СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ДИСПЕРСИЙ МНОГОСТЕННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК В N,N-ДИМЕТИЛАЦЕТАМИДЕ

The structure and properties of the dispersions of multi-walled carbon nanotubes in N,N dimethylacetamide with different polymer dispersive agents: polyvinylpyrrolidone, poly(ethylene glycol), triblock copolymers poly(ethylene glycol)–poly(propylene glycol)–poly(ethylene glycol), ethylenediamine tetrakis(ethoxylate–block–propoxylate) tetrol of different molecular weights were studied. Polyvinylpyrrolidone was found to have the best dispersive capacity. It was shown that the dispersion degree and the particle size of the multi-walled carbon nanotubes in N,N–dimethylacetamide depend on the chemical nature and molecular weight of the dispersive agent and the thermodynamic solvent quality in relation to the dispersive agent.Проведено исследование структуры и свойств дисперсий многостенных углеродных нанотрубок в N,N-диметилацетамиде с различными полимерными диспергирующими агентами: поливинилпирролидоном, полиэтиленгликолем, триблоксополимерами поли(этиленгликоль)–поли(пропиленгликоль)–поли(этиленгликоль), этилендиамин тетракис(этоксилат–блок–пропоксилат) тетролом различных молекулярных масс. Установлено, что лучшей диспергирующей способностью обладает поливинилпирролидон. Показано, что размер частиц и степень диспергирования многостенных углеродных нанотрубок в N,N-диметилацетамиде зависят от природы и молекулярной массы полимерного диспергирующего агента, а также качества растворителя по отношению к диспергирующему агенту

Влияние концентрации многостенных углеродных нанотрубок на структуру и транспортные свойства капиллярных мембран из полисульфона

Hollow fiber ultrafiltration membranes on the basis of polysulfone and multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) have been obtained by phase inversion process. MWCNT were dispersed in N,N-dimethylacetamide by non-covalent modification method using polyvinylpyrrolidone, which is one of the component of the spinning solution. It has been shown that incorporation of MWCNT at low concentration has a significant effect on the structure and transport properties of the hollow fiber membranes.Методом инверсии фаз получены капиллярные мембраны для ультрафильтрации на основе полисульфона с добавками многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ). Диспергирование МУНТ в N,N-диметилацетамиде осуществлялось методом нековалентной модификации МУНТ поливинипирролидоном, который является одним из компонентов формовочных растворов при получении мембран. Установлено, что введение в формовочные растворы низких концентраций МУНТ оказывает существенное влияние на структуру и транспортные свойства капиллярных мембран

ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОЛОВОЛОКОННЫХ МЕМБРАН ДЛЯ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ С НИЗКИМ НОМИНАЛЬНЫМ МОЛЕКУЛЯРНО-МАССОВЫМ ПРЕДЕЛОМ ОТСЕЧЕНИЯ

Fullerenol C60(OH)24 was incorporated into a polyamide (PA) selective layer to develop novel thin film nanocomposite (TFN) hollow fiber membranes for low molecular weight cut-off ultrafiltration. TFN membranes were fabricated using the interfacial polycondensation technique by alternately pumping a fullerenol dispersion into the triethylenetetramine (TETA) aqueous solution and the isophthaloyl chloride solution into hexane through polysulfone hollow fiber membranes. The contact angle of the skin layer was found to decrease sharply from 34 to 21° when the concentration of fullerenol increases up to 0.5 wt. % in the TETA aqueous solution. Antifouling properties of the PA/fullerenol membranes were found to be superior to the initial membrane. The maximum fouling recovery ratio was observed for the TFN membrane with 0.3–0.75 wt. % of fullerenol in the TETA aqueous solution. Тонкопленочные композиционные мембраны (ТКМ) для ультрафильтрации с низким номинальным молекулярно-массовым пределом отсечения были получены при введении добавок фуллеренола C60(OH)24 в селективный полиамидный (ПА) слой, сформированный методом межфазной поликонденсации при использовании в качестве подложки половолоконной ультрафильтрационной мембраны на основе полисульфона. Межфазную поликонденсацию с образованием тонкого полиамидного слоя проводили при последовательной фильтрации раствора триэтилентетрамина (ТЭТА) в воде и раствора изофталоилхлорида в гексане через половолоконную мембрану. При увеличении концентрации фуллеренола в водном растворе ТЭТА угол смачивания селективного слоя уменьшается с 34 до 21°. Показано, что устойчивость к засорению ТКМ ПА/фуллеренол выше, чем исходной немодифицирован- ной мембраны. Мембраны, полученные с использованием 0,3–0,75 % дисперсий фуллеренола в растворе ТЭТА, характеризовались максимальным значением восстановления потока после фильтрации раствора лизоцима.

