магистрант 2 курса ОП 7М05301 Химия
071412, г. Семей, ул. Глинки, 20 А
2nd year master's student EP 7M05301 Chemistry
071412, Semey, Glinka str., 20A
кандидат химических наук, ассоциированный профессор кафедры «Химическая технология и экология»
071412, г. Семей, ул. Глинки, 20 А
Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of the Department of Chemical Technology and Ecology
071412, Semey, Glinka str., 20A
магистр, научный сотрудник ИРЛИП НЦРЭИ
071412, г. Семей, ул. Глинки, 20 А
Master's degree, Researcher at IRLIP NCREI
071412, Semey, Glinka str., 20A
PhD, старший преподаватель кафедры «Химическая технология и экология»
071412, г. Семей, ул. Глинки, 20 А
PhD, Senior Lecturer of the Department of Chemical Technology and Ecology
071412, Semey, Glinka str., 20A
Криогель – это разновидность криогенного полимерного материала, который состоит из трехмерных гибких полимерных структур, полученных методом замораживания-оттаивания. В данной работе методом ионотропного гелеобразования в присутствии NaCl и CaCl2 получены криогели на основе природного полимера геллана. Исследованы свойства полученных криогелей – морфологические характеристики, кинетика набухания, механические свойства и структура гелей.
Показатели сканирующей электронной микроскопии демонстрируют пористую матрицу, с системой сообщающихся пор. Наблюдается увеличение количества пор с ростом концентрации геллана. Определены средние диаметры пор криогелей. Рассчитана степень набухания криогелевых образцов. Более высокие значения степени набухания 18,2 и 19,4 г/г наблюдаются у криогелей, полученных при более высокой концентрации геллана –2 %. Результаты исследования механической прочности криогелей показывают увеличение Модуля Юнга с ростом концентрации геллана, а также отсутствие разрушения даже при достижении 99% степени сжатия образцов. Механические свойства криогелей являются одним из преимуществ данного типа материалов, так как они обладают свойством многократно и обратимо испытывать внешнее механическое воздействие. Химическая структура синтезированных криогелей на основе геллана доказана методом ИК-Фурье спектроскопии. В ИК-спектрах криогелевых образцов обнаружены характеристические пики деформационных и валентных колебаний функциональных групп, которые входят в состав геллана.
Cryogel is a kind of cryogenic polymer material that consists of three-dimensional flexible polymer structures obtained by freezing-thawing. In this work, cryogels based on the natural polymer gellan were obtained by ionotropic gelation in the presence of NaCl and CaCl2. The properties of the obtained cryogels – morphological characteristics, swelling kinetics, mechanical properties and structure of the gels – are investigated. The indicators of scanning electron microscopy demonstrate a porous matrix with a system of communicating pores. There is an increase in the number of pores with an increase in the concentration of gellan. The average pore diameters of cryogels have been determined. The degree of swelling of cryogels samples is calculated. Higher values of the swelling degree of 18.2 and 19.4 g /g are observed in cryogels obtained at a higher concentration of gellan – 2%. The results of the study of the mechanical strength of cryogels show an increase in the Young's Modulus with an increase in the concentration of gellan, as well as the absence of destruction even when 99% of the compression ratio of the samples is reached. The mechanical properties of cryogels are one of the advantages of this type of materials, since they have the property of repeatedly and reversibly experiencing external mechanical effects. The chemical structure of the synthesized cryogels based on gellan is proved by the method of FTIR spectroscopy. In the IR spectra of cryogel samples, characteristic peaks of deformation and valence vibrations of functional groups that are part of the gellan were detected.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.