GIDROLITIChESKAYa DESTRUKTsIYa NANOKOMPOZITOV NA OSNOVE MEZOPORISTOGO POLILAKTIDA I KREMNEZEMA

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

С использованием методологии крейзинга и проведения реакции гидролитической поликонденсации в порах полимерной матрицы получены пленочные нанокомпозиты на основе мезопористого полилактида и кремнезема (6 мас. % SiO2). С привлечением структурно-механических методов и гель-проникающей хроматографии изучены процессы деструкции композитов в различных условиях. Обнаружено, что в нейтральной и слабокислой средах при 37 °C гидролитическая деструкция протекает по механизму объемной деструкции. Значения эффективных констант скорости, рассчитанные в рамках модели Лю, Спарера и Унтерекера, составили (1.5 ± 0.2) × 10−5 и (4.1 ± 0.4) × 10−5л/(моль·сутки) при рН 5 и 7 соответственно. В щелочной среде (рН 9) разложение композита происходит по механизму поверхностной эрозии, кинетика которого описывается реакцией нулевого порядка для гетерогенного процесса на границе раздела фаз со значением эффективной константы скорости 0.0102 ± 0.0005 сутки−1. Полученные результаты позволят целенаправленно подходить к выбору биоразлагаемых композитов для их применения и утилизации.

