Идентификация типа гибридизации атомов углерода в продуктах радиационной карбонизации поливинилиденфторида методом оже-спектроскопии

• Автор: Беспаль, Ирина Ивановна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Теоретические и экспериментальные результаты исследования продуктов карбонизации полимеров спектроскопическими методами

1.1 .Типы гибридизации атомов углерода.

1.2.Карбонизация полимеров.

1.2.1. Способы карбонизации полимеров

1.2.2. Карбонизация ПВДФ.

1.3.Методы ожеспектроскопии.

1.3.1. Понятие об ожепроцессе

1.3.2. Ожеспектроскопия.

1.3.3. Методы количественного анализа

1.3.4. Применение метода ожеспектроскопии к исследованию углерода и карбонизованного ПВДФ
1.4.Выводы по главе, постановка цели и задач исследования
Глава 2. Методика проведения эксперимента и обработки спектров.
2.1. Описание электронного спектрометра
2.2. Описание образцов исходного и подвернутого карбонизации ПВДФ
2.3. Методика измерения РФЭ спектров.
2.4. Методика обработки спектров.
2.4.1. Измерение относительной концентрации фтора в образце
2.4.2.Методика обработки СКУР спектров ПВДФ.
2.4.3. Методика вычисления неконтрастности С АУГспектров
2.4.5. Методика измерения параметров дифференцированных С АУРспектров
2.5. Оценка погрешности измерений
2.5.1, Оценка погрешности измерения интенсивности
2.5.2. Оценка погрешности измерения параметров дифференцированных СКУУспектров.
2.6. Выводы по главе.
Глава 3. Модификация СКУУ спектров в результате радиационной карбонизации ПВДФ
3.1 .Изменения параметров дифференцированных СКУУ спектров в результате карбонизации ПВДФ различными радиационными воздействиями
3.2.Изменения параметра неконтрастности ССКГспектра в результате карбонизации ПВДФ различными радиационными воздействиями.
3.3.Выводы по главе
Основные результаты и выводы.
Список публикаций по теме диссертации.
Список цитированной литературы


Обнаружены закономерные изменения формы С КУУ спектров ПВДФ при воздействиях I и II, отражающие перестройку электронной структуры и атомного упорядочения в процессе радиационной карбонизации полимера, специфичные для каждого вида воздействия. Установлено, что в последнем случае эволюция формы спектров происходит за счет появления и усиления спектральных особенностей, характерных для графитоподобных форм углерода. Выявлен новый параметр формы первых производных С КУУ спектров, являющийся критерием гибридного состояния углеродных атомов. Научная значимость работы заключается в следующем установлено, что при облучении ПВДФ А1Ка фотонами и сопутствующими вторичными электронами в сверхвысоковакуумных условиях отсутствуют спектроскопические признаки сшивания углеродных цепей, образующихся из полимерного скелета. Это свидетельствует о формировании углеродных структур с доминирующим типом гибридизации валентных электронов, отличном от 5р2. Процессы сшивания могут быть инициированы ионной бомбардировкой исходного, либо частично карбонизованного ПВДФ. Практическая значимость полученная совокупность экспериментальных данных позволяет осуществить направленную модификацию поверхности ПВДФ, комбинируя виды воздействий I и II. Показана возможность измерения поверхностного содержания остаточного фтора в образце и использованием данных исключительно С КУУ спектров. Ташкент, Узбекистан, XXXIX международной научной конференции Физика взаимодействия заряженных частиц с кристаллами, Москва, ежегодных научных конференциях Челябинского государственного педагогического университета с г. ВАК РФ. Автор лично принимала участие в планировании экспериментов, самостоятельно провела обработку всех использованных в работе спектров электронной эмиссии, придумала и реализовала методику расчета остаточной концентрации фтора в любой момент времени радиационного воздействия. Автор выявила новый параметр формы ожеспектров, чувствительный к виду гибридизации атомов углерода, а также установила возможность определения остаточной концентрации фтора в образце с использованием только ожеспектров. Структура н объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка цитированной литературы. Она содержит 0 страниц сквозной нумерации, рисунков, 2 таблицы. Список цитированной литературы включает 9 наименований. Благодарности. Автор выражает благодарность своему научному руководителю I. Песину за помощь в планировании представляемого исследования и обсуждение его результатов. Также автор благодарит фирму I i I. Франция и ОАО Пластполимер Россия за предоставленные образцы плнок ПВДФ И. В. Грибова, . Н.А. Москвину Институт физики металлов УрО РАН, г. Екатеринбург за помощь в проведении эксперимента на РФЭ спектрометре и обсуждение результатов С. С. Чеботарева за консультирование по частным вопросам. УГ А. Глава 1. Углерод в периодической системе Д. И. Менделеева расположен в четвертой группе, порядковый номер 6. Нейтральный атом содержит шесть электронов, два из которых находятся вблизи ядра и образуют первый электронный слой остовный, Кслой, а следующие четыре образуют второй электронный слой Ьслой. В нейтральном атоме углерода распределение электронов описывается конфигурацией ЬЛр2, представляющей основное состояние атома. В этом состоянии атом углерода двухвалентен. В большинстве химических соединений углерод выступает как четырехвалентный элемент. Это состояние получается при переходе одного электрона из состояния 2 в состояние 2р. Полученному возбужденному состоянию атома углерода соответствует конфигурация Ъ2рх2ру2р2 6. Джмоль. Хотя эта величина и велика, она значительно меньше, чем энергия, выделяемая при образовании химических связей атомов четырехвалентного углерода в различных соединениях. Энергия, затраченная на возбуждение, перекрывается энергией, выделенной при образовании связей 7. Считается 6, 8, что во всем огромном числе химических соединений четырехвалентный атом углерода находится в состояниях, близких к одному из трех валентных. Для описания последних предложены три модели атома углерода. Тетрагональная модель атома углерода объясняет равноценность четырех валентностей атома углерода в химических молекулах типа метана.