Полимерлі қабықшалардың зерттеу тиімділігі және қазіргі күйі

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 65 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе . . . 7

1Полимерлі қабықшалардың зерттеу тиімділігі және қазіргі күйі . . . 9

1. 1 Судаерігіш полимерлер матрица ретінде қабықша материалдар үшін . . . 9

1. 2 Модифицияланған полимерлі қабықшаларды алу әдістері . . . 12

1. 2. 1 ПВС қабықшалардың модифициялау әдістері, металлдардың нанобөлшектерін енгізу . . . 15

1. 2. 2 Құрамында нано -Ag ⁰ , -Au ⁰ бар суда ерігіш полимерлі қабықшалар . . . 21

1. 2. 3 ПВС-ті қабықшаның күміс және алтынның нанобөлшектерімен модифицирлеу әдістері . . . 23

1. 3 Полимерлі қабықшаларда нано - Ag ⁰ , - Au ⁰ бар синтезде толқындардың әсерін қолдану. Электрлі ауыспалы тоқ . . . 26

1. 4 ЖМҚ негізінде алынған нано - Ag ⁰ , - Au ⁰ бар полимерлі қабықшалардың қасиеттері . . . 27

1. 4. 1 Сорбциялық қасиеттері . . . 29

1. 4. 2 Биоцидті қасиеттер . . . 31

2Тәжірибелік бөлім . . . . . . … . . . 38

2. 1 Вискозиметриялық өлшеулердің әдістемесі . . . 38

2. 2 Полимерлі гельдердің синтезі . . . 38

2. 3 Нанобөлшектердің дисперстілігін анықтау және электронды микраскоп тәсілімен зерттеудің әдістемелері . . . 39

2. 4 Сорбция қисықтарын және сорбция параметрлерін есептеу әдістемесі . . . 40

2. 5 Кинетиканы есептеудің әдістемесі . . . 40

2. 6 Қолданылған құрылғылар мен реактивтер . . . 43

3 Нәтижелерді талдау . . . 44

3. 1 Құрамында алтын және күмістің нанобөлшектері бар полимерлі қабықшалардың негізгі сипаттамалары . . . 443. 2 Синтезделген қабықшалардың қаныққан бейорганикалық электролиттердің буына байланысты сорбциялық сыйымдылығы . . . 48

3. 3 ПВС/Agº, ПВС/Auº қабықшаларының бейорганикалық электролиттер қоспаларына байланысты сорбциялық қасиеттері . . . 50

3. 4 Жеке қаныққан бейорганикалық электролиттер және олардың қоспаларының буының полимерлі қабықшаларда кинетикасын зерттеу . . . 52

Қорытынды . . . 59

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі . . . 62

Қасымша (лар) . . . 67

Кіріспе

Өзектілік. Қазіргі таңда қатты денедегі сезімтал элементтерде сұйық және газды фазаларда анықталатын қоспаның концентрленуімен қатар оптикалық сорбционды-спектроскопиялық әдістері реагентпен байланысуындағы химиялық өзгеруі оның құрамына кіргенде көрінетін диапазонда арнайы мінезінің өзгеруін бақылау сәтті дамуда.

Соның ішінде абзал металдардың микробөлшектерінің сорбциялық концентрленуі, соның ішінде алтынның әр түрлі үлгілерінде металлдарды анықтау үшін концентраттың қолданылуы және қатарласып жүретін артық металдардан бөлу, аналитикалық химияның ең маңызды мақсаттарының бірі болып табылады. Осы мақсаттарда анион алмасушы смолалар кеңінен қолданылады, бірақ әр түрлі құрамдағы объекттің анализдерінің өсіңкі талаптарын әрқашан қанағаттандырып отырмайды және инструменталды анализ әдістерінде шектеулі қолданылады[1] .

