Изучение электронной микроскопии и ик-спектрального анализа фиталоцианина меди

Study of electronic microscopy and ir-spectral analysis of phytalocyanine copper
Цитировать:
Файзиев Ж.Б., Бекназаров Х.С., Джалилов А.Т. Изучение электронной микроскопии и ик-спектрального анализа фиталоцианина меди // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. № 8(77). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/10651 (дата обращения: 22.06.2021).
Прочитать статью:

 

АННОТАЦИЯ

Молекулярную структуру фталоцианинов металлов изучали с помощью сканирующей электронной микроскопии MIRA 2 LMU, оснащенной энергодисперсионной системой микроанализа INCA Energy 350 фталоцианина меди, и анализировали ИК-спектральный анализ.

ABSTRACT

The molecular structure of metal phthalocyanines was studied using MIRA 2 LMU scanning electron microscopy equipped with an energy dispersive microanalysis system INCA Energy 350 copper phthalocyanine, and IR spectral analysis was analyzed.

 

Ключевые слова: Медь, пигмент, дисперсия энергии, микроанализ, растровый электронный микроскоп, молярная абсорбционная способность, мочевина, фталевый ангидрид, катализатор, температура.

Keywords: Copper, pigment, energy dispersion, microanalysis, scanning electron microscope, molar absorption capacity, urea, phthalic anhydride, catalyst, temperature.

 

Введение. Красители широко использовались в различных областях с древних времен. В настоящее время объем работ в строительной отрасли в мире и в нашей стране стремительно растет, что в свою очередь приводит к резкому увеличению спроса на лакокрасочные материалы. В настоящее время в мире используются органические красители, полученные из «красящих растений», небольшое количество животных организмов, а также минеральные красители, в основном, для окрашивания текстиля, кожи, меха, бумаги, дерева и других предметов. В настоящее время цена красителей, особенно органических красителей, очень высока. Поэтому создание новых типов фталоцианиновых красителей является одной из важных научно-технических задач, так как в последние годы нехватка сырья привела к сокращению производства лакокрасочных материалов на ряде предприятий. Соединения, чьи уникальные физико-химические свойства были изучены, заняли многие отрасли современной науки. Свойство пигмента и красителя обусловлено его очень большой молярной поглощающей способностью, даже небольшое ее количество дает очень насыщенные цвета. Сегодня органические красители не производятся в нашей стране и, в основном, импортируются из других стран. В то же время организация производства этих красителей в стране позволит, во-первых, сократить импорт красителей, а во-вторых, повысить и улучшить свойства органических красителей, наиболее подходящих для окрашивания хлопковой целлюлозы, полиакрилонитрила, шелка и шерсти. В мире краски имеют большое значение в различных областях с древних времен.

Фталоцианиновые красители вызвали интерес у людей благодаря их яркости, блеску, высокой интенсивности и образованию различных оттенков цвета. Было обнаружено, что фталоцианиновые красители используются в различных областях благодаря ряду полезных свойств.
Успех фталоцианиновых красителей в современной рыночной экономике зависит от трех факторов. Во-первых, способность придавать красивый глянцевый цвет варьируется от синего до зеленого. Во-вторых, необычайная химическая стабильность (например, присутствие фталоцианина меди, не разлагаемый сублимат при 580 ° C и способность плавиться без разложения в концентрированной серной кислоте). В-третьих, устойчивость к свету. Сочетание таких преимуществ практически отсутствует в других типах красок [1-2].

Молекулы фталоцианина реагируют с брикетами разных металлов с образованием устойчивых комплексов разного цвета. Комплексы, полученные в результате реакции, широко используются в качестве красителей и пигментов. Этот тип наиболее популярен среди сложных красок. Фталоцианиновый синий пигментный комплекс металлов фталоцианаты являются продуктами этого основного промышленного синтеза.

Стабильный цвет и высокая прочность характерны для синтетических фталоцианинов. При синтезе синтетических фталоцианиновых красителей процесс реакции следует проводить с осторожностью, так как они незначительно меняются в ходе реакции, состояние частичного воздействия наблюдается в боковых цепях. Молекулы фталоцианина образуют ароматическую систему, стабилизированную резонансом многих структур во всех случаях благодаря сильным кольцам [3-4]. Производство этого типа новых фталоцианиновых пигментов в Узбекистане на основе местного сырья является одним из наиболее актуальных вопросов для лакокрасочной промышленности и экономики страны. Пигменты красителя, содержащие фталоцианин, который мы синтезируем, основаны на фталевом ангидриде, мочевине, соли меди, и реакция проводится в присутствии катализатора. Синтезированные красящие пигменты отличаются от других пигментов своими различными свойствами. Эти пигменты обладают высокой термостойкостью, устойчивостью к солнечному свету, а также чрезвычайно высокой интенсивностью свойств, что расширяет область их применения.