References

  1. Khouri N.G., Bahd J.O., Blanco-Llamero C., Severino P., Concha V.O.C., Souto E.B. // J. Molec. Struct.2024. V. 1309. 138243.
  2. Freeland B., McCarthy E., Balakrishnan R., Fahy S., Boland A., Rochfort K.D., Dabros M., Marti R., Kelleher S.M., Gaughran J.A. // Materials. 2022. V. 15. № 9. Р. 2989.
  3. Rajendran D.S., Venkataraman S., Jha S.K. // Food Sci. Biotechnol. 2024. V. 33. Р. 1759.
  4. Mathew S.S., Jaiswal A.K., Jaiswal S. // Food Packaging Shelf Life. 2025. V. 48. 101464.
  5. Samir A., Ashour F.H., Hakim A.A.A., Bassyouni M. // Npi Mater. Degrad. 2022. V. 6. 68.
  6. Gobena S.T., Woldeyonnes A.D. // Discov Mater. 2024. V. 4. Р. 52.
  7. Khan A., Iqbal S., Khan M., Iqbal F., Musaddiq S., Masoom W., Sarwar A. // Journal of Nanoscope. 2023. V. 4. № 1. Р. 45.
  8. Nishizawa M., Menon V.P., Martin Ch.R. // Science. 1995. V. 268. Р. 700.
  9. Ma J., Yang Z., Wang X., Qu X., Liu J., Lu Y., Hu Z. // Polymer. 2007. V. 48. Р. 4305.
  10. Fu D., Luan B., Argue S., Bureau M.N., Davidson I.J. // J. Power Sources. 2012. V. 206. Р. 325.
  11. Narisawa I., Yee A. // Materials Science and Technology / Ed. by R.W. Cahn, P. Haasen, E.J. Kramer. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2006. Р. 701.
  12. Волынский А.Л., Бакеев Н.Ф. Роль поверхностных явлений в структурно-механическом поведении твердых полимеров. М.: Физматпит, 2014.
  13. Trofinchuk E.S., Efimov A.V., Grokhovskaya T.E., Nikonorova N.I., Moskvina M.A., Sedush N.G., Dorovatovskii P.V., Ivanova O.A., Rukhya E.G., Volynskii A.L., Chvalun S.N. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2017. V. 39. № 39. Р. 34325.
  14. Trofinchuk E.S., Nikonorova N.I., Moskvina M.A., Efimov A.V., Khavpachev M.A., Volynskii A.L. // Polymer. 2018. V. 142. Р. 43.
  15. Khavpachev M., Trofinchuk E., Nikonorova N., Garina E., Moskvina M., Efimov A., Demina V., Bakirov A., Sedush N., Potseleev V., Cherdyntseva T., Chvalun S. // Macromol. Mater. Eng. 2020. V. 305. № 7. 2000163.
  16. Trofinchuk E.S., Moskvina M.A., Nikonorova N.I., Efimov A.V., Garina E.S., Grokhovskaya T.E., Ivanova O.A., Bakirov A.V., Sedush N.G., Chvalun S.N. // Eur. Polym. J. 2020. V. 139. 110000.
  17. Trofinchuk E., Ostrikova V., Ivanova O., Moskvina M., Plutalova A., Grokhovskaya T., Shchelushkin A., Efimov A., Chernikova E., Zhang S., Mironov V. // Polymers. 2023. V. 15. № 19. 4017.
  18. Pyza M., Brzezińska N., Kulińska K., Gabor J., Barylski A., Aniołek K., Garczyk-Mundała Ż., Adebesin K., Swinarew A. // Eng. Biomater. 2022. V. 166. Р. 29.
  19. Kaewpetch Th., Jinkarn T., Muangnapoh T., Kumnorkaew P., Gilchrist J.F. // Materials Today Commun. 2025. V. 45. 112317.
  20. Миронов В.В., Трофимчук Е.С., Загустина Н.А., Иванова О.А., Вантеева А.В., Бочкова Е.А., Острикова В.В., Чжан Ш. // Прикл. биохимия и микробиология. 2022. Т. 58. № 6. С. 537.
  21. Sheikh Z., Najeeb S., Khurshid Z., Verma V., Rashid H., Glogauer M. // Materials. 2015. V. 8. P. 5744.
  22. Ginjupalli K., Shavi G.V., Averineni R.K., Bhat M. // Polym. Degrad. Stab. 2017. V. 144. P.250.
  23. Zaaba N.F., Jaafar M. // Polym. Eng. Sci. 2020. V. 60. P. 2061.
  24. Xu L., Crawford K., Gorman C.B. // Macromolecules. 2011. V. 44. № 12. P. 4777.
  25. Wuisman P.I.J.M., Smit T.H. // Eur. Spine J. 2006. V. 15. № 2. P. 133.
  26. Yuan X., Mak A.F.T., Yao K. // Polym. Degrad. Stab. 2003. V. 79. P. 45.
  27. Proikakis C.S., Mamouzelos N.J., Tarantili P.A., Andreopoulos A.G. // Polym. Degrad. Stab. 2006. V. 91. P. 614.
  28. Trofimchuk E.S., Potseleev V.V., Khavpachev M.A., Moskvina M.A., Nikonorova N.I. // Polymer Science C. 2021. V. 63. № 2. P. 199.
  29. Трофимчук Е.С., Никонорова Н.И., Семенова Е.В., Нестерова Е.А., Музафарова А.М., Мешков Н.Б., Казакова В.В., Волынский А.Л., Бакеев Н.Ф. // Рос. нанотехнологии. 2008. Т. 3. № 3–4. С. 132.
  30. Fischer E.W., Sterzel H.J., Wegner G. // Kolloid-Z. Z. Polymere. 1973. V. 251. P. 980.
  31. Trofimchuk E.S., Moskvina M.A., Ivanova O.A., Potseleev V.V., Demina V.A., Nikonorova N.I., Bakirov A.V., Sedush N.G., Chvalun S.N. // Mendeleev Commun. 2020. V. 30. P. 171.
  32. Potseleev V., Uspenskii S., Trofimchuk E., Bolshakova A., Kasatova A., Kasatov D., Taskaev S. // Int. J. Molec. Sci. 2023. V. 24. № 22. 16492.
  33. Odelius K., Höglund A., Sanjeev K., Hakkarainen M., Ghosh A.K., Bhatnagar N., Albertsson A.-Ch. // Bio- macromolecules. 2011. V. 12. № 4. P. 1250.
  34. Tsuji H. // Poly(Lactic Acid) / Ed. by R.A. Auras, L.-T. Lim, S.E.M. Selke, H. Tsuji. John Wiley & Sons, Inc., 2022. Ch. 21. P. 343.
  35. Lyu S., Sparer R., Untereker D. // J. Polym. Sci., Polym. Phys. 2005. V. 43. P. 383.
  36. Chamas A., Moon H., Zheng J., Qiu Y., Tabassum T., Jang J.H., Abu-Omar M., Scott S., Suh S. // ACS Sustainable Chem. Eng. 2020. V. 8. P. 3494.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».