Осаждения пористых сорбентов на ткани опоры

Общая цель этой процедуры заключается в модификации тканей с помощью каталитически активных сорбирующих материалов, что открывает возможности для разработки одежды, обеспечивающей химическую защиту в формате ежедневной носки. Этот метод может быть применен к различным тканям и в сочетании с широким спектром кремнийорганических сорбентов для удовлетворения широких потребностей в химической защите. Основное преимущество этой методики заключается в том, что обработка происходит параллельно волокнам ткани, обеспечивая химическую защиту без ущерба для воздухопроницаемости.

Сначала приготовьте раствор для инициации, соединив 10 миллиметров гидроксида аммония со 184 миллилитрами изопропанола в стеклянном стакане и перемешав при 150 оборотах в минуту. Затем добавьте шесть миллилитров тетраэтилортосиликата в раствор гидроксида аммония. Чтобы инициировать образец, полностью погрузите тканевую подложку в смесь тетраэтилортосиликатов, а затем переложите в стеклянную посуду, пригодную для использования в микроволновой печи.

Далее нагрейте образец насыщенной ткани в микроволновой печи, используя мощность 1200 Вт, в течение 30 секунд. После повторения замачивания и обработки в микроволновой печи просушите обработанную ткань при температуре 100 градусов Цельсия в течение 30 минут в сушильном шкафу. Чтобы приготовить золь, смешайте 1,9 грамма Pluronic P123, 0,5 грамма мезитилена и 2,12 грамма BTE в пластиковом флаконе при комнатной температуре.

Добавьте два грамма метанола и магнитную мешалку. Затем закройте флакон и перемешайте со скоростью 150 об/мин. Когда перемешанный раствор станет однородным, добавьте по каплям 6,07 грамма 0,1 молярной азотной кислоты и, продолжая помешивать смесь, в течение шести часов.

Добавление азотной кислоты является экзотермическим, поэтому добавляйте ее медленно и равномерно. Окуните обработанную тетраэтилорорсиликатом ткань в приготовленный золь со скоростью 150 миллиметров в минуту. После этого высушите образец в духовке при температуре 60 градусов Цельсия в течение 24 часов.

После сушки при температуре 80 градусов Цельсия в течение дополнительных 24 часов погрузите образец ткани в избыточный этанол при температуре 65 градусов Цельсия на 48 часов для извлечения поверхностно-активного вещества. Затем прополощите ткань с добавлением этанола. Сушите ткань в течение ночи при температуре от 60 до 65 градусов по Цельсию.

Для функционализации сорбентного материала первичными аминными группами готовят раствор 3-аминопропилтриэтоксисилана в толуоле в дозе 0,5% объема. Погрузите ткань в раствор силана, накройте крышкой и выдержите в течение часа. Затем тщательно промойте образец толуолом.

Просушите образец ткани в течение ночи при температуре 100 градусов Цельсия. Далее добавьте заранее приготовленный раствор порфирина в 15 миллилитров 0,1 молярного MES-буфера при pH 5,5. Добавьте в раствор пять миллиграмм EDC, и сразу же погрузите образец ткани.

Затем накройте образец крышкой, и инкубируйте в течение ночи. На следующий день тщательно промойте образец водой. Наконец, высушите образец ткани в течение ночи при температуре 100 градусов Цельсия.

Здесь представлены изображения ткани на каждом этапе процесса нанесения покрытия. Средняя масса сорбента, осажденного на хлопчатобумажной основе, составила 01 грамм на грамм, увеличившись по весу примерно на 1% от исходной ткани. Для пористого покрытия получена ожидаемая изотерма сорбции азота.

Незначительная адсорбция азота была отмечена только на ткани и после микроволновой обработки. Изотерма, подобная типу IV, наблюдалась для толстопленочного варианта сорбента со значительным гистерезисом. Азотная порометрия показала площадь поверхности BET 968 с объемом пор 0,78 и диаметром пор 39.

Воздействие микроволнового излучения на ткань привело к небольшому снижению переноса водяного пара по сравнению с необработанным хлопком. Никаких дополнительных изменений в переносе водяного пара после осаждения сорбента или функционализации порфирином не отмечено. Здесь показаны зависящие от времени реакции FID на проникновение 2-хлорэтилсульфида.

Для хлопчатобумажной ткани наблюдался пиковый показатель 67 граммов на квадратный метр в час без удержания цели. Обработка пористыми слоями привела к значительному снижению до пиковой скорости транспортировки и общего переноса мишени через ткань с функционализацией порфирина, что еще больше снизило пиковую скорость. При использовании этой процедуры важно помнить, что плотность переплетения ткани влияет на характеристики конечного продукта.

Данная процедура может быть выполнена для осаждения других кремнийорганических материалов и порфиринов для получения тканей с различной химической селективностью.