Хімія, фізика та технологія поверхні, 2016, 7 (2), 202-213.

Деагломерація вуглецевих нанотрубок у водних розчинах меламіноформальдегідного, нафталіноформальдегідного, лігносульфонатного пластифікаторів



DOI: https://doi.org/10.15407/hftp07.02.202

Yu. I. Sementsov, E. O. Kovalska, N. T. Kartel, O. Yu. Chunihin

Анотація


Досліджено деагломерацію багатошарових вуглецевих нанотрубок (ВНТ) у водних розчинах меламіноформальдегідного, нафталіноформальдегідного, лігносульфонатного пластифікаторів, що використовуються в будівельних сумішах, та одержано їхні дисперсії різної стабільності. Показано вплив вмісту твердої фази ВНТ на агрегативну стійкість водних суспензій пластифікатор-ВНТ. Стабільними у часі є суспензії на основі розчину меламіноформальдегіду зі вмістом ВНТ 1.0 мас. % та практично стабільні – на основі розчину нафталіноформальдегіду при введенні 0.5 та 1.0 мас. % ВНТ. Виявлено укрупнення частинок лігносульфонатного пластифікатора зі збільшенням вмісту нанотрубок, присутність яких у кількості 0.5–1.5 мас. % дестабілізує вихідний розчин. З’ясовано, що коефіцієнт полідисперсності для систем пластифікатор-ВНТ помітно відрізняється від величини, за якої суспензію вважають монодисперсною.

Ключові слова


багатошарові вуглецеві нанотрубки (ВНТ); агломерати ВНТ; стабільні дисперсії ВНТ; поверхнево активні речовини (ПАВ); пластифікатори

Повний текст:

PDF

Посилання


1. Copeland L.E., Kantro D.L., Verbeck G. Chemistry of hydration of Portland cement. Bulletin. Portland cement association. 5420 Old Orchard Road Skokie, Illinois. 1960. 153(1): 429.

2. Copeland L.E., Kantro D.L. The chemistry of cements. (London: Academic Press, 1964).

3. Bye G.C. Portland cement: composition, production and properties. (London: Thomas Telford Ltd., 2009).

4. Ryzhov A.S., Pocelueva L.N. Nanomodified magnesian schungite protective concrete. Magazine of Civil Engineering. 2010. 2(12): 49.

5. Krestinin A.V. Problems and prospects of development of the industry of carbon nanotubes in Russia. Russian Nanotechnologies. 2007. 2(5–6): 18.

6. Korolev E.V., Bahzenov Yu.M., Beregovoi V.A. Modifying the construction materials with carbon nanotubes and fullerenes. Building Materials. 2006. 8: 2.

7. Khuzin A.F., Gabidullin M.G., Badertdinov I.R., Rakhimov R.Z., Abramov F.P., Yumakulov R.E., Nizembaev A.Sh., Perepelica E.M. Complex additives based on carbon nanotubes for rapid hardening high strength concrete. News of the KSUAE. Building materials and products. 2013. 1(23): 221.

8. Ferro G., Tulliani J.-M., Musso S. Carbon nanotubes cement composites. In: Convegno Nazionale IGF XXI. (June 13–15, 2011, Cassino (FR), Italia). P. 49.

9. Devyatkov N.D., Golant M.V., Betskiy O.V. Millimetrovyye volny i ikh rol' v protsessakh zhiznedeyatel'nosti. (Moscow: Radio and communication, 1991). [in Russian].

10. Grigorov Y.B., Pustovoyt M.A., Gnidenko Yu.P., Berezhnov B.V., Sokur S.A. Medical aspects of the problem of bioenergoinformation influence on the human organism. International Medical Journal. 2005. 11(3): 115.

11. Gapeev A.B., Chemeris N.K. Mekhanizmy biologicheskogo deystviya elektromagnitnogo izlucheniya krayne vysokikh chastot na kletochnom urovne. Biomedical technology and electronics. 2007. 2–4: 44.

12. Krause A.P. Ph.D. Thesis. (University of Nebraska, Lincoln, 2012).

13. Patent RF 2281262. Krutikov V.A., Didik A.A., Yakovlev G.I., Kodolov V.I., Shuklin S.G. Arrangement for construction materials. 2006.

14. Ponomarev A.N. High-quality concrete. Analysis of possibilities and practice of using methods of nanotechnology. J. Constr. Eng. 2009. 6: 25.

15. Yudovich M.E., Ponomarev A.N., Gareev S.I. Surface-active properties of nanomodificated plasticizer. Constr. Mater. 2008. 3: 2.