Соңғы жылдары, біздің елде және шет елдерде әр түрлі микроорганизмдердің әсер етуінен бұзылатын биоыдырағыш полимерлі материалдарға және оларды қаптауға қызығушылық өсіп келеді.

Полимерлердің макромалекулаларын тез ыдырататын арнайы қоспаларды қосуды болжайтын, өзіне тән белгілі бір сақтау мерзімі бар, шараларды құру. Осы мақсаттарда құрамында 60%-ға дейін бар, әр түрлі полисахаридтер қолданылады [2] .

Ақырғы он жылдың ішінде полимерлі материалтанудың облысында қарқынды даму болып жатыр, синтездің әдістерін өңдеу және композитті полимерлі материалдарды алуын оптимизациялауға, сонымен қатар өзінің құрамында наноөлшемді құрылымы бар және де олардың құрамын зерттеуге арналған. Нанокүйде беткі атомдардың бөлшектері және беткі эффектілердің рөльдері елеулі үлкеюінің салдарынан, электронды деңгейлердің құрылысы және ауысулары, электронды ұқсастық, өткізгіштік, фазалық ауысулардың температурасы және басқалары сияқты мұндай фундаментальді қасиеті мөлшерден, түріненжәне нанофазалармен химиялық қоршауларынан тәуелді болады [3-9] . Бейорганикалық нанобөлшектерді органикалық полимерге атап шыққын қасиеттерді ескере отырып енгізу түзілетін нанокомпозиттің (гибридті композит) жаңа қасиетін туғызуға мүмкіндік береді, мысалы, флюоресцентті, оптикалық, каталитикалық[8, 10-13], күштіпарамагнетизм қасиеттері [14, 15] . Мұндай материалдарды қазіргі таңда биотехнологияда және медицинада, энергетикада, құрылыста[16, 17, 18], буып-түйетін материал өнеркәсібінде[19], микроэлектроникада [20], оптика және оптоэлектроникада[21, 22], катализде [23-26], сенсорлы құрылғыларда [27] және басқа да облыстарда қолданады.

Жоғарыда айтылғандарға байланысты, өзінің торына органикалық полимер және бейорганикалық нанокомпозитті қосылулары (органо-бейорганикалық гибридті гельдер немесе нанокомпозитті гельдер) кіретін гельдер перспективті нанокомпозитті материалдарға жатқызуға болады.

Барлық нанокомпозитті алудың әр турлі тәсілдерін бес негізгі бағыттарға жатқызуға болады:

Бейорганикалық нанобөлшектер және полимерді бөлек синтездейді, сосын нанобөлшектерді полимерде (оның ерітіндісінде немесе балқымасында) диспергілейді;
Бейорганикалық нанобөлшектер және полимерді бөлек синтездейді, содан кейін полимерді бейорганикалық ядроға ұластырады;
Алдын ала алынған бейорганикалық нанобөлшектерде органикалық мономердің гетерофазды полимеризациясын жүргізеді;
Бейорганикалық нанобөлшектер полимер ерітіндісінде синтездейді (in situ синтезі) ;
Бейорганикалық наноқұрылым синтезін органикалық мономердің полимеризациясымен біріктіреді.

Нанокомпозитті гельдерді ұқсас әдістермен синтездейді. Бірақ қосылу түрден және байланыстардан тәуелділігінің нәтижесінде гельдің кеңістіктік тордың түзілуі жүреді, немесе тігілетін агентті қосымша қолданудың қажеттілігі туады, немесе нақты температуралық режимді реакциялық қоспаны шыдату үшін қолданады, немесе еріткіштің құрамын ауыстырады. Тек жеке жағдайларда нанобөлшектер гельдің физикалық торының буындары болады.

Жол салушы заттарды сұрыптау компоненттердің ұқсастығын ескере отырып олардың концентрациясын және қатынастарын нанокомпозитті гельдердің физико-химиялық қасиеттер және физико-механикалық қасиеттердің көмегімен іске асырылады. Ал алынған композиттіңқасиеттері алдымен дисперстілігімен және толтыратын табиғатпен анықталады, т. с. с.

