Forwarded from ИОХ РАН
Уважаемые коллеги!
Открыт прием статей в специальный выпуск «Chemical Reactivity and Solution Structure» журнала Frontiers in Chemistry (IF 5.221, Web of Science Q2).
Приглашенные редакторы специального выпуска:
д.х.н. Кононов Леонид Олегович, Институт органической химии им Н.Д. Зелинского РАН, Москва
профессор Коичи Фуказе (Koichi Fukase), Университет Осаки, Япония
д.ф.-м.н. Бункин Николай Федорович, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Выпуск посвящен достижениям в области изучения структуры растворов низкомолекулярных веществ и влияния межмолекулярных взаимодействий в растворах на реакционную способность растворенных веществ. К публикации в журнале принимаются оригинальные и обзорные статьи.
С полной информацией о специальном выпуске можно ознакомиться по ссылке:
https://www.frontiersin.org/research-topics/35340/chemical-reactivity-and-solution-structure
Последний срок подачи рукописи 17 августа 2022г.
Frontiers in Chemistry – это журнал открытого доступа. Специальный выпуск будет предоставлен в свободное пользование читателям всего мира. Опубликованные статьи планируется издать также в виде электронной книги. Более подробную информацию об условиях публикации можно найти на сайте журнала:
https://www.frontiersin.org/journals/chemistry#article-types
Открыт прием статей в специальный выпуск «Chemical Reactivity and Solution Structure» журнала Frontiers in Chemistry (IF 5.221, Web of Science Q2).
Приглашенные редакторы специального выпуска:
д.х.н. Кононов Леонид Олегович, Институт органической химии им Н.Д. Зелинского РАН, Москва
профессор Коичи Фуказе (Koichi Fukase), Университет Осаки, Япония
д.ф.-м.н. Бункин Николай Федорович, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Выпуск посвящен достижениям в области изучения структуры растворов низкомолекулярных веществ и влияния межмолекулярных взаимодействий в растворах на реакционную способность растворенных веществ. К публикации в журнале принимаются оригинальные и обзорные статьи.
С полной информацией о специальном выпуске можно ознакомиться по ссылке:
https://www.frontiersin.org/research-topics/35340/chemical-reactivity-and-solution-structure
Последний срок подачи рукописи 17 августа 2022г.
Frontiers in Chemistry – это журнал открытого доступа. Специальный выпуск будет предоставлен в свободное пользование читателям всего мира. Опубликованные статьи планируется издать также в виде электронной книги. Более подробную информацию об условиях публикации можно найти на сайте журнала:
https://www.frontiersin.org/journals/chemistry#article-types
Frontiers
Chemical Reactivity and Solution Structure
Many macroscopically homogeneous aqueous and non-aqueous solutions of various low molecular weight substances used in everyday life and ordinary laboratory practice were found to be structured (inhomogeneous) at the nano and meso levels. The size of these…
Forwarded from ISPM_science
#article
Помимо фундаментальных знаний, химику очень часто помогает богатое воображение и культурный опыт.
Группа Jun Wang из Харбинского инженерного института решила применить подход древнемакедонского боевого формирования – македонской фаланги – к дизайну нового противообрастающего покрытия на основе поли(уретан-силоксанового) сополимера.
Для этого были совмещены сразу две популярные стратегии, используемые в получении таких покрытий: оборонительная, когда в структуре полимера существуют мобильные боковые цепи, отсоединяющиеся вместе с атакующим агентом и смывающиеся потоком воды, сохраняя поверхность гладкой, и атакующая, когда покрытие выступает матрицей для антиобрастающего агента различной природы, проявляющего антибактериальную или другую схожую активность.
В данном случае, в качестве «щита» выступает полисилоксан, заблокированный эпоксидными группами, а «копьём» - аминобензотиазол, присоединяемый к силоксану с раскрытием эпоксидного цикла, что оставляет две гидроксигруппы, позволяющие проводить дальнейшую конденсацию в присутствии изоцианатов для получения сополимеров. В результате, полученный материал проявляет амфифильность, и при погружении в воду на изображениях СЭМ заметно образование впадин на поверхности, а также обогащение её кремнием, что вызвано более низкой поверхностной энергией полисилоксановых цепей и напоминает поднятие щитов у фаланги при обороне. В то же время, бензотиазольное «копьё» ингибирует адгезию диатомовых водорослей, а также демонстрирует активность против некоторых видов бактерий, мешает закреплению моллюсков на поверхности.
