ДОСЛІДЖЕННЯ ЗМОЧУВАНОСТІ ГРАФІТОВОЇ ПОВЕРХНІ, МОДИФІКОВАНОЇ ВІДНОВЛЕННЯМ ДІАЗОСОЛІ У ВОДНО-АЦЕТОНІТРИЛЬНОМУ РОЗЧИНІ

Анотація

При отриманні композитних матеріалів на основі графіту та електропровідних полімерів важливим є забезпечити добру взаємодію між компонентами, що дає змогу покращити властивості таких матеріалів. Цього можна досягти ще на етапі підготовки синтезу шляхом модифікації графітових поверхонь з метою забезпечення доброго їх змочування розчинами вихідних мономерів. Метою роботи є модифікація поверхні графіту МПГ-7 шляхом відновлення 4-ацетамінофенілдіазоній тетрафторборату у водно-ацетонітрильному розчині під дією гіпофосфіту натрію. Наступним етапом модифікації поверхні є обробка її кислотою з метою гідролізу привитих до поверхні ацетамінофенільних груп з утворенням амінофенільних груп. Досліджено змочуваність модифікованої поверхні розчинами аніліну в соляній кислоті. Для цього визначали крайовий кут змочування використовуючи метод лежачої краплі. Хімічна модифікація поверхні графіту шляхом відновлення діазонієвої солі суттєво покращує його змочуваність водними розчинами. Навіть у випадку чистої води середнє значення косинуса крайового кута змочування cos θ = 0,65, порівняно з cos θ = 0,32 для немодифікованої поверхні. Розчини, які містять лише соляну кислоту характеризуються ще більшими значеннями cos θ, тобто змочують поверхню краще порівняно з водою, і набагато краще порівняно з немодифікованим графітом. Додавання до розчину аніліну спочатку призводить до зменшення cos θ, подальше збільшення концентрації аніліну супроводжується швидким збільшенням косинуса крайового кута змочування. Відповідний мінімум є найглибшим для розчинів з найменшою концентрацією HCl. Для 0,1 н аніліну в 0,5 н HCl значення cos θ є найнижчим з усіх досліджених, але значно вищим, ніж для чистої води. Зі збільшенням концентрації кислоти глибина мінімуму зменшується. Такі результати зумовлені наявністю амінофенільних груп, здатних до утворення водневих зв’язків і протонування в солянокислому розчині аніліну. Як результат спостерігається підвищення гідрофільності поверхні та збільшення роботи адгезії. Найвищі значення cos θ і, відповідно, найкраща змочуваність модифікованої поверхні спостерігаються для концентрацій соляної кислоти 1,0–2,0 н та аніліну 1,0–2,0 н. Отримані результати підтверджують ефективність модифікації графітової поверхні методом відновлення діазосполук та можуть бути використані при синтезі електропровідних композитів.