Әдебиеттердің критикалық шолуы: алтын, күміс (наноөлшемдер күйде) ұстаушы полимерлі қабықшалардың сорбциялық сипаттамасына қатысты сұрақтар аз дәрежеде зерттелген, және сорбция модельдерін құру үшін әдебиеттердегі белгілі мәліметтер мүлде жеткіліксіз және де ПВС/Mº қабықшалар жеке қаныққан бейорганикалық электролиттердің буына қатысты, ал сонымен қатар екі компонентті қоспалар үшін сорбциялық процесстердің толық кинетикасын сипаттай алмайды. Осыған орай жаналығы, өзектілігі, теориялық және практикалық маңыздылығы зерттеудің осы облыста күмән келтірмейді.

Осы дипломдық жұмыстың мақсаты полимерлі пленканың құрамындағы асыл металлдардың иондары бар сорбциялық белсенділігін зерттеу болып табылады.

Қойылған мақсаттарға байланысты келесі міндеттер қойылды:

Ауыспалы тоқтың қатысындағы полимерлі гельдердің және ПВС негізіндегі қабықшалардың күміс және алтын нанобөлшектермен модифицияланған синтезді жүргізу.
Металлдардың нанобөлшектердің дисперстілігінің дәрежесін анықтау.
Су буына және қаныққан ерітінділердің кейбір бейорганикалық электролиттерге байланысты алынған материалдардың орнатылған сорбциялық сыйымдылығына эксперимент жүргізу.
Ленгмюр, Фрейндлих, Редлих-Петерсон және Ленгмюр-Фрейндлих модельдер бойынша сорбция параметрлерін есептеу.
Сорбция және десорбция процесінің жылдамдық константаларын есептеу және сорбция, десорбция энергия сының белсенділігін анықтау.

Осы зерттеудің жаналығы зерттелетін объекттердің өздері модификация жолымен «Туркевич әдісі» атты синтезде ауыспалы электр тогын қолдану арқылы (жиілік 5000 Гц, өңдеу уақыты 60 мин) алынды, нәтижесінде осындай өңдеу металлдардың НБ дисперстілігінің дәрежесі көтерілді, сәйкесінше материалдың сорбциялық сипаттамасы өзгереді.

Практикалық маңыздылығы жұмыс барысында алынған материалдар тұщы (ішетін) суды тазартуда тиімді сорбенттер ретінде қолдана алуы, сорбциялық процесстің ғылыми негізі ретінде, осы жұмыста зерттелген заттардың химиялық технологияда шығуы, бөлінуі және концентрлеу кезінде қолдануға болады, көбінесе коллоидты ерітінділерді және биохимиялық қоспаларды тазалаудан тұрады. Оптималды физико-химиялық параметрлерді орнату сорбциялық процесстің практикада сорбенттерді қолдануға мүмкіндік береді.

1 Полимерлі қабықшалардың зерттеу тиімділігі және қазіргі күйі

Судаерігіш полимерлер матрица ретінде қабықша материалдары үшін

Поливинилді спирт (ПВС) негізіндегі қабықшалар судаерігіш және судаериейтін деп бөлінеді. Судаеритіннің құрамы: ПВС, ал судаерімейтіннің құрамы: ПВС және оның сополимерлері.

Судаерігіш қабықшаларды улы химикаттардың, тұрмыстық химия тауарлардың, ауруханалардағы ластанған және жұқтырылған кірлердің, хирургиялық құрал-жабдықтар және т. б. қаптамасы ретінде қолдануға болады. Поливинил спирт және оның сополимерлері негізіндегі судаерімейтін қабықшларды мысалы этиленмен азық-түлік және киімнің қаптамасы үшін, сонымен қатар реттеушісі бар газо- және наноөткізгіштік мембраналар жасау үшін қолданады.

