Влияние высокодисперсного диоксида титана на жидкие кристаллы фосфолипидов

9

С 11 6 X И в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. Nb 7

Библиографические ссылки

1. К. Govender. Understanding the factors that govern the deposition and morphology of thin films of ZnO from aqueous solution./ K. Govender, D. S. Boyle, P. B. Kenway, P. O'Brien. // J. Mater. Chem., 2004.Vol. 1. P. 2575-2591.

2. R. Xie. Low temperature growth of uniform ZnO particles with controllable ellipsoidal morphologiesand characteristic luminescence patterns./ R. Xie, D. Li, H. Zhang, D. Yang, M. Jiang, T. Sekiguchi, B. Liu, Y. Bando.// J. Phys. Chem., 2006. B: Vol. 110. P. 19147-19153.

3. Вохминцев K.B. Исследование методом ПЭМ динамики формирования частиц наноструктурированого ZnO в ходе прокаливания./ К.В. Вохминцев, Е.А. Трусова, С.А. Писарев, Е.В. Юртов. // Успехи в химии и химической технологии: Сб. науч. тр. [под ред. П.Д. Саркисова и В.Б. Сажина]; / РХТУ им. Д.И. Менделеева М.: Изд-во РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2009. Т. ХХШ. № 9 (102). С. 59 - 64.

4. S. Bai. Characteristic analysis of ZnO varistors made with spherical precipitation powders/ S. Bai, J. Shieh, T. Tseng .//Materials Chemistry and Physics, 1995. Volume 41, Issue 2. P. 104-109.

5. A. Susarrey-Arce. Synthesis of ZnO nanoparticles supported on zeolites and their cathodoluminescence properties./ A. Susarrey-Arce, M. Herrera-Zaldivar, V. Petranovskii.//Studies in Surface Science and Catalysis, 2008. V. 174. Part 1. P. 173-176.

6. Y Han. A Preparation of homogeneous ZnO nanoparticles via precipitation-pyrolysis with Zn5(C03)2(0H)6 as precursor./ Y Han, Y. Ding, W. Yin, Zheng-xian M. //Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2006. V. 16, Issue 5. P. 1205-1212.

7. R. Moleski. Controlled production of ZnO nanoparticles from zinc glycer-olate in a sol-gel silica matrix./R. Moleski, E. Leontidis, F. Krumeich. //Journal of Colloid and Interface Science, 2006. V. 302. Issue 1. P. 246-253.

8. C. Bouvy. ZnO/mesoporous silica nanocomposites prepared by the reverse micelle and the colloidal methods: Photoluminescent properties and quantum size effect./ C. Bouvy, W. Marine, B. Su. //Chemical Physics Letters, 2007. V. 438. Issues 1-3. P. 67-71.

УДК 541.182.644

M.C. Гасими, Е.А. Кузнецова, H.M. Мурашова, Е.В. Юртов

Российский химико-технологический университет им. Д.И.Менделеева, Москва, Россия

ВЛИЯНИЕ ВЫСОКОДИСПЕРСНОГО ДИОКСИДА ТИТАНА НА ЖИДКИЕ КРИСТАЛЛЫ ФОСФОЛИПИДОВ

Effects of nanoparticles of titanium dioxide on liquid crystals in the system phospholipids concentrate "Moslecithin" - vaseline oil - water is researched. It is shown, that addition of titanium dioxide into this system leads to a decrease of viscosity, but doesn't influence on solubilization of water.

9

С 11 6 X U/ в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. № 7

Было изучено влияние высокодисперсного диоксида титана на жидкие кристаллы в системе фосфолипидный концентрат «Мослецитин» - вазелиновое масло - вода. Показано, что введение в данную систему диоксида титана не уменьшает солюбилизационную емкость жидких кристаллов по воде, но приводит с снижению вязкости.

Перспективными носителями лекарственных веществ для медицины и косметологии являются наноструктуры лецитина и других природных фосфолипидов. В качестве наноматериалов для медицины могут использоваться везикулы (липосомы), органогели из обратных мицелл и лиотропные жидкие кристаллы.

Цель данной работы - изучить влияние высокодисперсного диоксида титана на жидкие кристаллы фосфолипидов в системе фосфолипидный концентрат «Мослецитин» - вазелиновое масло - вода.

В работе использовались: фосфолипидный концентрат «Мослецитин» (ФЛК), вазелиновое масло, дистиллированная вода, порошкообразный ТЮг. Фосфолипидный концентрат «Мослецитин» содержит 22 % (масс.) лецитина. Он сертифицирован и разрешен Минздравом к применению в качестве биологически активной добавки.

Диоксид титана вводился в образцы в виде водной дисперсии. Дисперсию получали путем воздействия ультразвука на порошок ТЮг в биди-стиллированной воде в течении 30 минут. Концентрация дисперсии составляла 0,05 г ТЮг на 100 мл воды. Размер частиц ТЮг был определен на приборе Zetasizer Nano ZS (Malvern, Великобритания). Средний диаметр частиц по результатам пяти измерений составлял 300 нм. Распределение частиц по размерам представлено на рис. 1.

