Наноразмерные планарные слои, структуры ядро-оболочка, нанокомпозитные микрокапсулы и управление их физико-химическими свойствами

Наноразмерные планарные слои, структуры ядро-оболочка, нанокомпозитные микрокапсулы и управление их физико-химическими свойствами

Автор: Горин, Дмитрий Александрович

Шифр специальности: 02.00.04

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2010

Место защиты: Саратов

Количество страниц: 344 с. ил.

Артикул: 4915326

Автор: Горин, Дмитрий Александрович

Стоимость: 250 руб.

Наноразмерные планарные слои, структуры ядро-оболочка, нанокомпозитные микрокапсулы и управление их физико-химическими свойствами  Наноразмерные планарные слои, структуры ядро-оболочка, нанокомпозитные микрокапсулы и управление их физико-химическими свойствами 

Введение
Глава 1 Формирование наноразмерных планарных слоев и нанокомпозитных микрокапсул методами последовательной адсорбции органических молекул иили неорганических наночастиц и их физикохимические свойства Аналитический обзор
1.1. Факторы, влияющие на физические свойства монислиев дифильных молекул ни границе раздела вода воздух, пленок ЛенгмюраБлоджетт и МДМ и МДП структур их содержащих
1.1.1. Химический состав монослоев Особенности строения молекул используемых для формирования монослоев на границы раздела водавоздух.
1.1.2 Температура, и химический состав субфазы, полярность растворителя используемого для растворения дифильного вещества
1.1.3. Время стабилизации и давление нанесения
1.1.4. Особенности электрофизических свойств пленок ЛенгмюраБлоджетт и МДМ и МДПструктур их содержащих
1.1.5. Выводы по разделу 1.1.
1.2. Морфология поверхности, оптические, и электрофизические свойства планарных и наноразмерных покрытий, сформированных методом полиионной сборки
1.2.1. Особенности формирования полимерных слоев, полученных методом полиионной самосборки
1.2.1.1 Природа используемых веществ
1.2.1.2 Методика формирования полиионных слоев
1.2.2. Факторы, влияющие на процесс формирования слоев и на физические свойства покрытий, полученных методом полиионной сборки
1.2.2.1. Факторы, влияющие на процесс формирования монослоев. Зонная модель мультислойной полиэлектролитной пленки
1.2.2.2. Факторы влияющие на свойства полиэлектролитных пленок
1.2.2.2.1.
1.2.2.2.2. температура
1.2.2.2.З. влажность
1.2.2.2.4. ионная сила
1.2.3. Электрофизические свойства полиэлектролитных слоев и МДМ, МДП структур их содержащих
1.2.3.1. Диэлектрические свойства полиэлекролитных слоев. Диэлектрическая проницаемость. Проводимость
1.2.3.2. МДМ структуры
1.2.3.3. МДП структуры
1.2.4. Оптические и электрофизические свойства нанокомпозитных покрытий полученных методом полиион ной сборки
1.2.5. Использование наноразмерных слоев полученных методом полиионной сборки в электронике
1.2.6. Выводы по разделу 1.2.
1.3. Влияние модификации полиэлектролитнъти и нанокомпозитными покрытиями поверхности неорганических подложек на их физикохимические параметры, характеризующие поверхностные свойства
1.3.1. Влияние модификации поверхности полиэлектролитными и нанокомпозитными слоями на смачиваемость твердых подложек
1.3.2. Управление показателем преломления наноразмерных покрытий. Создание антиотражающих покрытий
1.3.3. Создание пассивирующих покрытий на основе эффекта полевой пассивации
1.3.3.1. Метод зонда Кельвина. Контактная разность потенциалов. Искривление зон
1.3.3.2. Использование метода зонда Кельвина для исследования наноструктур, полученных методом полиионной сборки