Поливинлді спирттен жасалған судаерігіш қабықшалар жоғары мөлдірлілігіне, иілгіштігіне, кішігірім статикалық электр қуатының толуының арқасында полимерлі қабықшаның қаптамасының басқа түрлерімен ойдағыдай бақастасады. Олардың негізгі айырмашылығы бөлме және жоғары температураларда суда еру қабілеттілігі. Судаерігіштіктің майларға және көптеген органикалық еріткіштерге жоғары тұрақтылығы ғана емес, сонымен қатар төмен оттекөткізгіштік. Қаптамаларды суғаенгізу кезінде қабықша ериді, сондықтан олардың тасымалдауы және ыдыстарға бөлу кезінде адам денсаулығына зиян заттармен жақындаспайды [28] .

Сонымен қатар[29], қазіргі таңда кеуекті полимерлі материалдар суды және ауаны тазалау үшін бөлінген мембрана, фильтр ретінде кеңінен қолданылады. Полимерлі пленкаларды дайындауда маңызды болып табылатын кеуекті механикалық түрде де, материалдық сорбциялық қасиеті ретінде де анықтайды. Нақты полимер үшін кеуекті құрылымды білетін болсақ, материалға әсер ететін комплекс қасиетін айқындауға болады.

1-суретте ПВС бетіндегі пленканың электродтық микрофотографиясы көрсетілген. Спектрлік көрсеткіштермен сәйкес келетін, қаттылықтың жоғарлауына орай қабықшаның кеуектілігі ұлғаяды.

Жұмысқа сәйкес, полимерлі қабықшаның таратылатын спектрлерді дифференциалдау үлгідегі қуыстар шамалары бойынша тарату қисығын береді. Параметр жоғарылаған сайын (δ ₁ -δ ₂ ) ² (этилді → бензилді→бутилді спирттер) орташа қуыс диаметрі өседі, ал қисық қуыстарды тарату шамалары үлкен шамаларына қарай ығысады. Гомологиялық байланыс қатарларында (спирттер, кетондар, қышқылдар) көміртек атомдарының өсуімен тізбекте тұндыру әрекеті күшейеді. Мүмкін осы күшею заттардың ПВС және еріткіштің (судың) сыйысушылығына байланысты. Басқа сөзбен, тұндырушы әрекет органикалық тұнбаның қатарында→ этилді → бензилді →бутилді спирттер өседі, сондықтан нәтижесінде қуыстың үлкен диаметрі пайда болады. ИК-спектроскопия әдісімен алынған нәтижелер, микроскопиялық көрсеткіштермен қатар жүреді, яғни қабықшаның полимерлік материалдарының құрылысын бақылауда ИК спектроскопиясында тиімділігі байқалады.

1-сурет. ПВС қабықша бетінің тұндырушының қаттылығының жоғарылау сатысының электронды микросуреттері: а - тұндырушысыз, б - этилді спирт, в - бензилді, г - изопропилды, д - бутилды.

Дәл осылай, полимерлік пленкаларға металдық бетінде қаптаудағы құрылымдылық аспектілері[30] қарастырылды. Металлмен жабылған (алтын мен алюминий) ПЭТФ пленкаларына электронды-микроскопиялық зерттеулері көрсетілді. Пленка бетін алтынша жаққанда квацалық қабат полимер - металл, ал алюминийді енгізгенде шекара полимер - металл екендігін анықтайды. Осыдан шыққан қорытынды, бұл құбылыс полимерге енгізілген металлдардың химиясы активтілігіне байланыста екендігі аңғартады.