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ДИСПЕРСИЙ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ В ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЕ-400

The possibility of hydrogen bond formation between the silanol group and the oxygen atom of the ether group or the terminal hydroxyl group of polyethylene glycol (Mn = 400 g · mol–1, PEG-400) in the silica (aerosil) dispersions in PEG-400 was proved by quantum chemical simulation and IR-spectroscopy. The silica dispersions in PEG-400 over the concentration range of 0.5–3 % were found to be sols, but with increasing the silica concentration the sol–gel transition was shown to occur that yields different thermocoagulation stability of the dispersions depending on the silica concentration.Квантовохимическим моделированием и спектроскопическими исследованиями дисперсии диоксида кремния в полиэтиленгликоле с Mn = 400 г ∙ моль–1 (ПЭГ-400) подтверждена возможность образования водородной связи между силанольной группой и эфирным атомом кислорода или концевой гидроксильной группой ПЭГ-400. Показано, что дисперсии SiO2 в ПЭГ-400 с концентрацией 0,5–3 % являются золями, а при повышении концентрации SiO2 имеет место золь–гель переход, что обуславливает различную устойчивость дисперсий к термокоагуляции в зависимости от концентрации

ПОЛУЧЕНИЕ МЕМБРАН НА ОСНОВЕ СМЕСЕЙ ПОЛИФЕНИЛЕНСУЛЬФОНА И ПОЛИСУЛЬФОНА

The correlation between the structure and phase state of the solutions of polyphenylsulfone (PPSU) and polysulfone (PSF) blends and the transport properties of ultrafiltration membranes, prepared from these solutions, is revealed  : pure water flux of the PPSU/PSF blend membranes passes through the maximum at the most heterogeneous structure of polymer solutions at the PPSU  : PSF blend ratio (30–50) : (70–50). In this study, the maximum pure water flux achieves 80–87  l ∙ · m–2 ∙ · h–1, which significantly exceeds the data reported in the literature up-to-date.Установлена взаимосвязь структуры и фазового состояния растворов смесей полифениленсульфона (ПФС) и полисульфона (ПС) и транспортных свойств ультрафильтрационных мембран, полученных на их основе: удельная производительность мембран на основе смесей ПФС и ПС проходит через максимум в области наиболее гетерогенной структуры формовочной композиции при соотношении полимеров в смеси ПФС  :   ПС  = (30–50) : (70–50), и достигает значений 80–87  л ∙ · м–2 ∙ · ч–1, что значительно превосходит характеристики мембран, опубликованные в литературе к настоящему времени

Модификация мембран на основе полисульфона с использованием триблоксополимера полиэтиленгликоля и полипропиленгликоля

