Выбор условий пропитки формованного сорбента раствором молочной кислоты

На термограмме присутствует экзотермический пик в области температур 300-400°С, что соответствует окислительному разложению поли-Ы-винилпирролидона, пики других веществ при этом отсутствуют (инициатора, мономеров поли-Ы-винилпирролидона) [6]. Это свидетельствует о полноте протекания реакции полимеризации на поверхности сорбента. Количество нанесенного полимера составляет 3.0 % масс.

IV. Выводы и заключение

Методом низкотемпературной адсорбции азота определены оптимальные условия модифицирования углеродного формованного сорбента - время пропитки 40 ч. Термическими методами подтверждено образование на поверхности сорбента в процессе модифицирования поли-Ы-винилпирролидона в количестве 3.0 % масс.

Благодарности

Авторы выражают благодарность сотрудникам лаборатории синтеза функциональных углеродных материалов и лаборатории физико-химических методов исследования ИППУ СО РАН.

Список литературы

1. Николаева Л. Л., Гулякин И. Д., Оборотова Н. А., Бунятян Н. Д. Анализ поливинилпирролидона в лекарственных формах // Фармация и фармакология. 2016. Т. 4, № 2 (15). C. 88-94.

2. Андреев В. А., Касанов К. Н., Сбойчаков В. Б., Степанов Н. В. Сравнительная оценка некоторых антисептиков, полученных на основе нанотехнологий // Проблемы медицинской микологии. 2015. Т. 17, № 3. С. 54-58.

3. Халиков А. А., Фрисс С. А. Морфологические изменения, вызываемые отдельными синтетическими полимерами. Уфа: ГБОУ ВПО Башкирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития РФ, 2011. С. 141-145.

4. Сидельковская Ф. П. Химия N-винилпирролидона и его полимеров. М.: Наука, 1970. 160 с.

5. Kuo S. W., Chang F. C. Significant thermal property and hydrogen bonding strength increase in poly(vinylphenol-co-) copolymer // Polymer. 2003. № 44. Р. 3021-3030.

УДК546.26+661.183+661.12.01

ВЫБОР УСЛОВИЙ ПРОПИТКИ ФОРМОВАННОГО СОРБЕНТА РАСТВОРОМ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ

Л. Г. Пьянова 12, М. С. Дроздецкая 2, Ю. А. Сюсина \ Е. Ю. Главатских 1

'Омский государственный технический университет, г. Омск, Россия 2Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской академии наук,

г. Омск, Россия

DOI: 10.25206/2310-9793-2017-5-2-196-198

Аннотация - Определены оптимальные условия пропитки формованного углеродного сорбента раствором молочной кислоты с последующей термообработкой (продолжительность, концентрация). Для контроля процесса модифицирования формованного сорбента в заданных условиях использован метод низкотемпературной адсорбции азота.

Ключевые слова: формованный углеродный сорбент, молочная кислота, модифицирование.

I. Введение

Приоритетным направлением является использование углеродных сорбентов с антибактериальными свойствами для вульнеросорбции (аппликационной медицины) [1]. Для придания нужных свойств материалу проводят модифицирование углеродной поверхности.

Целью данной работы является выбор оптимальных параметров пропитки формованного сорбента раствором молочной кислоты.

Постановка задачи: обоснованный выбор модификатора формованного сорбента и определение оптимальных условий его пропитки раствором молочной кислоты.

II. Теория

Молочная кислота (а-оксипропионовая кислота, 2-гидроксипропановая кислота) - одноосновная, двухатомная карбоновая кислота, имеющая формулу CH3CH(OH)COOH (рис. 1).

Рис. 1. Структурная формула молочной кислоты

Молочная кислота является источником энергии и регулятором обмена веществ в тканях организма человека, регулирует кислотность биологических сред, проявляет антибактериальные свойства [2, 3]. Она образуется в результате восстановления пировиноградной кислоты при недостатке кислорода с участием кофермента НАДН (рис. 2).

С ООН

I с ион

¿-О

сн,

+ НЛДН + Н -^ НО + Н + НЛЛ+

сн.

л» ромн огради «Я , ( имочмя ишкт

кислота

Рис. 2. Схема получения молочной кислоты в результате восстановления пировиноградной кислоты

Молочная кислота соответствует всем свойствам, которыми должен обладать модификатор:

1. нетоксичность;

2. биосовместимость;

3. растворимость в водных растворах;

4. наличие кислородсодержащих функциональных групп;

5. способность вступать в реакцию поликонденсации с образованием полимерных цепей, что обеспечит малую подвижность модификатора.

Объектом исследования в данной работе является мезопористый формованный сорбент цилиндрической формы длиной 15-25 мм, диаметром 3 мм, с одним внутренним каналом (рис. 3) и удельной площадью поверхности 413 м2/ч, содержанием углерода 99,5 %.

