GIDROLITIChESKAYa DESTRUKTsIYa NANOKOMPOZITOV NA OSNOVE MEZOPORISTOGO POLILAKTIDA I KREMNEZEMA

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

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.

Bibliografia

  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.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).