Физические методы модификации поверхности

Физические методы модификации поверхности [c.217]

Существует ряд перспективных методов приготовления термостойких материалов. Это имплантация ионов, пламенный синтез, плавление в отсутствие гравитации, напыление на кристаллические поверхности с помощью молекулярных пучков (эпитаксия) и химическая конденсация из пара под действием тлеющего разряда (плазма). Относительно недавно был предложен необычный метод, базирующийся на использовании лазерной техники. Луч мощного импульсного лазера, сфокусированный на твердой поверхности, способен кратковременно (менее чем за 100 не) создавать исключительно высокие локальные температуры, вплоть до 10 ООО К. В месте фокусировки такого короткого высокотемпературного импульса происходят значительные химические и физические изменения, например модификация поверхности, образование поверхностных сплавов, а в условиях конденсации пара он может инициировать специфические химические реакции. Все упомянутые методы приводят к термодинамически нестабильным фазам с особыми замороженными свойствами. (Примером подобной фазы служит алмаз. Этот драгоценный камень ценится за игру света и исключительную твердость, но в нормальных условиях он термодинамически неустойчив относительно графита.) [c.91]

Вопросам изменения адгезионного взаимодействия на границе раздела в результате поверхностной модификации посвящено много работ, например [227]. В общем виде методы модификации можно разделить на физические, основанные на адсорбционной модификации поверхности, и химические, связанные с химическим изменением поверхности при проведении на поверхности наполнителя тех или иных химических реакций. Особая роль при этом принадлежит прививке к наполнителю полимерных молекул или молекул, обладающих собственной внутримолекулярной подвижностью. Появление на границе раздела гибких отрезков цепей способствует пластифицирую- [c.80]

Одна из них —усовершенствованный вариант известного динамического метода определения удельной поверхности катализаторов. Преимуш,еством нашей методики является найденная нами возможность применения обычных аналитических весов (взамен пружинных кварцевых) для непрерывного контроля изменения веса при сорбционных измерениях. Для сохранения герметичности адсорбера при взвешивании находящегося там образца мы использовали специальный жидкостный затвор нашей конструкции. Еще более проста по аппаратурному оформлению другая наша методика определения поверхности дисперсных тел по адсорбции из растворов. Применение специальной аппаратуры для микроанализа значительно повысило точность известного метода. В нашей модификации его можно рекомендовать для определения малых удельных поверхностей (до ] м г) высокотемпературных носителей и катализаторов. В основу данной методики положено определение величины разделительной способности адсорбента — РСА по отношению к смеси бензола с н-гептаном (физический смысл РСА как физикохимической контакты был раскрыт в наших работах по жидкофазной адсорбции). [c.128]

Качественный и количественный анализы не исчерпывают всех возможных применений инфракрасной спектрометрии. Этот метод широко используется для исследования структуры неорганических комплексов, межмолекулярных водородных связей, симметрии молекул, а также для изучения взаимодействия между растворителем и растворенным веществом. С некоторой модификацией его применяют для исследования адсорбции на поверхности твердых тел, изомеров, влияния замещения водорода дейтерием, а также кристаллической структуры полимеров. С помощью инфракрасной спектрометрии контролируют физические и химические процессы, а также выполняют определение многих составляющих в сложных образцах. [c.160]

Методы переработки полимеров, относящиеся к третьей категории, связаны с модифицированием структуры полимерных материалов. В процессе поверхностной активации модификация структуры происходит только на поверхности полимера, когда, например, под воздействием газового пламени или коронного разряда происходят химические и физические превращения. [c.14]

Автор предпочитает рассматривать метод БЭТ и другие методы измерения площади поверхности по изотермам физической адсорбции ак методы, все еще пребывающие в стадии изменения и развития. Следует ожидать новых предложений, модификаций и улучшений метода. Тем не менее измерение величины поверхности катализаторов методами газовой адсорбции может даже уже теперь рассматриваться как весьма солидное направление оно может быть с уверенностью использовано как способ, позволяющий пролить свет на факторы, влияющие на каталитическую активность. [c.354]

С использованием оптического метода изучено влияние различных факторов на величину, кинетику нарастания и релаксации внутренних напряжений природы пленкообразующего [51, 84—89], толщины покрытий [85, 86, 90—92], концентрации раствора [51, 53, 88—90], условий формирования [51, 93— 95], природы растворителя, методов нанесения и отверждения [51, 96], состава и концентрации наполнителей и армирующих материалов [92, 93, 96—99], природы подложки [84—86, 95], физической и химической модификации пленкообразующих и поверхности твердых тел [95, 100—104], а также условий эксплуатации покрытий [31, 32, 37, 85]. [c.64]

