ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ВЛАСТИВОСТЕЙ МЕХАНОХІМІЧНО ТА ХІМІЧНО СИНТЕЗОВАНИХ ЗРАЗКІВ ПОЛІАНІЛІНУ ТА КОМПОЗИТІВ ЦЕОЛІТ/ПОЛІАНІЛІН

U. Tsiko, М. Yatsyshyn, N. German, S. Kornyi, N. Pandyak, O. Reshetnyak

Анотація


Механохімічним (твердофазовим) і хімічним (рідкофазовим) синтезами отримано полі­анілін і композити на основі цеоліту та поліаніліну з низьким вмістом полімеру. Утворення композитів цеоліт/поліанілін підтверджено рентгенофазовим, ІЧ–ФП-спектральним і термограві­метричним аналізами. Порівняно спектральні, термічні та електричні властивості синтезованих зразків поліаніліну і композита цеоліт/поліанілін. Показано, що структура зразків поліаніліну синтезованих як механохімічним, так і хімічним методами є аморфною. Структура поліаніліну в композитах цеоліт/поліанілін також є, головно, кристалічно-аморфною з включенням кристалічних частинок цеоліту як матриць, на яких сформовано частинки поліаніліну у вигляді емеральдинової солі сульфатної кислоти. З’ясовано, що між макромолекулами поліаніліну та частинками цеоліту наявна слабка міжфазова взаємодія за допомогою водневих зв’язків між поверхневими гідрокси групами цеоліту та імінними атомами макромолекулярних ланцюгів поліаніліну. Термічна стійкість композитів цеоліт/поліанілін є набагато вищою, ніж чистого ПАн, що зумовлено вмістом цеоліту в композиті. Хімічні склади композитів є практично ідентичними. Визначено, що питома електропровідність механохімічно синтезованих зразків поліаніліну і композита цеоліт/поліанілін є у декілька разів вищою за питому електропровідність хімічно синтезованих зразків.

 

Ключові слова: синтез, поліанілін, цеоліт, композит, структура, морфологія.


Повний текст:

PDF

Посилання


Sanchez C., Julián B., Belleville P., Popall M. Applications of hybrid organic–inorganic nanocomposites // J. Mater. Chem. 2005. Vol. 15. P. 3559–3592. DOI: https://doi.org/10.1039/b509097k

Pomogailo A. D. Hybrid Intercalative Nanocomposites // Inorg. Mater. 2005. Vol. 41, Is. 1. P. S47–S74 DOI:https://doi.org/0020-1685/05/4101-S0047).

Hussain F., Hojjati M. I., Okamoto M., Gorga R. E. Review article: polymer-matrix nanocomposites, processing, manufacturing, and application: an overview // J. Composit. Mater. 2006. Vol. 40. P. 1511–1565. DOI: https://doi.org/10.1177/0021998306067321

Utracki L. A., Sepehr M., Boccaleri E. Synthetic, layered nanoparticles for polymeric nanocomposites (PNCs). Review // Polym. Adv. Technol. 2007. Vol. 18. P. 1–37 DOI: https://doi.org/10.1002/pat.852

Mittal V. Polymer Layered Silicate Nanocomposites: A Review // Materials. 2009. Vol. 2. P. 992–1057. DOI: https://doi.org/10.3390/ma2030992

Long Y.-Z., Li M.-M., Gu C. et al. Recent advances in synthesis, physical properties and applications of conducting polymer nanotubes and nanofibers // Prog. Polym. Sci. 2011. Vol. 36. P. 1415–1442 DOI: https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2011.04.001

Ćirić-Marjanović G. Recent advances in polyaniline research: Polymerization mechanisms, structural aspects, properties and applications // Synth. Met. 2013. Vol. 177. P. 1–47 DOI: https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2013.06.004

Makogon V., Yatsyshyn M., Reshetnyak O. Native minerals as a components of composite polyaniline- based materials // Proc. Sevchenko Sci. Soc. Chem. 2017. Vol. XLVIII. P. 17−39. (in Ukrainian)

Marins J.A., Giulieri F., Soares B.G., Bossis G. Hybrid polyaniline-coated sepiolite nanofibers for electrorheological fluid applications // Synth. Met. 2013. Vol. 185–186. P. 9–16. DOI: https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2013.09.037

Liu B.-T. Syu J.-R., Wang D.-H. Conductive polyurethane composites containing polyaniline-coated nano-silica // J. Colloid Interface Sci. 2013. Vol. 393. P. 138–142. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcis.2012.11.028

