Příprava vzorků textilií s kovalentně vázanými heteroborany

Simona BABINSKÁ

Bachelor's thesis

Preparation of textile samples with covalently bonded heteroboranes

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá tvorbou tenkých vrstev kobalt bis-dikarbollidového aniontu na povrchu tkaných a netkaných textilií (PET, PES, PETEX, COTTON) za využití možnosti tvorby silných kovalentních vazeb. Reakce vzorků látek s boranem probíhaly ve čtyřech rozpouštědlech buď za laboratorní teploty, v krátkém a dlouhém časovém úseku nebo za zvýšené teploty pouze v acetonitrilu, kdy byly reakční směsi zahřívány k refluxu. Vzorky po reakci byly účinně extrahovány daným rozpouštědlem v Soxhletově extraktoru. Přítomnost kobalt bis-dikarbollidového komplexu vázaného na povrchu vzorku byla potvrzena metodou XRF selektivně detekující atomy kobaltu. Ramanova spektroskopie se ukázala být málo citlivou metodou k detekci charakteristických kovalentních vazeb v molekulách boranu deponovaných v malém množství pouze na povrchu. Nejúčinněji se boran [8-(1,4-dioxan-1- ium)-kloso-1,2-dikarba-3-kobaltadodekaboran(10)]-3-komo-3 -[kloso-1 ,2 -dikarba-3 - kobaltadodekaborát(11)](1-) deponoval za mírných podmínek po dlouhodobé expozici na netkaný PETEX a tkanou bavlnu. Boran povrch PETEX mírně hydrofobizoval. Urychlení depozice za varu rozpouštědla vedlo k modifikaci povrchu PES, PET-ROMA a bavlny, nikoli však PETEX. Největší změna smáčivosti byla pozorována u PES v acetonitrilu po dlouhodobé expozici. Povrch PES se stal hydrofobnějším.

Abstract:

This bachelor thesis deals with the formation of thin layers of covalently bonded cobalt bis- dicarbollide anion on the surface of woven and nonwoven fabrics (PET, PES, PETEX, COTTON). The reactions of the textile samples with borane took place in four solvents either at room temperature, in a short and long period of time or at reflux of acetonitrile, when the reaction mixtures were heated to reflux. The borane residues were efficiently extracted from the textile samples using the given refluxing solvent in a Soxhlet extractor. The presence of a cobalt bis-dicarbollide complex attached to the sample surface was confirmed by XRF selective cobalt atom detection. Raman spectroscopy has proven to be a less sensitive method for detecting characteristic covalent bonds in borane molecules deposited in small amounts only on the surface. Borane [8-(1,4-dioxan-1-ium)-closo-1,2-dicarba-3-cobaltadodecaboran(10)]-3- commo-3 -[closo-1 ,2 -dicarba-3 -cobaltadodecaborate(11)](1-) was most efficiently deposited under mild long-time exposure conditions in acetonitrile. Borane slightly hydrophobized the PETEX surface. PES, PET-ROMA and COTTON were quickly modified at acetonitrile reflux conditions. Amazingly, PETEX remains unattached after reflux. PES showed the biggest change in wettability in acetonitrile after long-time exposure at room temperature.

Keywords

Kobalt bis-dikarbollid, kovalentní depozice, PET, PES, bavlna, textilie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 7. 2021

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Václav Šícha, Ph.D.

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Chemistry / Toxicology and Hazardous Waste Analysis