Рис. 3. Внешний вид формованного углеродного сорбента-аппликатора медицинского назначения

III. Результаты экспериментов и их обсуждение Пропитка формованного сорбента (образец ФС) водным раствором молочной кислоты (МК) проводилась при комнатной температуре в статических условиях. Варьировалось время пропитки от 4 до 24 ч и концентрация раствора МК, соотношение сорбент: раствор модификатора составило 1:2 по объему. Для пропитки формованного сорбента ФС использовали 80% и 40% раствор молочной кислоты. По истечении заданного времени пропитки образцы подвергались термообработке сначала на песчаной бане в течение 2 ч при 130°С и 4 ч при 150°С, затем в трубчатой печи в течение 18 ч, где проходила третья стадия термообработки при 170°С в токе инертного газа.

Для каждого синтезированного образца формованного углеродного сорбента определяли удельную площадь поверхности методом низкотемпературной адсорбции азота (8БЭт). Полученные результаты представлены в таблице.

ТАБЛИЦА

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИССЛЕДУЕМЫХ ОБРАЗЦОВ

№ партии Шифр* Концентрация кислоты, % Время пропитки, ч. SБЭТ, м2/г

1 ФС - - 413

2 ФМК-80-4 80 4 135

3 ФМК-80-24 80 24 67

4 ФМК-80-8 80 8 69

5 ФМК-40-8 40 8 191

6 ФМК-40-4 40 4 281

7 ФМК-40-24 40 24 250

*ФС - исходный формованный углеродный сорбент; ФМК-80-4, 80-8, 80-24 - формованный углеродный сорбент, пропитанный 80% раствором молочной кислоты при времени пропитки 4, 8, 24 часа с последующей термообработкой; ФМК-40-4, 40-8, 40-24 - формованный углеродный сорбент, пропитанный 40% раствором молочной кислоты при времени пропитки 4, 8, 24 часа с последующей термообработкой.

IV. Выводы и заключение

Исходя из анализа полученных данных, для образца ФМК-80-4, пропитанного 80% раствором молочной кислоты при времени пропитки 4 часа, удельная площадь поверхности формованного сорбента уменьшилась в 3 раза (от 413 до 135 м2/г). При увеличении времени пропитки от 4 до 8 часов удельная площадь поверхности образца уменьшилась в 6 раз (от 413 до 69 м2/г), а при изменении времени пропитки от 8 до 24 ч данный показатель существенно не изменился (образец ФМК-80-8 - 67 м2/г). Таким образом, можно сделать вывод, что при пропитке в 80% молочной кислоте оптимальным временем пропитки является 8 часов (образец ФМК-80-8).

При пропитке образца формованного сорбента 40% раствором молочной кислоты в течение 4 часов удельная площадь поверхности снижается в 1,5 раза (от 413 до 281 м2/г), в течение 8 часов - в 2,2 раза (от 413 до 191 м2/г), в течение 24 часов - в 1,7 раза (от 413 до 250 м2/г), В связи с этим, при использовании 40% раствора модификатора оптимальное время пропитки формованного сорбента также составляет 8 часов (образец ФМК-40-8).

Модифицированные образцы формованного углеродного сорбента, полученные при оптимальных условиях пропитки с последующей термообработкой, ФМК-80-8 и ФМК-40-8 являются наиболее перспективными для дальнейших исследований физико-химических и медико-биологических свойств.

Список литературы

1. Баринов С. В., Герунова Л. К., Тирская Ю. И., Пьянова Л. Г., Бакланова О. Н., Лихолобов В. А. Разработка углеродных сорбентов и перспективы их применения в акушерской практике: моногр. Омск : Изд-во ИП Макшеевой Е. А., 2015. 132 с.

2. Boomsma B., Bikker E., Lansdaal E., Stuut P. L-Lactic Acid - A Safe Antimicrobial for Home- and Personal Care Formulations // Sofw Journal. 2015. V. 141, no 10. Р. 2-5

3. Кира Е. Ф. Биологическая роль кислотности влагалища. Механизмы стабильности и методы коррекции // Акушерство и гинекология. 2013. № 3. С. 102-106.

УДК 541.183

ПОЛУЧЕНИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДОГО РАСТВОРА (CDTE)0.03(ZNSE)0.97

С. О. Подгорный1, О. Т. Подгорная1, Е. Д. Скутин1, Демешко И. П.1, О. В. Лукоянова \ И. В. Муромцев2

'Омский государственный технический университет, г. Омск, Россия 2Институт проблем переработки углеводородов СО РАН, г. Омск, Россия

DOI: 10.25206/2310-9793-2017-5-2-198-204

Аннотация - Объектом исследования является твердый раствор (CdTe)0 03(ZnSe)097. Цель работы - получение нового материала первичных преобразователей полупроводниковых сенсоров-датчиков, исследование физико-химических свойств поверхности данного объекта с оценкой возможности его дальнейшего применения в газовом анализе для диагностики СО. Методами изотермической диффузии и термического дискретного испарения в вакууме получены порошки и нанопленки твердого раствора (CdTe)0 03(ZnSe)097.