Сонымен қатар, зерттеушілермен цианды эфирдің ПВС негізіндегі қабықшаның диэлектрлік сипаттамасына құрылыс құрамының әсер етуі жүргізіледі [31] . Мысалы, ИК-, ЯМР-спектроскопия әдістерімен жоғары рұқсатжәне атомды-күшті микроскоптың құрамы орнатылған, блоктық құрылым және молекула үстіндегі поливинилді спирттің цианды эфирдің құрылымы орнатылған. берілгендері бойынша блоктық (=1, 03) параметрлерді анықтау сополимердің құрылысы статистикалыққа жақын; қалдықтың құрамында ацетатты топтардың әдістерден сезімділігі төмен. Қабықшалардың қалыптасуы суару әдісімен полимерді бағдарлау нәтижесінде жалған перпендикулярлы жазықтық бағытпен салыстырғанда, сеткотрафаретті басу әдісімен диэлектрлік өткізгіштің көлемін үлкейтуге мүмкіндік береді. 20-40 мкм қалыңдығымен және 23-ке дейінгі өткізгіштікпен қабықшалар алынған.

Қабықшаларды жасаудың перспективасы белгілі, көбінесе электролюминесцентті жарықтың қайнар көздері, ПВС цианды эфирі болып келеді. Қабықшалы диэлектрлі композитті алу үшін фирмалар қатарымен цианды эфирді өңдіреді. ПВСдиэлектрикалық сипаттамалар бойынша айыратындаруақытта көрсетілген тұрақтылық сипаттамаларыжәне физико-химиялық қасиеттері, осындай айырмашылықтар синтез технологиясымен, бастапқы реагенттермен, молекулярлық массамен, нитрилді және гидроксидті топтардың болуымен ерекшеліктері анықталады. Барлық осы факторлар қабықшаларды жасау кезінде қолданатын ерітінділердің және паст-суспензияның құрамына және қасиеттеріне әсер етеді.

Осы жұмыста, синтездің әр түрлі шарттарымен алынған (ПВСке қарағанда акрилонитрилдің стехиометриялық және құрамындағы артықшылығы) бастапқы поливинилді спирттегі әр түрлі ММ цианды эфир ПВС үлгілері зерттелген. Полимерлі қабықшалардың құрылымы жасау барысында қалыптасатын болғандықтан, сонымен қатар, қабықша (суару және трафарет басылым тәсілдерімен) молекула үстіндегі құрылымы және электрофизикалық қасиеттері зерттелген.

Гельтүзушілер ретінде, яғни суда жоғарытұтқырлы колоидты ерітінділерді түзуші , гидроксиалкил-целлюлозалар, гидроксиалкил-алкилцеллюлозалар секілді суда ерігіш өндірістік целлюлозаларға жарамды гельдер немесе кем дегенде суда көтерілетін полимерлер, мысалға метилцеллюлоза, , гидроксиэтилцеллюлоза, , гидроксибутил-целлюлоза, , , , карбоксиалкил-алкилцеллюлозалар, күрделі эфирлер және оның сілтілік тұздары. Мысалы олар альгиновты (альгинаты) қышқылдар және оның тұздары, каррагенаналар, гуаровты смола, ксантановты смола, агар-агар, гуммиарабик және туысқан резеңкелер, пектиндер, галактоманналар, трагант және хитозан суда ерігіш өндірістік хитин секілді өзінен басқа суда ерігіш полисахаридтарды көрсете алады. 2%-ды ерітінді ретінде 20ºC-да 1000 сП-дан жоғары, шамамен 3500-12 сП тең тұтқырлыққа ие суда ерігіш алкилцеллюлозалар, немесе гидроксиалкил - алкилцеллюлозалар кеңінен қолданылады. Әсіресе соның ішінде көп тарағаны метилдегенде 1, 36-1, 81 дәрежеге ие және гидроксипропилдегенде 0, 12-0, 23 дәреже көрсететін және тағы [32] .

1. 2 Модифицияланған полимерлі қабықшаларды алу әдістері

Қойылған тапсырмалардан тәуелділігіне қарамастан полимерлі материалдар әр түрлі табиғаттардың заттарымен модифициялана алады, органикалық болса, сондай-ақ бейорганикалық болуы мүмкін.

