Исследование фотовосстановления тиазиновых красителей в матрице поливинилового спирта спектрофотометрическим и голографическим методами

• Автор: Раздобреев, Дмитрий Анатольевич
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 116 с. : ил.

' 1. ХИМИЧЕСКИЕ, ФОТОХИМИЧЕСКИЕ И СПЕКТРАЛЬНЫЕ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТИАЗИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ

1.1. Ионные и молекулярные формы тиазиновых

красителей в растворах

1.1.1. Кислотно — основное равновесие

1.1.2. А ссоциация молекул красителей и

влияние на нее природы растворителя

1.1.3. Связь между спектром поглощения димера и его геометрической структурой

1.2. Фотовосстановление тиазиновых красителей

1 2.1. Механизм процесса двухэлектронного

фотовосстановления в жидких средах

1.3. Особенности фотовосстановления тиазиновых
красителей в твердой полимерной матрице
1.3.1. Состояние красителя в полимерной матрице
1.3 2. Диффузионная подвижность и влияние на неё пластификаторов
1.3.3. Фотовосстановление тиазиновых красителей
в твердой полимерной матрице
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Очистка реактивов и приготовление образцов
2.2. Методика проведения кинетических
и спектральных измерений
2.3. Методика проведения голографических измерений
2 4 Формальные подходы при определении коэффициентов

экстинкции и котщнтрации ассоциированного красителя
3. СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДНЫХ А ТАК ЖЕ ПОЛИВИНИЛСПИРТОВЫХ РАСТВОРОВ ТИОНИНА И МЕТИЛЕНОВОГО ГОЛУБОГО В УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ И ВИДИМОЙ ОБЛАСТЯХ СПЕКТРА
3.1. Определение коэффициентов экстинкции метиленового голубого и тионина в водных растворах в видимой и УФ-областях
3.2. Спектры поглощения тиазиновых красителей в
твердом растворе ПВС. Темновое восстановление красителя
3.3 Геометрическая структура и устойчивость димеров тиазиновых красителей в твердых и жидких средах
4. ФОТОВОССТАНОВЛЕНИЕ ТИОНИНА И МЕТИЛЕНОВОГО ГОЛУБОГО В ПЛЕНКАХ ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА
ПОД ДЕЙСТВИЕМ Не-№ ЛАЗЕРА
4.1. Влияние ассоциатов на кинетику фотовосстановления тиазиновых красителей в пленках поливинилового спирта
4.2. Зависимость скорости фотовосстановления мономеров и димеров тионина от начальной концентрации красителя и интенсивности излучения Не — Ые лазера
4.3. Механизм фотовосстановления мономера тионина в
пленке поливинилового спирта
4.4. Определение констант скоростей процесса фотовосстановления мономера тионина. Причины кинетической неэквивалентности молекул красителя
4.5. Спектроскопическое обнаружение
протонированного семихинона в пленке ПВС
4.6. Определение числа фотонов, необходимых для фотовосстановления димерной молекулы тионина

4.7. Определение квантового выхода фотовосстановления мономеров и димеров тионина в пленке ПВС
5. ПРИМЕНЕНИЕ ГОЛОГРАФИЧЕСКОГО МЕТОДА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПРОЦЕССА ФОТОВОССТАНОВЛЕНИЯ ТИОНИНА В ПЛЕНКАХ ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА
5.1. Определение квантового выхода реакции образования протонированного семихинона тионина голографическим методом
5.2. Диффузия в пленках поливинилового спирта
и смесях ПВС - глицерин
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Крн; +02 ->Кр+ + Н202.
Присутствие в спектре поглощения изобестической точки
свидетельствующей о наличии только мономер-димерного равновесия в системе, а так же полное совпадение нормированных спектров поглощения в пластифицированных и непластифицированных пленках (максимум поглощения мономерного красителя в обеих пленках наблюдается при А,=611 нм), делает возможным применить вышеописанный метод для определения мономерного и димерного спектров поглощения тионина в твердой матрице ПВС. Рассчитанные спектры приведены на рис. 3.12.
Присутствие димера тионина в твердой матрице дает возможность обнаружить спектр поглощения лейкодимера, который в жидких средах получить затруднительно вследствие быстрого разрушения агрегата молекулами растворителя. Так при облучении пленок ТН+-ПВС с различной концентрацией красителя, задаваемой при заливке образца, УФ-спектры лейкотионина по своему поведению напоминают спектры красителя в видимой области при мономер -димерном равновесии (рис. 3.13). Из рисунка видно, что с увеличением концентрации ТН*" в пленке максимум Х=266 нм, преобладающий в разбавленных растворах красителя, уменьшается, а коротковолновое крыло (А.тах= 261 нм), характерное для высококонцентрированных растворов, наоборот, растет.
Подобная картина наблюдается и при нагреве пленки. На рисунке 3.14 приведены спектры поглощения полностью обесцвеченной пленки ТТГ-ПВС с концентрацией красителя СкР=2,34-10'3 г/мл, которая выдерживалась различные промежутки времени в сушильном шкафу при 80 °С. На спектрах можно отметить изобестическуто точку при X— 267 нм, что полностью соответствует значению длины волны, полученному из концентрационных зависимостей спектров поглощения (см. рис. 3.13).
Следовательно, формирующийся при облучении пленки лейкодимер не распадается, как это характерно для жидких растворов [51], а образует устойчивое соединение со своим спектром поглощения. Такое различие по отношению к