Не вдаваясь в подробности этого сложного вопроса, следует однако остановиться на роли поверхности стенок капилляра, поскольку от состояния и площади поверхности трубок зависит в основном адсорбция, а следовательно, смачиваемость колонки и однородность пленки НЖФ. Имеются достоверные экспериментальные данные, которые показывают, что большинство органических жидкостей дают сравнительно большие краевые углы смачивания внутренней поверхности стеклянных капилляров [1, 77]. Поэтому зачастую целесообразно изменять (модифицировать) свойства поверхности материала капиллярной колонки. Модификация капиллярных колонок прежде всего направлена на устранение асимметрии пиков и на преодоление трудностей нанесейия полярных НЖФ. Специальными опытами было установ-ленно [1, 2], что эффективность капиллярных колонок уменьшается с увеличением полярности НЖФ. В практике хроматографических работ находят применение большое число физических и химических методов модификации поверхности капиллярных колонок [1, 2, 78—84], которые следует подразделять на три основные группы. [c.195]

Однако физические методы модификации химических волокон не ограничиваются только изменением условий их формования, вытягивания и тепловой обработки. Поверхность волокон, а вместе с ней такие ценные свойства, как объемность и теплоизоляционные свойства, шерстеподобный вид, эластичность и мягкость, можно также изменять методами физической модификации. [c.357]

Тем не менее мы считаем, что следует разделить процессы ингибирования на три ступени в зависимости от того, где эти процессы происходят. Поскольку представление о механизме ингибирования на первом этапе порой важнее как для планирования дальнейших исследований, так и для того, чтобы знать, что же мы все-таки измеряем и как интерпретировать количественные данные, полученные различными методами. Первая ступень ингибирования, видимо, обусловлена физической адсорбцией КПАВ непосредственно на отрицательно заряженной поверхности глин, а вторая ступень связана с модификацией поверхности глин при хемосорбции (образование новой поверхности — фазы органоглины) катионного ПАВ, что происходит в результате замещения обменного комплекса глин органическим катионом вблизи поверхности (в приповерхностном слое). [c.77]

Поскольку лишь часть поверхности диатомита покрыта гидроксильными группами, силанизация не может затронуть всей поверхности в этом н состоит основной недостаток силаннза-ции как метода обработки поверхности носителя. Действительно, если покрыть монослоем полиэтиленгликоля поверхность силанизированного диатомита, изотерма сорбции полярных сорбатов заметно выпрямляется [7]. Однако физическая модификация поверхности нецелесообразна ввиду небольшой термостойкости полученного таким образом носителя. Более перспективен способ термического модифицирования поверхности несиланизированного диатомитового носителя высокомолекулярным поли-зтиленгликолем [8]. Согласно этой методике на диатомит наносится 0,2% полиэтиленгликоля с молекулярной массой 15— 20 000, полученный сорбент тренируется 4 ч при 260 °С в атмосфере инертного газа. Полиэтиленгликоль при этом связывается с поверхностью и полученный носитель можно использовать при температуре до 260 °С пленка модификатора не экстрагируется органическими растворителями. Если на такой носитель (назовем его модифицированным в отличие от силанизированного) нанести сквалан, то изотерма сорбции для большинства полярных сорбатов (исключая спирты) оказывается линейной, а данные, приведенные в табл. 1.13, показывают гораздо большую инертность модифицированного носителя по сравнению с силанизированным относительное удерживание большинства полярных сорбатов снижается на нем вследствие большей однородности поверхности (см. энтропийный фактор Р°). [c.47]

Процессы поликонденсации проводятся в расплаве, в растворе и на поверхности раздела фаз. В последнем методе гетерогенной поликонденсации наблюдаются высокие константы скоростей реакции. Различными 1дКЮ методами поликонденсации получают по- 2,0 лиамиды, полиэфиры, полиуретаны, поликарбонаты и некоторые другие классы полимеров. Модификацией имеющихся полимеров можно быстрее и экономичнее получить новые полимерные материалы. В промышленности используют следующие методы модификации 1) изменение химического строения макромолекул полимера (химическая модификация) 2) изменение физической структуры полимера без изменения его молекулярной массы и химического строения (структурная модификация) [c.223]

