Структурные особенности и направленный фотоиндуцированный перенос электронов в ленгмюровских моно- и мультислойных пленках

• Автор: Алексеев, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 267 с. : ил.

ГЛАВА 1. ЛЕНГМЮРОВСКИЕ ПЛЕНКИ: ОБРАЗОВАНИЕ, СТРУКТУРА,
СВОЙСТВА (обзор литературы)
'• 1.1. Мономолекулярные пленки. Основные характеристики
1.2. Агрегирование молекул в пленке
1.3. Полимеризация диацетиленов. Фотохромные свойства
1.4. Основы процесса фотоиндуцированного переноса электрона
1.5. Выводы
ГЛАВА 2. ОБРАЗОВАНИЕ Н-АГРЕГАТОВ В МОНОСЛОЕ
МОЛЕКУЛ КРАСИТЕЛЯ 7- АМИНОКУМАРИНА
2.1. Формирование ленгмюровского монослоя красителя
Ф 2.2. Изучение оптических характеристик монослоя
2.3. Определение динамической упругости пленки
2.4. Рефлектометрия пленки под углом Брюстера
2.5. Измерение сдвиговой вязкости монослоя
^ 2.6. Выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЛЕНОК
ЛЕНГМЮРА- БЛОДЖЕТТ 7-АМИНОКУМАРИНА
3.1. Формирование многослойных структур различных типов
® 3.2. Изучение спектральных свойств ЛБ пленок красителя
3.3. Исследование структуры поверхности пленок с помощью
атомно-силовой микроскопии
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. ЛЕНГМЮРОВСКИЕ ПЛЕНКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ
ПРОИЗВОДНЫХ ДИАЦЕТИЛЕНА
4.1. Материалы и методы исследования
4.2. Изучение кинетики фотополимеризации диинов
Ф на поверхности водной субфазы
т 4.3. Модель кинетики фотополимеризации монослоя
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. ФОТОПОЛИМЕРИЗАЦИЯ ДИАЦЕТИЛЕНОВЫХ
СПИРТОВ В ПЛЕНКАХ ЛЕНГМЮРА-БЛОДЖЕТТ
5Л. Диацетиленовые спирты в ЛБ пленках
5.2. Активность дииновых спиртов в реакции твердофазной
топохимической фотополимеризации
5.3. Пленки Ленгмюра-Блоджетт на основе смеси молекул
диацетиленового спирта и диацетиленовой кислоты
5.4. Выводы
ГЛАВА 6. НАПРАВЛЕННЫЙ ФОТОИНДУЦИРОВАННЫЙ ПЕРЕНОС ЭЛЕКТРОНОВ В МОНОСЛОЕ МОЛЕКУЛ ДОНОРНО-АКЦЕПТОРНОЙ ДИАДЫ ФИТОХЛОРИН-ФУЛЛЕРЕНА
6.1. Донорно-акцепторная диада и способы ее изучения в ЛБ
пленках
6.2. Экспериментальные образцы. Измерение оптических и
фотоэлектрических характеристик монослоя диады
6.3. Анализ экспериментальных данных с использованием модельных представлений о переносе энергии и заряда
6.4. Выводы
ГЛАВА 7. ИЗУЧЕНИЕ НАПРАВЛЕННОГО ПЕРЕНОСА ЗАРЯДА
В БИСЛОЙНЫХ СТРУКТУРАХ ЛЕНГМЮРА-БЛОДЖЕТТ
7.1. Бислойная ЛБ структура на основе молекул диады фитохлорин-фуллерена и поли(З-гексилтиофена)
7.1.1. Свойства исследуемой системы и экспериментальные методики
7.1.2. Измерение оптических и фотоэлектрических характеристик бислойных образцов
7.1.3. Пути переноса возбуждения и заряда в бислойных структурах диады и поли(З-гексилтиофена)
7.2. Бислойные структуры с участием молекул диады и
диацетиленового спирта
7.2.1. Компоненты бислойных структур и их основные характеристики
7.2.2. Особенности приготовления экспериментальных образцов
7.2.3. Влияние красной и голубой форм полидиацетилена на оптические и фотоэлектрические характеристики бислойных структур
7.2.4. Две формы полидиацетилена - две модели поведения бислойной системы диада-диин
7.3. Влияние агрегирования молекул на фотоиндуцированный направленный перенос электрона в бислойной структуре
7.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
двумерных структур. В частности явление фотосинтеза в биологических системах может успешно изучаться путем моделирования процессов, происходящих в живой природе, в тонкопленочных структурах Ленгмюра-Блоджетт, приготовленных на основе искусственно синтезированных донорно-акцепторных комплексов. Изучению фотоиндуцированного переноса электрона между донорными и акцепторными молекулами, находящимися в органическом растворителе посвящено большое количество научных публикаций. Гораздо меньше исследовались пленочные структуры. При этом процесс изучался, в основном, путем измерения спектров поглощения и флуоресценции с временным разрешением. В других экспериментах при приложении к образцам напряжения измерялся фототок, возникавший в цепи в результате фотовозбуждения молекул пленки.
Многие свойства пленок Ленгмюра-Блоджетт определяются условиями формирования слоев на поверхности жидкой субфазы. Так агрегирование молекул в монослое существенно изменяет его структуру и свойства. Роль агрегатов особенно заметна при изучении внутрислойных и межслойных переносов энергии и заряда в таких системах. К началу нашей работы большинство исследований в этой области было посвящено изучению 1-агрегатов с помощью спектроскопии поглощения и флуоресценции. При этом другому типу агрегатов, Н-агрегатам, не было уделено должного внимания. Результаты этих измерений не давали достаточной информации для изучения процесса образования агрегатов (в особенности Н-агрегатов) при формировании мономолекулярного слоя на поверхности раздела воздух-вода.
Среди работ, посвященных мономолекулярным пленкам, значительное количество посвящено изучению полимеризации диацетиленовых кислот и фотохромным свойствам образующихся полидиацетиленов. Гораздо меньше внимания уделялось изучению диацетиленовых спиртов. Практически не исследовались их смеси с диацетиленовыми кислотами. А публикации в литературе по моделированию кинетики полимеризации диацетиленовых