Осы облыста негізгі бағыттардың бірі полимерлі материалдардың (гельдер, қабықшалар) иммобилияланған металл бөлшектерімен (алтын, күміс, платина және т. б. ) өңдеу және қасиеттерін зерттеу болып келеді.

Авторлардың жұмыстарында [33] алтынның нанобөлшектерінің диагностикада және детекцияда қолданылу мүмкіншілігі қарастырылған. Алтынның нанобөлшектері диагностикалық және детекциомолекулалы белгі ретінде кеңінен қолданылады. Осындай нанобөлшектердің қолдануымен детекцияның критикалық байқау әдісі көрстілген. «Қаруланбаған» көзқарасқа сүйенетін сигнал негізінде молекуланы анықтау әдісіне көп көңіл бөлінді. Оптикалық немесе электрлік сигналды күшейту үшін металл қатпарларының қолдану әдістері баяндалған. Беткі қабатының жақын орналасуына орай молекулалардың және алтынның нанобөлшектерінің арасындағы қатынас негізіндегі әдістер де қарастырылды. Мұндай әдістердің негізінде эмиссия жарығы не жоғарылайды, не өшеді, не болмаса толық молекулалардың жинақталуына орай жарықтың нанобөлшектерінің түсірілу спектрлерінің өзгерісіне әкеледі.

Блоктың құрылысын және поливинил спиртінің циан эфирінің молекулалық структурасы ИК, ЯМР спектроскопиялық әдістері мен атомды-күшті микроскопия әдістері арқылы құрамы орнатылды. Қалыңдығы 20-40 мкм 23 диэлектр өткізуімен плнекалар алынады.

Диэлектрлік плнекаларды алуда, көбіне электролюминесценттік жарық көздері үшін, ПВС циан эфирі тиімді екені белгілі. Тұрақтылығы уақытпен және физика-химиялық құрамымен сипатталатын диэлектрлік қасиеттерімен айқындалатын, диэлектрлік пленкаларды алуда ПВС циан эфирі өңдірілді. Мұндай ерекшеліктер, синтез технологиясы бастапқы реагенттер, гидроксальді және нитрильді топтардан болуымен анықталады. Бұл көрсетілген барлық факторлар пленка дайындауда, пленканың құрамы мен құрылысына әсер етеді[34] .

Пропил-аллилтиомочевиналық және меркаптопропильялық топшалармен модифицияланған кеуекті матрицадағы алтынның <суық> және <ыстық> деп аталатын коллоидтық әдістері көрсетілді. Спектральді анализ арқылы силикагельде суық әдісін қолдану барысында бөлек нанобөлшектер пайда болғаны және де фазалық түрлену кезінде пайда болған алтын шамадан тыс мөлшері қатыспағаны анықталды. 600 ⁰ С қайта өңдегеннен кейін бөлшектің мөлшері 3. 99-ға нм тең болды. Қалың жасушалық қабаты бар, ашытқы жасушаларында 1, 6-1, 7 нм мөлшердегі нанобөлшектер пайда болды. Биоқосылыс құрамындағы күмістің мөлшері 48-55 мг/г тең болды. Ұсақ және ірі фракциялардан құралған екікомпонентті суспензиядағы нанобөлшектердің концентрациясы және бағалау мөлшері қарастырылды[35] .

Қабыршақтық материалдарды жасау үшін, көп жағдайда, нанобөлшектің бетіне бекітілген лигандалардың арасындағы қатынастарда арнайы сутектік байланыстарды ұйымдастыру қолданылады. Жұмыстың автолары аминтоп арқылы байланысқан, нанобөлшектің негізінде дендримерлерді алған. Сәйкес келетін лигандалармен модификацияланған алтынның нанобөлшектерін белгілі бір көлемі мен формасы бар металдық қабыршақпен агрегатты құруда инициатор ретінде қолдануға болады.