The phase state, viscosity and optical properties of polysulfone (PSF) solutions in N,N-dimethylacetamide (DMAc) with the addition of block copolymer Pluronic F127 and polyethylene glycol (PEG-4000, Mn = 4000 g-mol-1) were studied. Additives are both pore-forming and hydrophilizing agents. It was found that 18-22 % PSF solutions in DMAc with the Pluronic F127 content t ≥5 wt. % feature a lower critical solution temperature (LCST). Mixed matrix PSF/Pluronic F127 and PSF/PEG membranes were obtained by the phase inversion technique and the comparative studies of their structure and performance were carried out. It was found that the average surface roughness parameters of PSF/Pluronic F127 membranes significantly exceed those of PSF/PEG membranes. The presence of the both additives in the casting solution leads to the effective hydrophilization of the membrane selective layer. It was shown that the increase in the membrane flux and the decrease in the polyvinylpyrrolidone (K-30, Mn = 40000 g-mol-1) rejection coefficient are a result of adding both Pluronic F127 and PEG-4000 to the casting solution. It was shown that PSF/Pluronic F127 membranes are characterized by higher shrinkage resistance and a lower total flux decrease during ultrafiltration of bovine serum albumin solutions. It was found that the antifouling performance of PSF/Pluronic F127 membranes significantly exceeds that of PSF/PEG membranes.Изучено фазовое состояние, вязкостные и оптические свойства растворов полисульфона (ПСФ) в N,N-диметилацетамиде (ДМАА) с добавками блоксополимера Pluronic F127 и полиэтиленгликоля (ПЭГ-4000, Мn = 4000 г-моль-1) в качестве порообразователей и гидрофилизующих агентов. Установлено, что 18-22 %-ные растворы ПСФ в ДМАА с добавкойt ≥5 % Pluronic F127 характеризуются наличием нижней критической температуры смешения (НКТС). Методом инверсии фаз получена серия мембран со смешанной матрицей ПСФ/Pluronic F127 и ПСФ/ПЭГ и проведены сравнительные исследования их структуры и транспортных характеристик. Установлено, что значения параметров средней шероховатости поверхности для мембран ПСФ/Pluronic F127 существенно превышают таковые для мембран ПСФ/ПЭГ. Введение обеих добавок в формовочную композицию приводит к эффективной гидрофилизации селективного слоя мембран. Установлено, что введение в растворы как PluronicF127, так и ПЭГ-4000 приводит к увеличению удельной производительности мембран и снижению коэффициента задерживания по поливинилпирролидону (ПВП К-30, Mn = 40000 г-моль-1). Показано, что мембраны со смешанной матрицей ПСФ/ Pluronic F127 характеризуются более высокой устойчивостью к уплотнению, меньшей степенью уменьшения общего потока при фильтрации растворов бычьего сывороточного альбумина и существенно превосходят по устойчивости к загрязнению мембраны со смешанной матрицей ПСФ/ПЭГ

Кинетика формирования наночастиц серебра в среде полиэтиленгликоля 400

Kinetics of silver nanoparticle formation in the reaction between silver nitrate and (poly)ethylene glycol 400 produced by Aldrich, BASF, BioChemica and Fluka has been studied. It has been found that different polyethylene glycol samples show significant variations of behavior in this process. The initial rate of (poly)ethylene glycol reaction with silver ions has been found to vary broadly when (poly)ethylene glycol samples of different manufacturers are used. It has been shown that kinetic curves of the (poly)ethylene glycols produced by Aldrich, BASF and Fluka can be fitted by Boltzmann sigma function while the kinetic curve of (poly)ethylene glycol produced by BioChemica can be fitted by reversed exponential growth equation.Проведено исследование кинетических особенностей образования наночастиц серебра при взаимодействии нитрата серебра с полиэтиленгликолем 400 различных производителей (Aldrich, BASF, BioChemica и Fluka), поведение образцов которого существенно различается в данном процессе. Выявлены отличия в начальной скорости процесса взаимодействия полиэтиленгликолей различных производителей с ионами серебра. Установлено, что для аппроксимации кинетических кривых для полиэтиленгликолей производства Aldrich, BASF и Fluka наилучшие результаты достигаются при использовании сигмоидальной функции Больцмана, а для полиэтиленгликоля производства BioChemica - уравнения обратного экспоненциального роста