Таким образом, вдохновение оборонительной тактикой позволило креативно подойти к синтезу функциональных материалов.
Текст статьи доступен по ссылке
Помимо фундаментальных знаний, химику очень часто помогает богатое воображение и культурный опыт.
Группа Jun Wang из Харбинского инженерного института решила применить подход древнемакедонского боевого формирования – македонской фаланги – к дизайну нового противообрастающего покрытия на основе поли(уретан-силоксанового) сополимера.
Для этого были совмещены сразу две популярные стратегии, используемые в получении таких покрытий: оборонительная, когда в структуре полимера существуют мобильные боковые цепи, отсоединяющиеся вместе с атакующим агентом и смывающиеся потоком воды, сохраняя поверхность гладкой, и атакующая, когда покрытие выступает матрицей для антиобрастающего агента различной природы, проявляющего антибактериальную или другую схожую активность.
В данном случае, в качестве «щита» выступает полисилоксан, заблокированный эпоксидными группами, а «копьём» - аминобензотиазол, присоединяемый к силоксану с раскрытием эпоксидного цикла, что оставляет две гидроксигруппы, позволяющие проводить дальнейшую конденсацию в присутствии изоцианатов для получения сополимеров. В результате, полученный материал проявляет амфифильность, и при погружении в воду на изображениях СЭМ заметно образование впадин на поверхности, а также обогащение её кремнием, что вызвано более низкой поверхностной энергией полисилоксановых цепей и напоминает поднятие щитов у фаланги при обороне. В то же время, бензотиазольное «копьё» ингибирует адгезию диатомовых водорослей, а также демонстрирует активность против некоторых видов бактерий, мешает закреплению моллюсков на поверхности.
Таким образом, вдохновение оборонительной тактикой позволило креативно подойти к синтезу функциональных материалов.
Текст статьи доступен по ссылке
Forwarded from ISPM_science
#article
Каждый день нас окружают тысячи самых различных изделий из хлопка, которые объединяет один ключевой недостаток - данный материал очень легко воспламеняется. Учёные Цзянанньского университета из группы Wenwen Guo предложили экологичный и удобный метод огнестойкой отделки с помощью послойной самосборки (LbL) путем попеременного осаждения нового антипирена на биооснове фосфорилированного альгината натрия (PSA) и функционализированного алкиламмонием силоксана (A-POSS).
При разложении фосфорсодержащей органической части образуется фосфорная кислота и полифосфат, которые катализируют процесс обугливания поверхности хлопка, создавая защитный слой, не подпускающий кислород и лучистое тепло к основной массе полимерной матрицы, а также поглощают радикалы ⋅H и ⋅OH, которые ингибируют горение хлопчатобумажных тканей путем тушения. В то же время, использование азотсодержащего силсесквиоксана даёт двойной эффект - во-первых, при нагревании каркасная структура POSS раскрывается, образуя второй защитный слой, также мешающий дальнейшему окислению хлопка, а во-вторых, имеющиеся в составе аммонийные остатки переходят при горении в азот, который разбавляет кислород в газовой смеси, что останавливает распространение пламени. Благодаря этому, кислородный индекс ткани (т.е. содержание кислорода в кислородно-азотной смеси, необходимое для горения материала) вырос с 20% до 35%, переводя её в категорию самозатухающих материалов, при поджоге ткани практически отсутствует пламя, основная часть волокна сохраняется с незначительными дефектами, а механические свойства модифицированной ткани почти не отличаются от оригинальных образцов, не влияя на их эксплуатационные характеристики.
При этом, оба реагента - коммерчески доступные, а благодаря послойной самосборке из-за использования катионной (A-POSS) и анионной (PSA) составляющих, можно легко контролировать количество слоёв покрытия для достижения оптимального набора свойств.
Работа опубликована в журнале International Journal of Biological Macromolecules
Каждый день нас окружают тысячи самых различных изделий из хлопка, которые объединяет один ключевой недостаток - данный материал очень легко воспламеняется. Учёные Цзянанньского университета из группы Wenwen Guo предложили экологичный и удобный метод огнестойкой отделки с помощью послойной самосборки (LbL) путем попеременного осаждения нового антипирена на биооснове фосфорилированного альгината натрия (PSA) и функционализированного алкиламмонием силоксана (A-POSS).
