ИСТИНА

Солнечное УФ-излучение может провоцировать изменения в тканях человеческого тела, способствать разрушению биоорганических материалов, вызывать изменение окраски и разрущение полимеров. Поэтому создание функциональных материалов для защиты от негативного действия УФ-излучения остается важной проблемой современной химии. Целлюлоза – полимер природного происхождения. Прозрачные гибкие пленки на основе нанокристаллической целлюлозы представляют собой удобную матрицу для создания биоразлагаемых композитных материалов [1]. Диоксид церия эффективно поглощает излучение УФ-излучение, кроме того наночастицы CeO2 размером меньше 10 нм нетоксичны для тканей человека [2]. Благодаря этим свойствам диоксид церия широко используется в солнцезащитной косметике. В то же время объемные УФ-защитные материалы на основе CeO2 остаются существенно менее изученными. Триоксид вольфрама обладает фотохромными свойствами [3]. Под действием УФ-излучения происходит частичное восстановление вольфрама в наночастицах WO3, что приводит к появлению интенсивной синей окараски. В данной работе композитные пленки CeO2/целлюлоза, WO3/целлюлоза и WO3/CeO2/целлюлоза были синтезированы с использованием дисперсии нанокристаллической целлюлозы и золей наночастиц CeO2 и WO3 без дополнительных стабилизирующих полимеров. Полученные гибкие и прозрачные композитные пленки были охарактеризованы методами РФА, РЭМ, ИК- и УФ-видимой спектроскопии. УФ-защитные свойства композитных пленок CeO2/целлюлоза с различными концентрациями CeO2 были протестированы с использованием фотохромной пленки WO3/целлюлоза в качестве маркера УФ-индуцированных реакций. Было показано, что добавление WO3 в композитную пленку CeO2/целлюлоза защищает целлюлозу от окисления диоксидом церия, при этом пленки WO3/CeO2/целлюлоза остаются практически бесцветными даже при длительном воздействии УФ-излучения. Синтезированные композитные материалы на основе биополимера – целлюлозы, модифицированные наночастицами CeO2 и WO3 могут найти применение в создании прозрачных практически бесцветных покрытий для защиты от УФ-излучения различных полимерных материалов, окрашенных поверхностей, для создания УФ-защитного текстиля, стекол и контейнеров для использования в биомедицине. Работа выполнена при поддержке РНФ, проект №19-13-00416. Литература 1. Y. Habibi, L. Lucia, O. Rojas. Cellulose Nanocrystals: Chemistry, Self-Assembly, and Applications // Chem. Rev. 2010. V. 110. I. 6. P. 3479–3500. 2. А.Б. Щербаков, О.С. Иванова, Н.Я. Спивак, В.В. Козик, В.К. Иванов. Синтез и биомедицинские применения нанодисперсного диоксида церия. Томск: Издательский Дом Томского государственного университета. 2016. 3. O.L. Evdokimova, T.V. Kusova, O.S. Ivanova, A.B. Shcherbakov, Kh.E. Yorov, A.E. Baranchikov, A.V. Agafonov, V.K. Ivanov. Highly reversible photochromism in composite WO3/nanocellulose films // Cellulose. 2019. V. 26. P. 9095–9105.