Gomez-Romero P. Hybrid Organic-Inorganic Materials – In Search of Synergic Activity // Adv. Mater. 2001. Vol. 13, Is. 3. P. 163–174. DOI: https://doi.org/10.1002/1521-4095(200102)13:3<163::AID-ADMA163>3.0.CO;2-U

Tarasevich Y. I., Ovchrenko F. D. Adsorption on the mineral clays // Naukova dumka. Kiev : 1975. 351 p. (in Ukrainian)

Tarasevich Y. I., Poliakov V. E., Penchov V. Zh. et al. Ion-exchange properties and features of the structure of clinoptilolites of various deposits // Chemistry and water technology. 1991. Vol. 13. No. 2. P. 132–140. (in Ukrainian).

Densakulprasert N., Wannatong L., Chotpattananont D. et al Electrical conductivity of polyaniline/zeolite composites and synergetic interaction with CO // Mater. Sci. Eng. B. 2005. Vol. 117. P. 276–282. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mseb.2004.12.006

Korkuna O., Leboda R., Skubiszewska-Zieba J. et al. Structural and physicochemical properties of natural zeolites: clinoptilolite and mordenite // Micropor. Mesopor. Mater. 2006. Vol. 87. P. 243–254. DOI: https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2005.08.002

Ma X., Xu H., Li G. et al. Gas-Response Studies of Polyaniline Composite Film Containing Zeolite to Chemical Vapors // Macromol. Mater. Eng. 2006. Vol. 291. P 1539–1546. DOI: https://doi.org/10.1002/mame.200600234

Ivan A., Tanczos S., Dorca, O. et al. Compozite zeolite-polyaniline membrane material for water treatement // U.P.B. Sci. Bull., Series B. 2013. Vol. 75. P. 53–64.

Milojević-Rakić M., Janošević A., Krstić J. et al. Polyaniline and its composites with zeolite ZSM-5 for efficient removal of glyphosate from aqueous solution // Micropor. Mesopor. Mater. 2013. Vol. 180. P. 141–155. DOI: https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2013.06.025

Vitoratos E., Sakkopoulos S., Dalas E. et al. D.C. conductivity and thermal aging of conducting zeolite/polyaniline and zeolite/polypyrrole blends // Curr. Appl. Phys. 2007. Vol. 7. P. 578–581. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cap.2006.12.001

Sukhara A., Vereshchagin O., Yatsyshyn М. Synthesis and properties of the composites cellulose/polyaniline, citric acid doped // Visnyk Lviv Univ., Ser. Khim. 2017. Vol. 59. Pt. 2. P. – 414 424. (in Ukrainian).

Huang J., Moore J.A., Acquaye H., Kaner R. B. Mechanochemical Route to the Conducting Polymer Polyaniline // Macromol. 2005. Vol. 38. P. 317–321. DOI: https://doi.org/10.1021/ma049711y

Bhadra S., Singha N. K., Khastgir D. Electrochemical Synthesis of Polyaniline and Its Comparison with Chemically Synthesized Polyaniline // J. Appl. Pol. Sci. 2007. Vol. 104. P. 1900–1904. DOI: https://doi.org/10.1002/app.25867

Yatsyshyn M. The structure of the polyaniline in the films deposited electrochemically on the surface of aluminium-containing electrodes // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2014. Vol. 55. Pt. 2. P. 387–406 (in Ukrainian).

Yatsyshyn M., Stasiv N., Makogon V. et al. Mechanochemical synthesis of composite polyaniline/glauconite containing mineral // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2015. Vol. 56. Pt. 2. P. 388–398 (in Ukrainian).

Yatsyshyn M., Tsiko U., Kulyk Yu. at al. Properties of the mechanochemically and chemically synthesized kaoline/polyaniline composites // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2016. Vol. 57. Pt. 2. P. 451–461 (in Ukrainian).

Murariu M., Dechief A.-L., Paint Y. et al. Polylactide (PLA) – Halloysite Nanocomposites: Production Morphology and Key-Properties // J. Polym. Environ. 2012. Vol. 20. P. 932–943. DOI: https://doi.org/10.1007/s10924-012-0488-4

Tilki T., Karabulut O., Yavuz M. et al. Irradiation effects on transport properties of polyaniline and polyaniline/bentonite composite // Mater. Chem. Phys. 2012. Vol. 135. P. 563–568. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2012.05.026




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.5902.363

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.