Композити на основі мікрокристалічної целюлози та люмінесцентних оксидів: властивості й напрям застосування

Автор(и)

  • В. В. БОЙКО
  • В. П. ЧОРНІЙ
  • В. А. БАРБАШ
  • О. В. ЯЩЕНКО
  • О. М. АЛЄКСЄЄВ
  • Ю. Є. ГРАБОВСЬКИЙ
  • С. Г. НЕДІЛЬКО
  • Є. О. РЕЗНИЧЕНКО
  • В. П. ЩЕРБАЦЬКИЙ
  • М. С. НЕДЄЛЬКО

Анотація

COMPOSITES BASED ON MICROCRYSTALLINE CELLULOSE AND LUMINESCENT OXIDES: PROPERTIES AND A WAY OF APPLICATION

V. Boyko, V. Chornii, V. Barbash, O. Yashchenko, A. Alekseev, Yu. Hrabovskyi, S. Nedilko, E. Reznichenko, V. Shcherbatskyi, M. Nedielko

 

Creation of the latest composite materials based on polymers and inorganic materials is one of the important directions of modern material science. When considering such composites, usually a polymer matrix and a filler are said, and their choice is dictated by the necessary physical characteristics. Among the polymer matrices, a special place is cellulose - the most common natural polymer that can be obtained from a variety of sources of plant material. As for inorganic filler, in this work several oxide materials were chosen which are luminescent-active. The composites thus produced may be suitable for use as fluorescent coatings in modern optoelectronic devices.

The purpose of the study is the development of nanostructured composites based on cellulose, as matrix, and some complex oxides as fillers, and to find out their luminescence characteristics, which should confirm the forecasts for the possibility of their practical application.

The results of luminescent spectroscopic studies of composites that consist of microcrystalline cellulose and oxides– AgNO3, K2Eu(PO4)(MoO4) and LaVO4:Sm are reported. It was established the luminescence properties of cellulose are dependent on type of plant raw materials as well as on processing methods. These factors have influence on luminescence intensity but profile of photoluminescence (PL) bands remains practically unchanged. A maximum of non-elementary PL band is located near 490 nm for case of excitation at 405 nm. Composites with argentums nitrate revealed similar shape of PL band with maximum at 490 nm but with more intensive short-wavelength side of the band. Under excitation in 337-532 nm spectral region the composites that contain K2Eu(PO4)(MoO4) and LaVO4:Sm are characterized by intensive visible photoluminescence. Spectra of these PL depend on excitation wavelength. It is shown the combination of luminescent coating “microcrystalline cellulose” + K2Eu(PO4)(MoO4)and commercial light emitting diode with λem = 455 nm allow to obtain bluish white light (chromaticity coordinates are x = 0.262; y = 0.224).

Посилання

Kulpinski, P., Erdman, A., Grzyb, T., & Lis, S. (2016). Luminescent cellulose fibers modified with cerium fluoride doped with terbium particles. Polymer Composites, 37 (1), 153–160.

Khiabani, P. S., Soeriyadi, A. H., Reece, P. J., & Gooding, J. J. (2016). Paper-based sensor for monitoring Sun exposure. ACS Sensors, 1 (6), 775–780.

Bian, Y., He, B., & Li, J. (2016). Preparation of cellulose-based fluorescent materials using Zinc sulphide quantum dot-decorated graphene by a one-step hydrothermal method. Cellulose, 23 (4), 2363–2373.

Nedielko, M., Hamamda, S., Alekseev, O., Chornii, V., Dashevskii, M., Lazarenko, M., ... & Scherbatskyi, V. (2017). Mechanical, dielectric, and spectroscopic characteristics of “micro/nanocellulose+ oxide” composites. Nanoscale Research Letters, 12 (1), 98.

Barbash, V.A., Karakutsa, M.G., Trembus, I.V., Yaschenko O.V. (2016) Development of technology of microcrystalline cellulose from hemp fibres. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3/6, 51–56.

Barabash, V. A., Nagorna, Yu. M. (2015) Tekhnolohiia oderzhannia mikrokrystalichnoi tseliulozy iz nederevnoi roslynnoi syrovyny [Technology of microcrystalline cellulose derivation from non-wood plant raw material] / Naukovi visti NTUU «KPI», 2, 119–124.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-09-10

Номер

№ 283 (2018)

Розділ

Статті

Ліцензія

Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).