Полимеры дифениламин-2-карбоновой кислоты и гибридные наноматериалы на их основе: синтез, структура, свойства

• Автор: Еремеев, Игорь Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Содержание

Список используемых сокращений
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Полимеризация ароматических производных анилина
1.1.1. Полимеризация производных анилина, имеющих фенильные заместители в ароматическом кольце
1.1.2. Полимеризация N-арилпроизводных анилина
1.1.3. Получение полимеров производных дифениламина
1.1.4. Получение сополимеров на основе дифениламина
1.2. Гибридные магнитные наноматериалы на основе полимеров
с системой полисопряжения
1.2.1. Металлополимер}1ые нанокомпозиты с магнитными наночастицами, диспергированными в матрице полимера с системой полисопряжения
1.2.2. Металлополимерные магнитные наноматериалы со структурой ядро-оболочка
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1. Используемые реактивы и материалы
2.2. Методика проведения химической окислительной полимеризации дифениламин-2-карбоновой кислоты в водном растворе гидроксида аммония
2.3. Методика проведения химической окислительной полимеризации дифениламин-2-карбоновой кислоты в гетерофазных условиях
2.4. Методика получения наночастиц на основе дифениламин-2-карбоновой кислоты и Fe304 в гомогенном растворе
2.5. Методика получения наночастиц на основе дифениламин-2-карбоновой кислоты и Fe304 в межфазных условиях
2.6. Методы исследования

2.6.1. Гелъ-проникающая хроматография
2.6.2. Инфракрасная спектроскопия
2.6.3. Электронная спектроскопия
2.6.4. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса
2.6.5. Рентгенофотоэлектронная спектроскопия
2.6.6. Рентгенофазовый анализ
2.6.7. Электронномикроскопические исследования
2.6.8. Потенциометрический анализ
2.6.9. Исследования магнитных свойств
2.6.10. Термический анализ
2.6.11. Дифференциальная сканирующая калориметрия
2.6.12. Пикнометрический метод определения плотности
Результаты и обсуждение
Глава 3. Синтез, структура и свойства полидифениламин-2-карбоновой кислоты
3.1. Синтез полидифениламин-2-карбоновой кислоты
3.1.1. Влияние условий синтеза на выход и молекулярно-массовые характеристики полидифениламин-2-карбоновой кислоты при полимеризации в гомогенной щелочной среде
3.1.2. Влияние условий синтеза на выход и молекулярно-массовые характеристики полидифеншамин-2-карбоновой кислоты при полимеризации в гетерофазной системе
3.2. Химическая структура полидифениламин-2-карбоновой кислоты
3.2.1. Химическая структура полидифениламин-2-карбоновой кислоты, полученной полимеризацией в гомогенной щелочной среде
3.2.2. Химическая структура полидифениламин-2-карбоновой кислоты, полученной полимеризацией в гетерофазной системе
3.3. Свойства полидифениламин-2-карбоновой кислоты
3.3.1. Термические свойства полидифениламин-2-карбоновой кислоты

Глава 4. Гибридные наночастицы на основе магнетита и
полидифениламин-2-карбоновой кислоты
4.1. Структура композитных наночастиц ГезСД/ПДФАК
4.2. Свойства композитных наночастиц ГезОДПДФАК
4.2.1. Магнитные свойства композитных наночастиц Ре3ОУПДФАК
4.2.2. Термическая стабильность композитных наночастиц РезО/ПДФАК
4.2.3. Магнитные жидкости на основе композитных наночастиц Ре30/ПДФАК
Выводы
Список литературы

2.3. Методика проведения химической окислительной полимеризации дифениламин-2-карбоновой кислоты в гетерофазных условиях
Для проведения окислительной полимеризации ДФАК в гетерофазных условиях требуемое количество мономера растворяли в хлороформе, а окислитель (персульфат аммония) и NH4OH - в дистиллированной воде. Соотношение объемов водной и органической фаз 1:1. Изменение указанных соотношений приводит к ухудшению растворимости ДФАК. Растворы органической и водной фаз смешивали сразу без постепенного дозирования реагентов. Процесс осуществляли при интенсивном перемешивании с помощью электронной мешалки с верхним приводом RW 16 Basic компании “Ika Werke” в узкой цилиндрической круглодонной двугорлой колбе (для увеличения эффективности перемешивания) при О °С. По окончании синтеза смесь осаждали в десятикратный избыток 2%-ного раствора H2SO4. Полимер выделяли и очищали от низкомолскулярных олигомеров и остатков сульфат-ионов так же, как в случае полимеризации в водном растворе гидроксида аммония по вышеуказанной методике.
2.4. Методика получения наночастиц на основе дифеииламин-2-карбоновой кйслоты и
Fe304B гомогенном растворе
Получение нанокомпозита РезС^ПДФАК в гомогенном растворе проводили следующим образом. Сначала осуществляли синтез наночастиц Fe304 путем гидролиза смеси хлоридов железа (II) и (III) в соотношении 1:2 в растворе гидроксида аммония при 60 °С [121].
FeCI2 + 2FeCI3 + 8NH3 • Н20 -» Fe304 + 8NH4CI + 4 Н
Для закрепления мономера на поверхности наночастиц Рез04, к полученной суспензии добавили раствор мономера в NH4OII требуемой концентрации. Процесс вели при 80 °С при постоянном интенсивном перемешивании в течение 0.5 ч.
Для проведения окислительной полимеризации ДФАК на поверхности наночастиц Fe304, в предварительно охлажденную до 0 °С суспензию Ре304/ДФАК по каплям добавили водный раствор персульфата аммония. Синтез проводится в течение 3 ч при интенсивном перемешивании при 0 °С. По окончании реакции смесь осаждали в двукратный избыток 1 М H2SO4, отфильтровывали и многократно промывали дистиллированной водой до нейтральной реакции фильтрата. Полученный продукт сушили под вакуумом над КОН до постоянной массы.
Для получения магнитных жидкостей приготовили суспензию магнитных наночастиц Ре304/ПДФАК в этиловом спирте. За устойчивостью суспензии наблюдали в течение 6 месяцев.