1.3.3.3. Влияние величины и направления дипольного момента молекул на результат измерения методом КРМ и на ВАХ МДП структур
1.3.4. Выводы по разделу 1.3.
1.4. Полиэлектролитные наноструктурированные микрокапсулы. Способы управления физикохимическими свойствами капсул и способы дистанционного воздействия на микрокапсулы
1.4.1. Технология создания капсул
1.4.2. Физикохимические свойства капсул. Проницаемость оболочек и методы капсуляции
1.4.2.1. Влияние
1.4.2.2. Влияние ионной силы и полярности растворителя
1.4.2.3. Влияние температуры
1.4.3. Нанокомпозитные капсулы и способы их получения
1.4.3.1 Адсорбция наночастиц
1.4.3.2 Химические методы синтеза частиц
1.4.4. Методы дистанционного воздействия на капсулы
1.4.4.1. Лазерное излучение
1.4.4.2. Переменное магнитное поле
1.4.4. Выводы по разделу 1.4.
Глава 2 Управление физикохимическими свойствами организованных ансамблей органических молекул Ленгмюровских монослоев и пленок ЛенгмюраБлоджетт и содержащих их МДМ и МДП структур
2.1. Факторы, влияющие на формирование монослоев дифильных ИЗ
молекул на границе раздела вода воздух
2.1.1. Температура субфазы
2.1.2. Число и длина алкильных радикалов в молекуле
2.1.3. Особенности формирования смешанных слоев
2.1.4. Добавки в водную субфазу солей металлов
2.2. Факторы, влияющие на перенос монослоев с границы раздела жидкость газ на твердую подложку
2.2.1. Давление нанесения
2.2.2. Параметры, характеризующие поверхность подложки
2.2.3. Особенности строения дифильных молекул
2.3.Факторы влияющие на показатель преломления пленок ЛенгмюраБлоджетт
2.3.1. Поверхностная концентрация алкильных радикалов в монослое
2.3.2. Поверхностное давление
2.3.3. Межслоевое взаимодействие и его влияние на показатель преломления и толщину ПЛБ
2.3.4. Допирование ПЛБ органическими и неорганическими компонентами, как фактор управления показателем преломления
2.3.5. Температурная обработка пленки
2.4. Возможности управления электрофизическими характеристиками и параметрами МДМ и МДП структур, содержащих пленки ЛенгмюраБлоджетт
2.4.1. Количество монослоев, образующих пленку ЛенгмюраБлоджетт
2.4.2. Температурная обработка пленки
2.4.3. Особенности строения органических молекул длина углеводородного радикала
2.4.4. Изменение влажности
2.5. Выводы и основные результаты по главе 2
Глава 3 Управление свойствами поверхности неорганических твердых тел модификацией наноразмерными органическими слоями
3.1. Влияние модификации поверхности полупроводниковых пластин полиэлектролитами на коэффициент переноса монослоев методом ЛенгмюраБлоджетт
3.1.1. Описание автоматической установки для формирования наноразмерных слоев методом полиионной сборки
3.1.2. Влияние модификации пластин монокристаллического кремния полиэлектролитными слоями на коэффициент переноса монослоев дифильных Р циклодекстринов
3.1.3. Влияние модификации пластин монокристаллического кремния полиэлектролитными слоями на коэффициент переноса монослоев каликсциклодекстринов
3.2. Влияние модификации поверхности полупроводниковых
пластин полиэлектролитими на поверхностный потенциал и вольтамперные характеристики МДП структур
3.2.1. Влияние модификации поверхности полупроводниковых пластин полиэлектролитными слоями на поверхностный потенциал и вольтамперные характеристики МДПструктур
3.2.2. Влияние модификации поверхности полупроводниковых пластин полиэлектролитными слоями на вольтамперные характеристики МДПструктур
3.3. Выводы и основные результаты по главе 3
Глава 4. Управление свойствами планарных наноразмерных слоев, полученных методом последовательной адсорбции противоположено заряженных молекул полиэлектролитов и или неорганических наночастиц полиионная самосборка
