ҳосилалари ва кремний диоксиди органик-ноорганик композицияларни синтез қилиш учун жуда мос хомашё ҳисобланади [5-7]. 


Бу ишда қизилмия илдизи целлюлозасининг модификацияланган шакли микрокристаллик целлюлоза (МКЦ) ва SiO2 асосидаги органик ноорганик композит синтез қилиниб, унинг тузилиши ва хоссалари ўрганилди. Бунда целлюлоза-кремний композит (ЦКК) намунаси, золь-гель методидан фойдаланилган ҳолда, хона ҳароратида синтез қилинди.


Олинган намуналарнинг сифат кўрсаткичларини ўрганиш мақсадида инфрақизил спектроскопия, термик анализ, рентгенография, ёруғликнинг динамик сочилиши ва атом куч микроскопияси методлари ёрдамида текширувлар ўтказилди.


МКЦ нинг ИҚ-спектри ўрганилганда целлюлоза учун характерли бўлган валент ва деформацион тебранишлари мавжудлиги кузатилди. SiO2 нинг ИҚ-спектрида целлюлозадан фарқли бўлган валент ва деформацион тебранишлари мавжудлиги яни 790 см-1 ва 1100 см-1 соҳаларда Si-O-Si мос келадиган ютилиш спектларининг ҳосил бўлганлиги SiO2 га ҳослигининг исботидир. Целлюлоза-кремний композитларини ИҚ спектрларида целлюлоза ва SiO2 учун характерли бўлган валент ва деформацион тебранишлари кузатилди. Айнан целлюлоза учун характерли бўлган SiO2 да кўзатилмаган 2903см-1 соҳасида метилен ва метин гуруҳларидаги С-Н валент тебраниши мавжудлиги, шу билан биргаликда 790 см-1 ва 1100 см-1 соҳаларда Si-O-Si ва Si-O-С га мос келадиган пикларнинг ҳосил бўлганлиги целлюлоза-кремний композитлари кимёвий боғланганлигининг исботидир, шунингдек 470 см-1 соҳада ҳам Si-O-Si гуруҳларига мос келувчи ютилиш спектларининг ҳосил бўлганлигини кўриш мумкин [8,9]. 


Олинган ЦКК нинг рентгенографик анализ натижаларига кўра уларнинг кристаллик даражаси МКЦ билан солиштирганда 71% МКЦ дан композициянинг кристаллик даражаси 20% гача пасайиши аниқланди ва дифрактограммадаги 2θ=22.58° соҳадаги кристаллик рефлексларининг интенсивлигининг пасайиши кузатилди. Бу МКЦ нинг юза қисмига аморф SiO2 нанозарраларининг кимёвий боғланганлиги ҳисобига аморф хоссали намунага мос келганлигини кўришимиз мумкин. 


ЦКК намуналарининг термик таҳлили, интеграл ва дифференциал термогравиметрия эгри чизиғига асосланиб, ҳосил бўлган композициянинг термик парчаланишга чидамлилиги МКЦ намунасига нисбатан кескин ошганлиги кузатилди. Бу МКЦ ва SiO2 ўртасида кимёвий ўзаро таъсир мавжудлигини кўрсатади, бу бошқа тадқиқотлар натижалари билан ҳам тасдиқланган.


Ёруғликнинг динамик сочилиши ва атом куч микроскопияси ёрдамида ЦКК заррачаларининг ўлчамлари ўрганилганда уларнинг (500-800 нм) нанометрдан (300-700 мкм) микронгача оралиқда ва турли хил тақсимотга эга эканлиги аниқланди.


Келтирилган таҳлил натижаларига асосланиб, оддий усул яъни золь-гель методидан фойдаланган ҳолда целлюлоза ҳосилалари ва кремний диоксиди асосида ноёб ва ўзига хос ҳусусиятга эга органик-ноорганик гибрид материал олинди.


 


Адабиётлар


1. Innocenzi P, Lebeau B. Organic–inorganic hybrid materials for nonlinear optics // J Mater Chem 2005;15:3821–31. doi.org/10.1039/B506028A


2. Bauer F, Decker U, Ernst H, Findeisen M, Langguth H, Mehnert R, et al. Functionalized inorganic/organic nanocomposites as new basic raw materials for adhesives and sealants Part 2. // Int J AdhesAdhes 2006;26:567–70. doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2005.11.001


3. Elsevier B.V. Hybrid Polymer–Inorganic Nanostructures // U Wiesner, Cornell University, Ithaca, NY, USA. 2012 ; 65:491–516.doi.org/10.1016/B978-0-444-53349-4.00179


4. Sanchez C, Julı´an B, Belleville P, Popall M. Applications of hybrid organic–inorganic nanocomposites // J Mater Chem 2005;15:3559–3592. 


5. H. S. Barud, R. M. N. Assunc, M. A. U. Martines, J. Dexpert-Ghys, R. F. C. Marques, Y. Messaddeq, S. J. L. Ribeiro. Bacterial cellulose–silica organic–inorganic hybrids // Sol-Gel SciTechnol (2008) 46:363–367. DOI:10.1007/s10971-007-1669-9


6. Sónia S., Dmitry V., Evtuguin, Inês P., Ana Esculcas P. Synthesis and characterisation of cellulose/silica hybrids obtained by heteropoly acid catalysed sol–gel process // Materials Science and Engineering,  2007, V 27, № 1, 172-179. doi.org/10.1016/j.msec.2006.04.007


7. Dieter K., Brigitte H., Hans-Peter F., Andreas B.Cellulose: fascinating biopolymer and sustainable raw material // Affiliations expandPMID: 2005 May 30;44(22):3358-93.DOI: 10.1002/anie.200460587


8. Rigacci, A.; Pierre, A.C.; SiO2 aerogels; In: M.A Aeregeter et al. (eds), Aerogels Handbook, Springer Science, 2011, 21-45.


9.Joabel R., Alessandra S.F., Lina B., Caue R., Maria A. M., José M.M., Gustavo H., Denzin T. Evaluation of reaction factors for deposition of silica (SiO2) nanoparticles on cellulose fibers //Carbohydrate Polymers 2014. Т. 114, № 1. С. 424–431. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2014.08.042.