Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2025 номер 3

Синтезированы и исследованы нанокомпозитные криогели на основе поливинилового спирта (ПВС) и углеродных нанотрубок (УНТ) с высокими пределами прочности. С целью преодоления проблем, связанных с агломерацией УНТ в полярных растворителях, что ограничивает их равномерное распределение в полимерной матрице, проведена оптимизация состава криогеля для достижения высоких прочностных характеристик материалов. Для получения однородных дисперсий УНТ применялась гомогенизация в растворителях (вода, диметилсульфоксид (ДМСО) и смесь ДМСО/вода = 80 : 20 по объему) в сочетании с ультразвуковой обработкой. В ходе эксперимента проведено одноосное растяжение образцов криогелей, что позволило получить значения предела прочности для каждого образца. Обработка данных осуществлена с использованием программного обеспечения STATISTICA 10. С применением регрессионного моделирования установлены зависимости между пределом прочности нанокомпозитов и параметрами синтеза (концентрация исходного раствора ПВС, его молекулярная масса, содержание воды в растворителе и концентрация УНТ). Получено адекватное по F-критерию Фишера регрессионное уравнение с коэффициентом детерминации R² = 0.81, что подтверждает точность модели и ее применимость для предсказания прочностных характеристик криогелей. В дополнение к регрессионному анализу проведен анализ графиков зависимости функции желательности Харрингтона от параметров синтеза. Этот подход позволил выделить оптимальное соотношение компонентов для получения нанокомпозитных криогелей УНТ/ПВС, что значительно повысило эффективность разработки материалов с высокими прочностными свойствами. Результаты исследования подчеркивают важность учета различных факторов при оптимизации условий синтеза, а также открывают новые перспективы для дальнейших исследований в области полимерных композитов.