4.1. Влияние числа слоев неорганические слоиполиэлектролит число циклов адсорбции на физические характеристики и параметры наноразмерных покрытий
4.1.1. Влияние числа слоев неорганические наночастицыполиэлектролит на показатель преломления и толщину наноразмерных покрытий
4.1.2. Влияние числа слоев наночастиц и их размера на шероховатость и морфологию поверхност и наноразмерных полиэлектролитных покрытий
4.2. Влияние изменения влажности на физические параметры нанокомпозитных покрытий
4.3. Оценка объемной фракции наночастиц в нанокомпозитном покрытии
4.4. Влияние числи слоев наночастиц на электрофизические свойства нанокомпозитных покрытий и МДПструктур, их содержащих
4.4.1. Зависимость вольтфарадных характеристик МДП структур от числа слоев наночастиц в нанокомпозитном покрытии
4.4.2. Зависимость вольтамперных характеристик МДП структур от числа слоев наночастиц в нанокомпозитном покрытии
4.5. Выводы и основные результаты по главе 4
Глава 5. Получение и управление свойствами полимерных иили нанокомпозитных микрокапсул и структур ядрооболочка
5.1. Методика получения структур ядрооболочка, полиэлектролитных и нанокомопзитных микрокапсул
5.2. Влияние размера, дзета потенциала наночастиц, числа слоев наночастиц числа слоев наночастиц и структуры оболочки на свойства нанокомпозитных микрокапсул
5.2.1. Влияние размера наночастиц и структуры оболочки на свойства
нанокомпозитных микрокапсул
5.2.2. Влияние числа слоев наночастиц, дзетапотенциала и структуры оболочки на свойства нанокомпозитных микрокапсул
5.3.Влияние температурной обработки на физические свойства нанокомпозитных микрокапсул
5.3.1. Влияние температурной обработки на толщину оболочек микрокапсул
5.3.2. Влияние температурной обработки на проницаемость оболочек микрокапсул
5.4. Особенности формирования мупътикомпопептных нанокомпозитных микрокапсул
5.5. Создание полиамидных микрокапсул и полиамидныхполимидных структур ядрооболочка
5.5.1. Получение полиамидных микрокапсул и структур ядрооболочка
5.5.2. Получение полиимидных покрытий на поверхности микрочастиц карбоната кальция методом термической циклизации полиамида
5.6. Выводы и основные результаты по главе 5
Глава 6. Дистанционные способы уиравленш параметрами, характеризующими физические свойства наноструктурированных микрокапсул, а также перспективы применения структур типа ядрооболочка в электронике
6.1. Создание микрокапсул, чувствительных к электромагнитному излучению СВЧ диапазона
6.1.1. Создание оболочек микрокапсул, содержащих наночастицы магнетита и исследование влияния электромагнитного излучения СВЧ диапазона на их свойства
6.1.2.Создание микрокапсул, содержащих молекулы Р циклодекстрина в структуре наноразмерной оболочки
6.2. Лазерное излучение
6.3. Ультразвуковое облучение
6.4. Возможности использования структур типа ядрооболочка и неколлапсированных оболочек, сформированных на основе технологии полиионной сборки, для создания компонент электронной схемы
6.4.1. Основные принципы технологии создания и конструкционные решения для сферических многослойных компонент электронной схемы
6.4.2. Подходы к созданию неколлапсированных i наноструктурированных элементов и формированию контактной сетки для многослойныхсферических компонент электрической схемы
6.4.3. Подходы для реализации упорядоченного расположения
сферических элементов
6.5. Выводы и основные результаты по главе 6
Основные результаты и выводы
Список использованных источников