Получение жидких кристаллов на основе фосфолипидного концентрата «Мослецитин» включало в себя следующие операции. Навеску ФЛК смешивали с вазелиновым маслом и помещали в жидкостной термостат при температуре 70°С на 2 часа при периодическом перемешивании до получения гомогенной системы. Затем к смеси добавляли водную дисперсию ТЮг. Образец (в герметичном сосуде, чтобы избежать испарения введенной воды) выдерживали при температуре 50°С при периодическом перемешивании в течение 2 часов, затем охлаждали и хранили при комнатной температуре.

20

Диаметр, нм

Рис. 1. Распределение частиц Ti02 в водной среде по размерам. Измерения проводились на Zetasizer Nano ZS

9

С 11 6 X И в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. Nb 7

Исследования солюбилизационной емкости по воде проводили путем добавления в образец (V=2 мл) порций водной дисперсии ТЮг (по 0,05-0,1 мл). Образец выдерживали при температуре 50°С до полной солюбилизации дисперсии, затем охлаждали до 20 °С и с помощью поляризационного микроскопа при скрещенных поляроидах проверяли наличие жидкокристаллической фазы, прозрачность и гомогенность образца. Использовали микроскоп Axiostar plus для наблюдения в проходящем свете (Zeiss, Германия) с цифровой фотокамерой Cannon. Все изученные жидкие кристаллы по результатам поляризационной микроскопии являлись ламеллярными.

150

с.

Рис. 2. Реологические кривые жидкокристаллических образцов в системе фосфолипидный концентрат «Мослецитин» - вода (водная дисперсия ТЮ2) при 20 °С.

Состав образцов: 1 - 20 % (масс.) воды, 80 % (масс.) ФЛК; 2 - 20 % (масс.) водной дисперсии ТЮ2,80 % (масс.) ФЛК; 3 - 30 % (масс.) воды, 70 % (масс.) ФЛК;

4 - 30 % (масс.) водной дисперсии ТЮ2, 70 % (масс.) ФЛК.

Солюбилизационная емкость жидких кристаллов в системе фосфолипидный концентрат «Мослецитин» - вазелиновое масло - вода, не содержащих и содержавших высокодисперсный ТЮг практически не различалась. Например в жидкокристаллический образец состава 70 % (масс.) ФЛК, 20 % (масс.) вазелинового масла и 10 % (масс.) воды можно солюбилизировать воду или водную дисперсию ТЮг до 39 % (масс.).

Изучение реологических свойств образцов проводились с использованием ротационного вискозиметра «Щ1ео1ез1 2» (Германия) с измерительной системой «конус-пластина» в диапазоне скоростей сдвига от 5,56 до 540 с-1. В процессе измерения температура контролировалась с помощью термо-

9

С 11 6 X U/ в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. № 7

стата с точностью до 0,25°С. Перед каждым измерением образец выдерживали в течение 20 минут при заданной температуре.

Измерения реологических свойств проводились в образцах двух групп. Образцы жидких кристаллов в первой группе не содержали вазелинового масла. Их составы различались по массовому соотношению водной дисперсии ТЮг и фосфолипидов. Образцы второй группы включали в свой состав вазелиновое масло. Их составы характеризовались одинаковым соотношением (по массе) фосфолипидов и вазелинового масла и различным содержанием водной дисперсии ТЮг. Зависимости вязкости образцов жидких кристаллов от скорости сдвига при температуре 20 °С представлены для образцов первой группы на рис.2. Для образцов второй группы были получены аналогичные результаты.

Как видно из представленных данных, введение высокодисперсного диоксида титана в жидкие кристаллы в трехкомпонентной системе фосфо-липидный концентрат «Мослецитин» - вазелиновое масло - вода и в двух-компонентной системе фосфолипидный концентрат «Мослецитин» - вода приводит к понижению вязкости.

В целом было выяснено, что введение высокодисперсного диоксида титана в количестве порядка 0,010-0,015 % (масс.) в жидкие кристаллы в системе фосфолипидный концентрат «Мослецитин» - вазелиновое масло -вода не приводит к разрушению жидкокристаллической структуры и не оказывает влияния на солюбилизационную емкость жидких кристаллов по воде, однако приводит к заметному уменьшению вязкости. Возможно, это связано с адсорбцией фосфолипидов на поверхности частиц ТЮг.

УДК 541.14

Р.Х. Дженлода, М.Ю. Королева

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ВЛИЯНИЕ ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТА НАТРИЯ НА МОРФОЛОГИЮ НАНОЧАСТИЦ ОКСИДА ЦИНКА

In this work we studied the formation of nanoparticles of zinc oxide in the presence of various concentrations of sodium dodecyl sulfate. Investigated morphology received powders of zinc oxide with a scanning electron microscope. It is shown that the presence of surfactant (sodium dodecyl sulphate) in the reaction mixture significantly affects the morphology of the particles of zinc oxide

В работе проведено изучение формирование наночастиц оксида цинка в присутствии додецилсульфата натрия различных концентраций. Исследована микростуктура полученных порошков оксида цинка на сканирующем электронном микроскопе. Показано, что присутствие ПАВ (додецилсульфат натрия) в реакционной смеси существенно влияет на морфологию частиц оксида цинка.

Оксид цинка является прямозонным полупроводником с шириной запрещенной зоны 3,37 эВ и имеет большую энергию связи экситона от 60