СИНТЕЗ И СВОЙСТВА ФОТОАКТИВНЫХ КОМПОЗИТНЫХ ГИДРОГЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ПОЛИАКРИЛАМИДА И ДИОКСИДА ТИТАНА
Аннотация
Были синтезированы композитные гидрогели полиакриламида различной степени сетчатости с наночастицами диоксида титана. Соотношение мономера и сшивающего агента (степень сшивки), задаваемая условиями синтеза составляла 1:50, 1:100, 1:200, 1:300, 1:500. Гравиметрическим методом были определены зависимости равновесной степени набухания композитных гидрогелей от степени сшивки и степени наполнения частицами TiO2. Показано, что степень набухания увеличивается при уменьшении степени сшивки. Добавление диоксида титана уменьшает степень набухания гидрогеля. На основании полученных зависимостей произведена характеристика надмолекулярной структуры гидрогелей, выраженная расчетом плотности сетчатой структуры и среднеквадратичного расстояния между узлами сшивки наполненного и ненаполненного гидрогелей различной степени сшивки.
Методом нагружений были получены зависимости модуля упругости системы полиакриламид/TiO2 от степени сшивки и степени наполнения. Установлено, что модуль упругости гидрогелей снижается с уменьшением степени сшивки и увеличением степени наполнения. Прочность на разрыв композитных гидрогелей была определена при помощи разрывной машины, основанной на принципе построения рычажных весов. Значения разрывного напряжения гидрогелей снижаются с уменьшением степени сшивки. Добавление наночастиц TiO2 увеличивает прочность гидрогеля.
Методом спектрофотометрии была оценена фотокаталитическая активность системы полиакриламид/TiO2 по отношению к разложению модельного красителя метилового оранжевого при УФ-облучении. Установлено, что фотокаталитическая активность увеличивается при уменьшении степени сшивки, что может быть следствием увеличения скорости диффузии молекул красителя через объем геля к поверхности частиц.
Методом нагружений были получены зависимости модуля упругости системы полиакриламид/TiO2 от степени сшивки и степени наполнения. Установлено, что модуль упругости гидрогелей снижается с уменьшением степени сшивки и увеличением степени наполнения. Прочность на разрыв композитных гидрогелей была определена при помощи разрывной машины, основанной на принципе построения рычажных весов. Значения разрывного напряжения гидрогелей снижаются с уменьшением степени сшивки. Добавление наночастиц TiO2 увеличивает прочность гидрогеля.
Методом спектрофотометрии была оценена фотокаталитическая активность системы полиакриламид/TiO2 по отношению к разложению модельного красителя метилового оранжевого при УФ-облучении. Установлено, что фотокаталитическая активность увеличивается при уменьшении степени сшивки, что может быть следствием увеличения скорости диффузии молекул красителя через объем геля к поверхности частиц.