Синтез пигментов проводился в основном с использованием энергосберегающих методов в процессе синтеза.

 

Рисунок 1. Голубой пигмент фталоцианина меди увеличивается в 200 раз на сканирующем электронном микроскопе

 

Рисунок 2.Голубой пигмент фталоцианина меди увеличивается в 500 раз на сканирующем электронном микроскопе

 

Синтезированные свежие пигменты фталоцианиновой меди были исследованы с помощью сканирующей электронной микроскопии MIRA 2 LMU, оснащенной системой энергодисперсионного микроанализа INCA Energy 350. Емкость микроскопа составляет 1 нм, чувствительность детектора энергии INCA - 133 эВ / 10 мм2, что позволяет проводить анализ элементов от бериллия до плутония.

Анализы на сканирующем электронном микроскопе проводились в высоком вакууме. Микроанализ химических элементов пигментов проводился в том же устройстве и изучался в областях с ускоряющим напряжением 20 кэВ и током 1 нА. В этом исследовании изображения электронного сканера были получены при увеличении в 500 и 200 раз с ускорением 30 кэВ, а также при 0,66 и 1,663 мкм видимого поля.

Когда мы изучили ИК-спектр полученного фталоцианина меди, мы увидели следующий результат.

 

Рисунок 3. ИК-спектр фталоцианина меди

 

Были сделаны ИК-спектральные анализы полученных красителей. Присутствие ароматической группы бензольного кольца обнаруживается по полосам поглощения 3047 и 1600-1500см-1. Характер замещения -C=N групп определяется по сильному поглощению в области ниже 900см-1. Бензольное кольцо определяется при полосах поглощения 1400-1600 см-1, а иногда встреча­ется и при полосах поглощения 2000-1600см-1. Полосы в области 1225-950 см-1 имеют второстепенное значение. На рис. 3 видны сильные полосы неплоских деформационных колебаний для =CH- групп. Полосы в области 770-722 см-1 характеризуют ортобензольное кольцо и -C=N группы в полосах поглощения в области   1690-1640 см-1 до 880 см-1.

 

Список литературы:

  1. Гордон П., Грегори П. Органическая химия красителей: пер. с англ. М.: Мир, 1987. 344 с.
  2. Степанов Б.И. Введение в химию и технологию красителей. М.: Химия, 1984. 590 с.
  3. Шапошников Г.П., Кулинич В.П., Майзлиш В.Е. Модифицированные фталоцианины и их структурные аналоги / под ред. О.И. Койфмана. М.: КРАСАНД, 2012. 480 с.
  4. Зуев К. В., Смрчек В. А., Федосеева М. С., Колдаева Т. Ю., Перевалов В.П. Влияние химической модификации поверхности фталоцианинового пигмента на его свойства // Химическая промышленность сегодня. 2015.
  5. Файзиев.Ж.Б, Джалилов.А.Т, Тиллаев. А.Т. Таркибида металл тутган янги фталоцианин пигментини тадқиқ қилиш.2019.
  6. Файзиев.Ж.Б, Бекназаров.Х.С,Джалилов.А.Т. Синтез и свойства фталоцанина меди. Москва 2020. 
Информация об авторах

мл. науч. сотр.,ООО «Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии», Узбекистан, Ташкентская область, Ташкентский р-н, Шурoбазар        

Junior Researcher, Tashkent Research Institute of Chemical Technology, Uzbekistan, Tashkent region, Tashkent district p/o Shuro Baazar
 

д-р техн. наук, ведущий науч. сотр., Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент

Dr. Tech. Sciences, Leading Researcher Tashkent Research Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Tashkent

академик, АН РУз, директор ООО Ташкентского научно-исследовательского института химической технологии Республика Узбекистан, п/о Ибрат

Academician of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Director of LLC “Tashkent Research Institute of Chemical Technology”, the Republic of Uzbekistan, Ibrat

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top