Фотофизические процессы в микрогетерогенных полимер-мицеллярных растворах сложных органических соединений

• Автор: Булаков, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

Глава 1. ФОТОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В МИКРОГЕТЕРОГЕННЫХ ПОЛИМЕР - МИЦЕЛЛЯРНЫХ РАСТВОРАХ СЛОЖНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ
ОБЗОР)

§ 1Л. Структура комплексов на основе полиэлектролитов и.

поверхностно-активных веществ

§1.2. Ассоциация молекул красителя

§1.3. Перенос энергии электронного возбуждения

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

§2.1. Объекты исследования

§2.2. Экспериментальная установка и методика эксперимент

для исследования статического и динамического рассеяния света

§2.3. Экспериментальные установки и методика эксперимента для исследования макромолекулярных систем
спектрально-люминесцентными методами
§2.4. Экспериментальная установка и методика эксперимента исследования спектров поглощения растворов
Глава 3. СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПОЛИМЕР
МИЦЕЛЛЯРНЫХ КОМПЛЕКСОВ
§3.1. Исследование комплексообразования в полимер-мицеллярной
системе методом молекулярного зонда (абсорбционным методом)
§3.2. Лазерная корреляционная спектроскопия
полимер-мицеллярных комплексов в водных растворах
§3.3. Динамическое рассеяние света полимер-мицеллярными комплексами в водно-спиртовых растворах

Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В МИКРОГЕТЕРОГЕННЫХ ПОЛИМЕР - МИЦЕЛЛЯРНЫХ
РАСТВОРАХ КРАСИТЕЛЕЙ
§4.1. Ассоциация однородных молекул красителей
в полимер-мицеллярных растворах
§4.2. Ассоциация разнородных молекул красителей
в полимер-мицеллярных растворах
§4.3. Исследование процессов переноса энергии электронного возбуждения между молекулами разнотипных красителей в полимермицеллярных водных и спиртовых растворах
§4.4. Изучение флуоресцентных характеристик молекул
красителя в полимер-мицеллярных растворах
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Актуальность темы. Изучение микрогетерогенных молекулярных структур является в последнее время одной из важнейших задач современной физики, оптики и спектроскопии. Это объясняется значимостью такого рода структур в природных системах, а также их растущим практическим применением в биофизике, медицине, химической физике, промышленности.
Одним из примеров таких структур являются полимер-мицеллярные комплексы - высокомолекулярные соединения полиэлектролитов с поверхностно-активными веществами. Данные системы обладают легко варьируемыми формой и размерами, имеют особые оптические и биологические свойства. Существование как электростатических взаимодействий между заряженными компонентами комплекса, так и гидрофобных взаимодействий между полимерными цепочками и мицеллярной основой обуславливают способность к самоорганизации. Поэтому полимер-мицеллярные системы можно рассматривать в качестве нанореактора с легко варьируемыми размерами, формой и “природой” стенок.
Отличительной особенностью полимер-мицеллярных комплексов является их способность связывать заряженные частицы. В связи с этим, особый интерес представляет изучение фотофизических процессов, в том числе переноса энергии электронного возбуждения и молекулярной ассоциации, происходящих в ансамблях молекул сложных органических соединений, внедренных в микрогетерогенную полимер-мицеллярную матрицу. Интерес к этим процессам обусловлен тем, что их эффективность напрямую зависит от пространственной организации системы, и в первую очередь, от её гетерогенности, обусловленной наличием областей с повышенной концентрацией молекул. Поэтому выявленные закономерности фотофизических процессов в таких гетерогенных молекулярных системах позволяют определить их структурные изменения.

степени полимеризации ПЭ обладали сферической формой. Поэтому определение формы является одной из важнейших задач исследования структуры ПМК.
Для определения формы комплекса ПАК-мицелла проводились измерения автокорреляционных функций интенсивности света, рассеиваемого исследуемыми растворами под различными углами в. В эксперименте значение в изменялось от 90 до 40 градусов.
Форму комплекса можно определить из анализа зависимости величины диффузионного уширения Гот sin2 (9/2) см. формулу (2.6).
Если форма ПМК близка к сферической, тогда зависимость Гот sin2|
в формуле (2.6) будет линейной. Если форма рассеивающего объекта отлична
(в)
от сферической, то зависимость Г от sin2 — будет отлична от линейной и
описываться степенной функцией вида Y = АхХв.
В качестве примера, на рис. 3.10 представлена зависимость Г от sin2(#/2) растворов ПАК+ПАВ двух концентраций и трех значений степени полимеризации ПАК.
Как видно из рис.3.10 зависимость Гот sin2(#/2) является линейной при различных концентрациях и степени полимеризации ПАК, таким образом можно сделать вывод о сферичном характере исследуемых комплексов данных концентрации и степеней полимеризации и правомерности использования предложенной модели. Погрешность аппроксимации зависимостей Г от sin2 (9/2) степенными функциями не составляла более 1%.