16. Perfilov V.A., Alatortseva U.V., Dmitruk M.I., Zhoga I.L. Application of modifying nanoadditives for increased strength of fiber concrete. Proceedings of the universities. Construction. 2009. 8: 17.

17. Coleman J.N., Khan U., Blau W.J., Gun'ko Y.K. Small but strong: A review of the mechanical properties of carbon nanotube-polymer composites. Carbon. 2006. 44(9): 1624. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2006.02.038

18. Rausch J., Zhuang R.C., Mader E. Surfactant assisted dispersion of functionalized multi-walled carbon nanotubes in acqueous media. Composites Part A. 2010. 41: 1038. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2010.03.007

19. Vaisman L., Wagner H.D., Marom G. The role of surfactants in dispersion of carbon nanotubes. Adv. Colloid Interface Sci. 2006. 128–130: 37. https://doi.org/10.1016/j.cis.2006.11.007

20. Kim H.-S., Park W.I., Kang M., Jin H.-J. Multiple light scattering measurement and stability analysis of aqueous carbon nanotube dispersions. J. Phys. Chem. Solids. 2008. 69(5–6): 1209. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2007.10.062

21. Bystrzejewski M., Huczko A., Lange H. Dispersion and diameter separation of multi-wall carbon nanotubes in aqueous solutions. J. Colloid Interface Sci. 2010. 345(2): 138. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2010.01.081

22. Zhao L., Gao L. Stability of multi-walled carbon nanotubes dispersion with copolymer in ethanol. Colloids Surf., A. 2003. 224(1–3): 127. https://doi.org/10.1016/S0927-7757(03)00155-9

23. Strano M.S., Moore V.C., Miller M.K., Allen M.J., Haroz E.H., Kittrell C. The role of surfactant adsorption during ultrasonication in the dispersion of single-walled carbon nanotubes. J. Nanosci. Nanotech. 2003. 3(1–2): 81. https://doi.org/10.1166/jnn.2003.194

24. Wypych G. Hand book of Plasticizers. (Toronto, New York: Chem. Tec. Publishing., 2004).

25. Izotov V.S., Sokolov Yu.A. Khimicheskiye dobavki dlya modifikatsii betona: monografiya. (Moskva: Kazanskiy Gosudarstvennyy arkhitekturno-stroitel'nyy universitet: Izdatel'stvo «Paleotip», 2006). [in Russian].

26. Vauchsky M.N. Napravlennoye formirovaniye uporyadochennoy nadmolekulyarnoy kristallogidratnoy struktury gidratirovannykh mineral'nykh vyazhushchikh. Bulletin of Civil Engineers. 2005. 2(3): 44. [in Russian].

27. Yudovich M.E., Ponomarev A.N. Nanomodification of plasticizers. The regulation of their properties and strength properties of cast concrete. Stroyprofil. 2007. 6: 49.

28. materials, the equipment, technologies of XXI century. 2007. 3(98): 69.

29. https:// www.spf.ccr.ru , https://www.stroy-press.ru. Stroyprofil. 2009. 7(77): 13.

30. TU U 24.1-03291669-009:2009.

31. Sementsov Yu.I., Melezhik A.V., Prikhod'ko G.P. Sintez, struktura, fiziko-khimicheskiye svoystva nanouglerodnykh materialov. Physical Chemistry of Nanomaterials and Supramolecular Structures. (Kyiv: Naukova Dumka, 2007). [in Russian].

32. Kovalska E.O. Ph.D (Chem.) Thesis. (Kyiv, 2013). [in Ukrainian].

33. Patent UA 17387, C01B11/00 D01F9|12. Yanchenko V.V., Kovalenko O.O., Sementsov Yu.I., Melezhik O.V. Method for preparation of catalysts of carbon nanotubes chemical precipitation from gas phase. 2006.

34. Ovcharenko M.S. Ph.D. Thesis. (Sumy, 2013). [in Ukrainian].

35. SementsovYu.I., AlekseevaT.A., PyatkovskyM.L. Multiwall carbon nanotubes (CNT) deagglomeration and nanocomposite polymer/CNT production. Hydrogen materials science and chemistry of carbon nanomaterials Mater. conf., ICHMS. (August 25–31, 2009, Yalta, Ukraine). P. 784.

36. Scott E. McNeil Characterization of Nanoparticles Intended for Drug Delivery. (Humana Press, 2011).




DOI: https://doi.org/10.15407/hftp07.02.202

Copyright (©) 2016 Yu. I. Sementsov, E. O. Kovalska, N. T. Kartel, O. Yu. Chunihin