Жұмыста химиялық және термиялық тұрақтылық зерттелді. Көп қабатты пленкаларды қалыптастыру соңғы аминнотопқа ие полимерлермен алтынның бетінде адсорбцияланған және құрамында корбаксил тобы бар лигандалардың арасындағы сутектік байланыстың түзілуіне негізделген. Оған қоса қабыршақтар нанобөлшектің бетінде адсорбциаланған 11-меркаптоундеканды қышқылдың карбоксил топтарымен мыс иондарын әрекеттестіру арқылы алынады.

Карбоксил топтармен және металл иондарының арасында байланыстардың пайда болуының арқасында нанобөлшектерден көп қабатты торларды құруға қолдануға болатын терминалды карбоксил топтардың тиолалары модификациаланған нанобөлшектер. Бұндай өздігінен пайда болатын қабыршақтар жоғары тұрақтылықты көрсетеді және гравиметриялық, спекроскопиялық, өткізгіштікті өлшеу секілді әр түрлі әдістермен зерттелуі мүмкін. Бұндай қабыршақтардың жоғары тұрақтылығына қарамастан, оларды қолдануда шектемелер бар, мысалы, ерітінділер, яғни олар өте күштіқышқыл ортада тұрақсыз және оларды құруда электрохимиалық активті металл-линкерлерді қолданса электрохимиялық әдістермен зерттеу мүмкін емес. Металл-лиганд-металл байланысы бойынша әр түрлі тасушыларында наноторларды құруға қабілетті лигандалармен модификациаланған алтынның нанобөлшектері үлкен қызығушылық туғызуда. Беттік адсорбциаланған комплексті қосылыстар және екі қабатталған торлы алтынның нанобөлшектерін құруда жаңа әдістер көрсетіледі. Лигандалар ретінде терпиридті 3d - f, 24 туындылары синтезделді.

Алтынның нанобөлшектері (орташа диаметрі 4, 7±1, 1 нм) терпиридті туындылармен модификациаланды, содан соң алтын электродтарының бетінде Ленгмюра-Блоджет әдісімен бір қабатты алу үшін қолданылды. Бір қабатты алуды Ғе(Н2О) 6(ВҒ4) 2 комплекс түзілуші реакциясы зерттелді.

Барлық терпиридті туындыларда электрохимиялық зерттеулердің нәтижелерімен олардың өткізгіштігі зерттелді. Күтілгендей, түінделмеген аналогтармен салыстырғанда түйінделген тиофенді 24 лигандасы 4-5 қатарға жоғары орналасады. 3d - f лиганда қабаттарының өткізгіштігі метиленді тізбектің ұзындығына тәуелді және ол тізбек көбейгенде өткізгіштік төмендейді. Осылайша, нанобөлшектің бетімен әрекеттесуші фрагментпен топты байланыстырып, нанобөлшектердің модификациаланған электрохимиалық қасиеттеріне шешуші әсер етеді [36] .

img969_cr

2-cурет. Карбоксил топтарымен және металл иондарының байланысу схемасы

1. 2. 1ПВС қабықшалардың модифициялау әдістері, металлдардың НБ енгізу

Басқа металлдарға қарағанда Аg (НБ) нанобөлшектерінің көрініп тұратын диапазонда өткізгіш электрондардың жұтылу қатары әлдеқайда интенсивті. Органикалық матрица Аg (НБ) фотографиялық процесстерде кеңінен зерттеледі. Қазіргі уақытта Аg (НБ) органикалық пленкалардың нелинейнооптикалық және фотоэлектрлік қасиеттерінің флюоресценциалы және комбинационды қасиеттерін зерттеуге қызығушылық туып отыр.