При разложении фосфорсодержащей органической части образуется фосфорная кислота и полифосфат, которые катализируют процесс обугливания поверхности хлопка, создавая защитный слой, не подпускающий кислород и лучистое тепло к основной массе полимерной матрицы, а также поглощают радикалы ⋅H и ⋅OH, которые ингибируют горение хлопчатобумажных тканей путем тушения. В то же время, использование азотсодержащего силсесквиоксана даёт двойной эффект - во-первых, при нагревании каркасная структура POSS раскрывается, образуя второй защитный слой, также мешающий дальнейшему окислению хлопка, а во-вторых, имеющиеся в составе аммонийные остатки переходят при горении в азот, который разбавляет кислород в газовой смеси, что останавливает распространение пламени. Благодаря этому, кислородный индекс ткани (т.е. содержание кислорода в кислородно-азотной смеси, необходимое для горения материала) вырос с 20% до 35%, переводя её в категорию самозатухающих материалов, при поджоге ткани практически отсутствует пламя, основная часть волокна сохраняется с незначительными дефектами, а механические свойства модифицированной ткани почти не отличаются от оригинальных образцов, не влияя на их эксплуатационные характеристики.
При этом, оба реагента - коммерчески доступные, а благодаря послойной самосборке из-за использования катионной (A-POSS) и анионной (PSA) составляющих, можно легко контролировать количество слоёв покрытия для достижения оптимального набора свойств.
Работа опубликована в журнале International Journal of Biological Macromolecules
Forwarded from ISPM_science
#article
В сфере синтетических волокон полиамидная ткань стала материалом первостепенной важности, в частности, в индустрии моды, поскольку она обладает такими характеристиками как прочность, химическая стабильность и стойкость к истиранию. Тем не менее этот материал имеет серьезный недостаток, а именно жесткость с низким начальным модулем упругости. Поэтому современные научные исследования направлены на решение этой проблемы, а конкретнее на поиск возможностей модификации структуры волокна с сохранением имеющихся положительных свойств материала и устранением его недостатков.
Так, распространенным приемом устранения известных недостатков полиамидной ткани является использование модификаторов ткани на основе смягчающих агентов, в основном силоксановых и полиуретановых. Первые придают шелковистость, а также улучшают гладкость и податливость ткани, однако делают ее менее долговечной в отношении стирки. Использование вторых обеспечивает комфортное растяжение тканей без повреждения первоначальной структуры. Несмотря на это, использование полиуретана иногда может отрицательно влиять на тактильные характеристики волокна.
Все больше исследователей обращаются к синтетическим полимерам, которые объединяют полезные свойства обоих компонентов в одной молекуле. Однако вставка сегментов полиуретановой цепи в полисилоксановые цепи нарушает упорядоченное расположение метильных групп вдоль полисилоксановых сегментов, что приводит к уменьшению свободы вращения силоксановых цепей и снижению мягкости и гладкости материала.
В поисках решения этой проблемы группой ученых из Китая была разработана схема для получения нового сополимера на основе полисилоксановых и полиуретановых блоков. Кроме того, полимерные блоки разной природы были объединены новым оригинальным связующим агентом на основе алкоксисиланов (KHS). KHS первоначально используется для блокирования изоцианатных групп полиуретанового преполимера, а затем вступает в реакцию с линейным гидроксисиликоновым олигомером для успешного синтеза модифицированной силиконом полиуретановой эмульсии (KHS-PU).
Разработанная эмульсия на основе KHS-PU с небольшим размером частиц (142 нм) обладала хорошей дисперсионной и термической стабильностью. Результаты анализа ТГА показывают, что KHS-PU обладает хорошей термостойкостью с начальной температурой разложения 216 °C и может применяться для отделки полиамидных тканей в условиях высоких температур.Испытания СЭМ-ЭДС показали, что KHS-PU может образовывать гладкую пленку на поверхности полиамидных тканей, придавая им хорошие гидрофобные свойства, о чем свидетельствует угол смачивания 138,1°. Образование этой гладкой плёнки объясняется превосходными плёнкообразующими свойствами KHS-PU как полиуретана, а также связано со склонностью кремниевых элементов мигрировать и накапливаться на поверхности.