Влияние препарата “Мукосольвин-Орал” на физические свойства мокроты при бронхиальной астме

The aim of the study was to estimate what physical properties of bronchial secretion are changed under influence of “ Mucosolvin-Oral” (acetilcystein). 18 patients with various entities of bronchial asthma were examined. Viscose and adhesive properties of sputum were studied with the standard methods use before and after medication. It was found, that after the first day of medication the adhesion, elastance and viscosity decreased in general in 30%, and after the fourth day they decreased in 36.52%, 58.75% and 56.57% respectively.Thus, mucosolvin improves significantly sputum excretion during bronchial asthma.Цель настоящего исследования состояла в определении какие именно физические свойства бронхиального отделяемого изменяются под воздействием “ Мукосольвина-Орал” (ацетилцистеина). Было обследовано 18 больных с различными формами бронхиальной астмы. Изучались вязкостные и адгезивные свойства мокроты по стандартным методикам до и после приема препарата. Было обнаружено, что в первые сутки приема препарата адгезия, эластичность и вязкость мокроты уменьшаются в целом на 30^, а на четвертый день — на 36,52%, 58,75% и 56,57% соответственно.Таким образом, мукосольвин объективно улучшает отхождение мокроты при бронхиальной астме

Влияние давления при формировании селективного слоя на структуру и свойства динамических композиционных мембран для первапорации

Composite membranes for pervaporation were prepared by forming a selective layer based on cross-linked polyvinyl alcohol (PVA) on the porous membrane-substrate surface in the dynamic mode (via PVA solution ultrafiltration). It was found that the pressure growth results in increasing the thickness of the composite membrane selective layer. Composite membrane contact angle, flux, water content in permeate in ethanol/water (mass ratio 90/10) pervaporation were revealed to have maximum values at 3–4 atm depending on the PVA concentration in the feed solution. It was shown that the revealed dependence of the contact angle, selectivity, and permeability on the pressure of the selective layer formation is due to the compaction of the polymer matrix-substrate under the action of the transmembrane pressure and its relaxation after pressure release. When using elevated pressures (more than 3–4 atm), the relaxation of the polymer matrix causes the microdefect to form as a result of deformation of the selective layer.Композиционные мембраны для первапорации были получены методом формирования селективного слоя на основе сшитого поливинилового спирта (ПВС) на поверхности пористой мембраны-подложки в динамическом режиме (ультрафильтрации растворов ПВС). Установлено, что повышение давления приводит к увеличению толщины селективного слоя композиционных мембран; при этом их контактный угол смачивания, удельная производительность, содержание воды в пермеате в процессе первапорации смеси этанол/вода 90/10 изменяются экстремально с максимумом при 3–4 атм в зависимости от концентрации раствора ПВС. Экстремальная зависимость краевого угла смачивания, коэффициента разделения и проницаемости композиционных мембран объясняется процессами уплотнения полимерной матрицы-подложки под действием трансмембранного давления и ее релаксации после снятия давления. При использовании повышенных давлений (более 3–4 атм) релаксация полимерной матрицы приводит к появлению микродефектов в результате деформации сформированного селективного слоя

Criterion score of the physical and psychophysiological condition of students in the context of determining their individual adaptability to physical loads

Purpose: to suggest and to evaluate the criterion score of the physical and psychophysiological condition of students. The basis of the score is the individual-directed pedagogical control at physical education. Material and methods: the study involved students (n = 75, age - 17-19 years). The physical condition was determined by applying anthropometry and motor skills testing. The psychophysiological condition was studied according to objective parameters of psychomotor qualities and functional capabilities of the cardio-respiratory system. Results: It was realized the criterion score of the individual degree of students’ adaptability to physical loads. It was determined the most significant interrelation between the indicators of motor qualities and psychomotor parameters of students. It was revealed the approaches of realization the complex individual-directed pedagogical control in the physical education of students. Conclusions: criteria of physical and psychophysiological capabilities of students are recommended for determining their adaptability to physical loads