Физические методы, используемые в совокупности с кинетическими, должны быть полезны в выяснении механизма отдельных стадий реакции — поверхностных реакций, которые происходят в течение периода индукции и приводят к образованию зародышей и которые неизбежно сопровождаются различными модификациями свойств поверхности твердого реагента. Эти изменения можно обнаружить с помощью измерений электропроводности, магнитной восприимчивости или потенциала поверхности, а также с помощью магнитного резонанса или инфракрасной снектрофотометрии. Физические методы могут оказать также большую помощь при разрешении некоторых частных, теоретически важных проблем, например, речь идет об изучении строения реакционной поверхности раздела, об изучении структурных связей, которые существуют между твердыми веществами, ограничивающими эту поверхность раздела, или даже просто о непосредственном определении ее площади. Эти вопросы находятся на стадии исследования. В частности, очень полезно было бы узнать, в каких случаях точка контакта между реагентом и продуктом его реакции может играть роль зародыша, имеет ли в таком процессе значение структурное соответствие (эпитаксия). [c.455]

При изучении физической адсорбции обычно измеряют две характеристики количество адсорбированного вещества и теплоту процесса. Изменение первой лежит в основе широко используемого метода БЭТ [2] и его модификаций при определении поверхности. Вторую характеристику используют для определения поверхности калориметрическими методами, например методом Харкинса и Юра [ 3]. Количество адсорбированного вещества на единицу веса адсорбента является функцией давления пара и температуры при постоянном объеме. Если объем системы изменяется с давлением, это необходимо принять во внимание. Зависимость количества адсорбированного вещества от давления при постоянных температуре и объеме называется изотермой адсорбции. При низких давлениях все адсорбированные молекулы находятся на поверхности (монослойная адсорбция), а при более высоких давлениях они могут адсорбироваться друг-на друге (многослойная адсорбция). В пористых адсорбентах при достаточно высоких давлениях может происходить конденсация паров в порах (капиллярная конденсация). [c.304]

Один из способов регулирования физико-механических свойств полимеров — их молекулярная пластификация, т. е. введение низкомолекулярных веществ — пластификаторов, растворимых в полимерах. В. А. Каргин, П. В. Козлов, Р. М. Асимова и В. Г. Тимофеева впервые установили, что того же эффекта можно достичь введением малых количеств (порядка сотых долей процента) веществ, нерастворимых в полимере, но способных смачивать его поверхность. Это, например, касторовое масло, кремнийорганические жидкости, они резко снижают температуру стеклования и вязкость расплава полимера. Такой тип пластификации получил название структурной. Механизм структурной пластификации еще окончательно не выяснен, однако она нашла применение в качестве метода физической модификации пластмасс, каучуков, производных целлюлозы, лакокрасочных покрытий. У последних физическая модификация изменяет внутреннее напряжение и степень прилипания к металлу. [c.41]

Приступая к разделению белков, необходимо тщательно подобрать pH, ионную силу, температуру, электролит и носитель, поскольку от перечисленных условий зависят физико-химические и биологические свойства каждого отдельного белка. Формирование высших структур (т. е. вторичной, третачной и четвертичной), а также надмолекулярных агрегатов обусловлено ионными и гидрофобными взаимодействиями и образованием водородных связей. Эти же взаимодействия определяют и процесс разделения. Очевидно, условия хроматографии должны быть такими, чтобы выделенный продукт сохранил определенные представляющие интерес свойства, каковые, как правило, связаны ссохра-нением его нативного состояния и биологической активности. В то же время для определения физических свойств субъединиц белка часто его необходимо денатурировать и с этой целью подвергнуть жесткой обработке (например, мочевиной или гидрохлоридом гуанидина) с последующей химической модификацией (например, расщепить дисульфидные связи и блокировать сульф-гидрильные группы). Таким образом, конкретная задача определяет выбор метода разделения белков. Следует также отметить, что в процессе разделения нативных белков участвуют функциональные группы, расположенные на поверхности. Однако если белки полностью или частично денатурированы, появляются новые группы, ранее скрытые внутри макромолекулы, которые могут изменить не только силу, но и природу взаимодействия белка с сорбентом. В результате при хроматографиче- [c.104]

Заключительная глава XII содержит изложение методов расчета пограничного слоя при продольном изменении давления во внешнем потоке как в условиях тепловой изоляции поверхности тела, так и при наличии теплоотдачи. Особое внимание здё ь уделяется методу сведения задачи о пограничном слое в газе к соответствующей ей задаче в несжимаемой жидкости (метод Дород рцына и его модификации), позволяющему в конечном счете использовать простые приемы расчета, изложенные в начале книги. Шавершающее главу решение задачи о гиперзвуковом пограничном йлое на тупоносом теле вращения в области за отошедшей головной волной не претендует на полноту, а ставит себе целью лишь пояенить те трудности, которые возникают перед исследователем, желающим приблизиться к действительной физической картине явлений в пограничном слое на носу снаряда, проникающего с гиперзвуковыми скоростями в плотные слои атмосферы. [c.8]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология