Особливості структурної організації та термомеханічні властивості нанокомпозитів на основі карбоксиметилцелюлози, поліетиленіміну та наночастинок Cu/Cu₂O

Abstract

За допомогою комплексу структурних методів і термомеханічного аналізу досліджено структуру та властивості нанокомпозитів, сформованих хімічним відновленням катіонів Cu²⁺ у поліелектроліт-металевих комплексах (ПМК) під дією постійного електричного поля та за його відсутності. Встановлено, що в результаті хімічного відновлення катіонів Cu²⁺ у ПМК за допомогою NaBH₄ (BH₄⁻/Cu²⁺ = 4) під дією електричного поля утворюється нанокомпозит на основі поліелектролітного комплексу КМЦ–ПЕІ і наночастинок Cu/Cu₂O, але з більшим вмістом металічної фази Cu. Встановлено, що нанокомпозити КМЦ–ПЕІ–Cu/Cu₂O, сформовані під дією постійного електричного поля, характеризуються значно вищим рівнем гетерогенности структури та меншими значеннями областей гетерогенности і відносної деформації.

С помощью комплекса структурных методов и термомеханического анализа исследованы структура и свойства нанокомпозитов, сформированных химическим восстановлением катионов Cu²⁺ в полиэлектролит-металлических комплексах (ПМК) под действием постоянного электрического поля и в его отсутствие. Установлено, что в результате химического восстановления катионов Cu²⁺ в ПМК с помощью NaBH₄ (BH₄⁻/Cu²⁺ = 4) под действием электрического поля образуется нанокомпозит на основе полиэлектролитного комплекса КМЦ–ПЭИ и наночастиц Cu/Cu₂O, но с большим содержанием металлической фазы Cu. Установлено, что нанокомпозиты КМЦ–ПЭИ–Cu/Cu₂O, сформированные под действием постоянного электрического поля, характеризуются значительно более высоким уровнем гетерогенности структуры и меньшими значениями областей гетерогенности и относительной деформации.

Structure and thermomechanical properties of nanocomposites formed by chemical reduction of Cu²⁺ cations in polyelectrolyte–metal complexes (PMC) under constant electric field and in absence of field are investigated using WAXS (wide-angle X-ray scattering), SAXS (small-angle X-ray scattering), and thermomechanical analysis methods. It is determined that, as a result of chemical reduction of cations Cu²⁺ in PMC using NaBH₄ (BH₄⁻/Cu²⁺ = 4) under an electric-field effect, nanocomposite based on both polyelectrolyte complex CMC–PEI and nanoparticles of Cu/Cu₂O is formed, but with greater content of the metallic phase of Cu. As revealed, the CMC–PEI–Cu/Cu₂O nanocomposites formed under the effect of constant electric field is characterized by both much higher degree of heterogeneity of structure and smaller values of ranges of heterogeneity and strain.