Это объясняется тем, что вопервых увеличение эффективности преобразования обратно пропорционально толщине пленки, во вторых, как было показано, оптимальная толщина диэлектрической пленки составляет от 1 до 2 нм, что примерно и составляет один мономолекулярный слой. Несмотря на ангстремные размеры к пленке предъявляется целый ряд требований, например однородность по толщине, низкая температура получения. Всем этим требованиям удовлетворяют пленки изготовленные по технологии ЛенгмюраБлоджетт. Диэлектрические свойства пленок определяются во многом веществом из которого изготовлена ПЛБ. Так, например полимидные покрытия по своим диэлектрическим свойствам конкурируют с диоксидом кремния . Исследование влияние пленок ЛенгмюраБлоджетт на электрофизические свойства МДП структур является практически важной, но сложной задачей, более простой системой являются МДМ структуры . Наиболее изученной системой является структура металлдиэлектрикметалл, где в качестве диэлектрика используют полиамидные или полиимидные ПЛБ . Для систем металлполнимидная ПЛБметапл получены хорошее соответствие между рассчетными и экспериментальными данными . В работе продемонстрировано применение МДМ структур, содержащих полимидные пленки, полученные методом центрифугирования, для создания перезаписываемых запоминающих устройств. Выводы по разделу 1. Изучено влияние на поведение монослоев органических на границе раздела двух фаз, параметров субфазы, таких, как температура, , ионная сила, а также влияние длины углеводородного радикала, и особенностей строения гидрофобной части. Рассмотрены некоторые особенности формирования слоев на основе высокомолекулярных соединений. Усгановленно, что отсутствуют результаты исследований, направленных на выяснение влияния среднего расстояния между углеводородными цепями дифильных молекул на поведение монослоев на границе раздела двух фаз, оптические параметры пленок ЛенгмюраБлоджетт, причем в условиях технологии ПЛБ данный параметр может регулироваться, по крайней мере двумя способами 1 изменением числа углеводородных радикалов на молекулу или мономерное звено полимера на стадии синтеза дифильных молекул 2 варьированием значения поверхностного давления при котором производился перенос молекул на твердую подл о леку. ЛенгмюраБлоджетт на основе каликсрезарцинаренов. Рассмотрены особенности электрофизических свойств пленок ЛенгмюраБлоджетт и МДМ и МДП структур их содержащих. Результатом послойного формирования пленок ЛенгмюраБлоджетт, является не только анизотропия электропроводности, но и наличие гистерезиса на вольтфарадные характеристики МДПструктур, содержащих пленки ЛенгмюраБлоджетт. Недостаточно подробно описаны вопросы, связанные с изучением влияния числа слоев на электрофизические параметры и характеристики МДП структур, содержащих пленки ЛенгмюраБлоджетт. Маллоуком . Однако образование электростатических связей между полиэлектролитами является не единственным типом взаимодействия. Существенную роль могут играть и другие виды связей водородная , донорноакцепторная , . Таким образом, метод полиионной сборки сводится к последовательной адсорбции на подложке полиионных молекул иили неорганических частиц с зарядами противоположенного знака из водного раствора. Полиэлектролиты это высокомолекулярные соединения, молекулы которых содержат ионогенные группы и в полярных растворителях способны диссоциировать с образованием полиионов рис. В соответствии со знаком заряда полиионные молекулы делят на полианионы и поликатионы. К полианионам относятся полиэлектролиты, содержащие группы СОО, 0 , ОРО2. К поликатионам относятся полиэлектролиты, содержащие группы , ,9 . На рис. Из них поликатионами являются полиаллиламина гидрохлорид РАН, полиэтиленимин РЕ1, полидиметилдиаплиламмония хлорид полианионами полистиролсульфонат натрия , поливинилсульфат V. Перечисленные полиэлектролиты растворимы в воде. Так, растворимость в воде полистиролсульфоната натрия обеспечивает 3 группа. Адсорбция первого слоя полиионных молекул на подложку происходит более эффективно, если ее поверхность имеет заряд по знаку противоположный заряду полиионов. Сообщить поверхности начальный заряд можно, нанеся на нее слой полиионного соединения, удерживающегося на поверхности за счет некоего другого, не кулоновского механизма.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.270, запросов: 121