Бұндай материалдар электронды, оптикалық, сенсорлық құрылғылардың жаңа түрлерін шығару үшін және нанолитографикалық процесстерді жасауда қажет. Осындай материалдардың композициясына қойылатын талаптардың бірі болып-кіші нанобөлшектер(шамамен 10нм) және олардың жоғарғы концентрациясы матрицаның түссіз болуы және оның фототұрақтылығы.

Аg (НБ) синтезінде дәстүрлі әдісі НБ стабилизаторының қатысында байланысқан металлдардың ерітіндісінде жүзеге асырылады. Иондық имплантация, лазерлі амбляция, металдың вакуумды булануы және электрконденсаторлы әдіс, биосинтез және радиолитті әдістер секілді Аg (НБ) алудың дәстүрлі емес әдістері пайда болуда. Соңғы қызығушылықтыр, экспозиция уақытының және оның мөлшерінің баяу интенсивті өзгеруін, реакционды системада процесстерді әсерлі басқару. Радиолиз кезінде агенттерді қайта құрушы дәстүрлерді қолданудың қажеті болмайды, ал кейбір жағдайда және стабилизаторларда соңғы өнімді ластайтын өнімдерді орналастыру артықтығы. Ag НБ дисперсиясын тазартуда қазіргі таңда іске асу мүмкіндігі аз мәселенің унверсалды және жоғары эффектті әдістерді табуда осындай нанобөлшектерді алу жолы пайдалы болуы мүмкін. Фотолиз радиолизге қарағанда практикалық жүзеге асырудың жеңіл жолы болып табылады. Қайта құрушыларды қолдану арқылы Ag НБ синтезі кезіндегі фотолиз қабыршақтармен қатар ерітіндіде де қолданады.

Ag НБ беттік плазмалық резонансына тиесілі AgNO3 ның ЖВС сәулеленген қабыршақтардың жұтылу спекторында бір максимум бақыланады. Бұндай спекторлар берілген көлемде беттік минимумға ие түрлі жағдайдың синтезіне куәлік етеді. Осы спекторларды салыстырудан байқағанымыз, шағылысу уақытының көбеюі Ag НБ плазмандардың жұтылу қатарының интенсивтілігінің жоғарлауына алып келеді [37] .

Барлығына белгілі, жаңа материалдар XXI ғасырдың негізгі технологиясы болып табылады, нанометриалардардың индустриясы - ғылым және техниканың даму бағытының бірі[38] . Наноматериалдар және нанотехнология туралы құйынды дамыған ғылым жоғарғы қабаттағы инженерияның негізгі бағыты болып табылады, жекелеген кезде көп компонентті (көпфункционалды) наноструктуралық пленкалардың кристолиттің өлшемімен 1-ден 100 нм-ге дейін болады.

Наноструктуралық пленкалардың ерекшелігі жоғары көлемдегі фазаны бөлім шекарасының бөлігі және олардың беріктігі, кристаллиттің ішінде дисслокацияның жоқ болуымен, мүмкіндігінше кристаллдық бөлігінің көлемдік сәйкестігінің, аморфтық фазалардың, металдық және бейметалдық компоненттердің өзара еріткіштердің өзгеруі. Сонымен, фазалар бөлімінің үлкен ауданның қолда бары (көлем бөлігі 50% жетуі мүмкін) наноструктуралық пленкаларда модификациялық структурасы және электрондық құрылыс жолымен олардың қасиеттерін өзгертуге мүмкіндік туғызады. Шекара бөлімінің беріктігі деформациядағы наноструктуралық пленканың беріктігінің өсуіне мүмкіндік береді. Кристаллиттердің ішінде дисслокациялардың жоқ болуы осындай пленкалардың беріктігін ұлғайтады. Жақсыртырылған физико-химиялық және физико-механикалық ерекшеліктермен, дәлірек айтқанда, жоғарғы қаттылығының мәнімен (H>30 гПа) тотықсызданудың серіппелігі (W>70%), беріктігі, термиялық тұрақтылық негізінде осы факторлар пленкаларды алуды мүмкіндік береді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.