🔍Таким образом, проведенные исследования показали, что по сравнению с полиамидными тканями с отделкой индивидуальными полиуретановыми или полисилоксановыми модификаторами, новый сополимер, содержащий оба типа этих полимеров, демонстрируют более низкие коэффициенты трения поверхности, среднее значение сопротивления ткани изгибающим моментам, которое связано с жесткостью, ощущаемой при прикосновении, и среднее значение работы сжатия. Новый модификатор также эффективно повышает устойчивость ткани к сжатию - на 40 % и угол восстановления после смятия более чем на 25°. Кроме того, модификатор не только улучшает механические свойства полиамидных тканей, но и оказывает минимальное влияние на белизну и желтизну ткани, а также придаёт полиамидным тканям хорошую гладкость, упругость, устойчивость к смятию и стирке, и имеет большие перспективы применения в текстильной промышленности.
Работа опубликована в журнале Progress in Organic Coatings
В сфере синтетических волокон полиамидная ткань стала материалом первостепенной важности, в частности, в индустрии моды, поскольку она обладает такими характеристиками как прочность, химическая стабильность и стойкость к истиранию. Тем не менее этот материал имеет серьезный недостаток, а именно жесткость с низким начальным модулем упругости. Поэтому современные научные исследования направлены на решение этой проблемы, а конкретнее на поиск возможностей модификации структуры волокна с сохранением имеющихся положительных свойств материала и устранением его недостатков.
Так, распространенным приемом устранения известных недостатков полиамидной ткани является использование модификаторов ткани на основе смягчающих агентов, в основном силоксановых и полиуретановых. Первые придают шелковистость, а также улучшают гладкость и податливость ткани, однако делают ее менее долговечной в отношении стирки. Использование вторых обеспечивает комфортное растяжение тканей без повреждения первоначальной структуры. Несмотря на это, использование полиуретана иногда может отрицательно влиять на тактильные характеристики волокна.
Все больше исследователей обращаются к синтетическим полимерам, которые объединяют полезные свойства обоих компонентов в одной молекуле. Однако вставка сегментов полиуретановой цепи в полисилоксановые цепи нарушает упорядоченное расположение метильных групп вдоль полисилоксановых сегментов, что приводит к уменьшению свободы вращения силоксановых цепей и снижению мягкости и гладкости материала.
В поисках решения этой проблемы группой ученых из Китая была разработана схема для получения нового сополимера на основе полисилоксановых и полиуретановых блоков. Кроме того, полимерные блоки разной природы были объединены новым оригинальным связующим агентом на основе алкоксисиланов (KHS). KHS первоначально используется для блокирования изоцианатных групп полиуретанового преполимера, а затем вступает в реакцию с линейным гидроксисиликоновым олигомером для успешного синтеза модифицированной силиконом полиуретановой эмульсии (KHS-PU).
Разработанная эмульсия на основе KHS-PU с небольшим размером частиц (142 нм) обладала хорошей дисперсионной и термической стабильностью. Результаты анализа ТГА показывают, что KHS-PU обладает хорошей термостойкостью с начальной температурой разложения 216 °C и может применяться для отделки полиамидных тканей в условиях высоких температур.Испытания СЭМ-ЭДС показали, что KHS-PU может образовывать гладкую пленку на поверхности полиамидных тканей, придавая им хорошие гидрофобные свойства, о чем свидетельствует угол смачивания 138,1°. Образование этой гладкой плёнки объясняется превосходными плёнкообразующими свойствами KHS-PU как полиуретана, а также связано со склонностью кремниевых элементов мигрировать и накапливаться на поверхности.
🔍Таким образом, проведенные исследования показали, что по сравнению с полиамидными тканями с отделкой индивидуальными полиуретановыми или полисилоксановыми модификаторами, новый сополимер, содержащий оба типа этих полимеров, демонстрируют более низкие коэффициенты трения поверхности, среднее значение сопротивления ткани изгибающим моментам, которое связано с жесткостью, ощущаемой при прикосновении, и среднее значение работы сжатия. Новый модификатор также эффективно повышает устойчивость ткани к сжатию - на 40 % и угол восстановления после смятия более чем на 25°. Кроме того, модификатор не только улучшает механические свойства полиамидных тканей, но и оказывает минимальное влияние на белизну и желтизну ткани, а также придаёт полиамидным тканям хорошую гладкость, упругость, устойчивость к смятию и стирке, и имеет большие перспективы применения в текстильной промышленности.
Работа опубликована в журнале Progress in Organic Coatings