Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

химических реакций, что приводит к разработке различных материалов с регулируемыми характеристиками. Сейчас активно разрабатываются методики для новых применений наноцеллюлозы в развивающихся биомедицинских технологиях в качестве бактерицидной основы для пластырей и различных защитных плёнок. Кроме того, был представлен ряд новых применений наноцеллюлозы в нанокомпозитах, эмульсиях Пикеринга, клеях для древесины, в очистке сточных вод. Её также можно использовать как основу биоразлагаемой упаковки, что позволит решить проблему с загрязнением окружающей среды отходами от различной упаковки и пищевой тары. Методы К методам получения нанокристаллицеской целлюлозы (НКЦ) относят ультразвуковое диспергирование, метод гомогенизации, кислотный гидролиз (в серной, азотной, соляной кислотах). Для получения микрокристаллической целлюлозы из гречихи в данной работе использовались солома и шелуха гречихи, которые были обработаны 18 %-м раствором перуксусной кислоты в течение 30 мин. Для проведения реакции использовалась коническая колба, которую поместили в прямоугольный резонатор объёмом 13,6 дм 3 и соединили с обратным холодильником. Реакционную смесь подвергали прерывистому воздействию микроволнового излучения (МВИ) частотой 2450 МГц, используя магнетрон максимальной выходной мощностью 700 Вт. Под воздействием МВИ реакционная смесь была нагрета до температуры, при которой жидкие компоненты начинают кипеть. Далее полученный остаток был отделён на стеклянном пористом фильтре, промыт дистиллированной водой, нагретой Рис. 1. Сорбент НКЦ из гречихи до 70-8o °С и высушен до полного осушения при комнатной температуре, а затем до достижения постоянной массы при 103 °С. Далее механическим способом средний размер частиц образца был доведён до 40-50 нм. Готовый к эксперименту сорбент изображён на рис. 1 , на котором отчётливо видно шероховатую, остроконечную и несколько вытянутую структуру частиц композита. Для изменения свойств целлюлозного сорбента применяли 8 o %-й раствор молочной кислоты (CH 3 CH(OH)COOH), создав условия для реакции между кислотой и НКЦ из гречихи. Процесс включал три этапа: подготовку реагентов, химическую модификацию и очистку модифицированной целлюлозы от непрореагировавших реагентов. Модификация была проведена с учётом методик, описанных в литературе [5-7], с изменением времени вымачивания адсорбента в кислоте. Так, первые 9 образцов вымачивали в кислоте 3 ч, взвешивали, после чего отправили на сушку, следующие 9 образцов вымачивали 24 ч, далее 36 ч и, наконец, 7 сут. Такое количество необходимо для точного построения кривых зависимости величины удельной адсорбции от концентрации конго красного после адсорбции и графика зависимости линеализированного уравнения адсорбции Ленгмюра, что позволит наблюдать изменение сорбционной способности модифицированного композита относительно времени вымачивания целлюлозы в кислоте. Далее мы высушиваем каждую группу образцов в сушильном шкафу при температуре 6 o °C в течение суток, взвешиваем, с помощью электронных весов численно, с точностью до десятитысячных, определяем, сколько кислотных групп осело на целлюлозных образцах. Существует несколько методов измерения удельной поверхности твёрдых тел: метод, основанный на вычислении изотерм адсорбции по растянутой границе хроматограммы с использованием дифференциального уравнения баланса «равновесной хроматографии»; фронтальный метод, при котором величина адсорбции определяется по площади, заключённой между концентрированными фронтами адсорбата и неадсорбирующего газа; метод тепловой десорбции, при котором количество адсорбированного вещества определяется по количеству адсорбата, поступившего в поток газа- носителя с поверхности адсорбата при его нагревании; метод измерения удерживаемых объёмов, Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 386-394. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 386-394. © Сучилина Е. М., 2024 387