Физико-химическое изучение нанокомпозитных материалов, получаемых темплатно методом управляемого золь-гель синтеза

• Автор: Крекотень, Анна Валериевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Список сокращений
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Общая характеристика поверхностно-активных веществ
1.1.1. Основные типы
1.1.2. Надмолекулярные структуры ПАВ
1.1.3. Алкилполиглюкозиды
1.1.3.1. Физико-химические свойства АПГ
1.1.3.2. Фазовое поведение технических марок АПГ
1.2. Циклодекстрины
1.2.1. Строение циклодекстринов
1.2.2. Комплексы включения “гость-хозяин”
1.2.3. Гибридные силикатные материалы с циклодекстринами
1.3. Гибридные нанокомпозитные материалы с упорядоченной структурной организацией
1.3.1. Золь-гель химия
1.3.1.1. Гидролиз
1.3.1.2. Реакции конденсации
1.3.1.3. Золь-гель переход
1.3.1.4. Особенности формирования диоксида титана
1.3.2. Мезопористые силикатные материалы, получаемые методом матричного синтеза
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Материалы
2.2. Приготовление составов, образцов
2.2.1. Растворы
2.2.2. Солюбилизация люминола
2.2.3. Комплексы включения
2.2.4. Гидрогели, аэрогели и ксерогели

2.2.5. Синтез диоксида титана
2.3. Методы исследования
2.3.1. Динамическая реология
2.3.1.1. Определение базовых реологических параметров
2.3.2. Спектрофотометрия
2.3.3. Атомно-силовая микроскопия
2.3.4. Сканирующая электронная микроскопия
2.3.5. Просвечивающая электронная микроскопия
2.3.6. Рентгеноструктурный анализ
2.3.7. Поляризационная микроскопия
2.3.8. ЯМР-спектроскопия
2.3.9. рН-метрия
2.3.10. Азотная порометрия
2.3.11. Малоугловое рентгеновское рассеяние (МУРР)
ГЛАВА 3. ТЕМПЛАТНЫЙ СИНТЕЗ НА ЦИКЛОДЕКСТРИНАХ
3.1. Особенности процессов на циклических олигосахаридах
3.2. Механические свойства
3.3. Морфология
3.4. Молекулярная модель матричного синтеза на ЦД
3.5. Создание сорбентов на основе ЦД
ГЛАВА 4. ТЕМПЛАТНЫЙ СИНТЕЗ СИЛИКАТНЫХ НАНОКОПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА МИЦЕЛЛАХ ИЗ АПГ
4.1. Особенности золь-гель процессов с участием ТГЭОС и АПГ
4.2. Механические свойства
4.3. Мезопористость
4.4. Исследование наноразмерной структуры нанокомпозитов методом МУРР
4.5. Морфология
4.6. Механизм формирования гибридных силикатных наноматериалов
4.7. Солюбилизация люминола в мицеллярном растворе АПГ

4.8. Синтез гибридного нанокомпозитного материала с флюоресцентными свойствами
ГЛАВА 5. ТЕМПЛАТНЫЙ СИНТЕЗ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ НАНОЧАСТИЦ ДИОКСИДА ТИТАНА В НЕПОЛЯРНОЙ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СРЕДЕ ЛЕЦИТИНА ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ
5.1. Характеристика структур лецитина как темплата
5.2. Синтез диоксида титана в среде лецитинового органогеля
5.3. Морфология
5.4. Механизм матричного синтеза кристаллического диоксида титана при комнатной температуре
ВЫВОДЫ
Список используемой литературы

и фенола. Сорбционная емкость материала зависела от концентрации олигосахарида в матрице, что служит свидетельством связывания веществ с ЦД.
В работе [104] получены люминесцентные материалы на основе комплекса включения Р-ЦД с пиреном. Они обладали значительно большей интенсивностью люминесценции в сравнении с исходным раствором и образцом, в который пирен был добавлен без ЦД. Эффект объясняется зависимостью флуоресценции пирена от полярности среды. Она резко понижается в гидрофильной силикатной матрице. Включение молекул пирена в менее полярную полость ЦД приводит к значительному возрастанию интенсивности люминесценции.
М. Антониэтти (АЩошейЦ с соавторами использовали ЦД для введения наночастиц РЦ Рб, Шц Ре, N1, Яи [64] и Си(И) в состав силикатной матрицы [97]. Предложенный ими метод также основан на формировании комплексов включения. Варьированием условий синтеза можно регулировать размер наночастиц, что имеет важное значение для разработки каталитических систем. Пористость материалов определялась молекулами ЦД.
Промышленное использование комплексов включения ЦД с эфирными маслами при обработке хлопковой ткани описано в работе [105]. Для закрепления молекул олигосахарида на поверхности ткани использовали раствор, содержащий 3-глицидилоксипропилтриметоксисилан, тетраэтоксисилан и р-ЦД. После обработки материал приобретал устойчивый аромат, сохраняющийся после 15 циклов машинной стирки.
Из проведенного обзора литературы видно, что ЦД находят достаточно широкое применение в синтезе гибридных нанокомпозитных материалов. С их помощью можно регулировать форму и размер пор, которые имеют узкое распределение, и вводить за счет комплексообразования различные вещества, создавая функциональные нанокомпозиты. Значительное ограничение на применение данного метода накладывает прекурсор силиката. До настоящего времени использовали тетраэтоксисилан и тетраметоксисилан. Синтез силикатных материалов проводится в кислой или щелочной среде с добавлением органических растворителей, а, кроме того, метанол или этанол выделяются при гидро-