Фазово-структурная организация и физико-химические свойства Ln - содержащих систем в процессах их трансформации в растворах и в жидкокристаллическом состоянии

• Автор: Галеева, Алия Ильгизовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Основные понятия о жидкокристаллическом состоянии вещества

1.2. Классификации лиотропных жидких кристаллов

1.2.1. Современные классификации лиотропных жидких кристаллов

1.2.2. Методы идентификации и исследования структуры лиомезофаз

1.3. Лиотропные мезофазы на основе сурфактантов различной природы

1.4. Лиотропные мезофазы как темплатные среды для получения надмолекулярноорганизованиых наноматериалов. Факторы, определяющие тип и геометрические параметры мезофаз.
1.5. Лиотропные металломезогены как основа получения наноструктур с улучшенными фотофизическими свойствами.

1.6. Лантаноидсодержащие жидкие кристаллы

1.7. Заключение

ГЛАВА И. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2.1. Характеристика объектов исследования
2.3. Приготовление растворов.
2.3. Синтез лиотропных жидкокристаллических систем.
2.4. Получение ориентированных пленок
2.5. Характеристика методов исследования.
2.5.1. Исследование водных и воднодеканольных растворов ПАВ.
2.5.2. Изучение процессов взаимодействия ионов лантана с ПАВ методом УФ спектроскопии
2.5.3. Исследование лиотропного жидкокристаллического поведения методом поляризационной оптической микроскопии.
2.5.4. Исследование структуры ЛЖК методом рентгеновской дифракции в малых углах
2.5.5. Исследование строение ЛЖК комплексов методом ИК спектроскопии
2.5.6. Реологические исследования.
2.5.7. Термодинамические исследования лиотропной мезофазы методом ДСК
2.5.8. Исследование топографии поверхности методом и СЭМ
2.5.9. Изучение смачивания и адгезионного взаимодействия ЛЖК с различными поверхностями
2.5 ЯМР исследования
2.5 Определение дзета потенциала лиомезофаз.
2.5 Люминесцентный анализ.
2.5 Квантовохимические расчеты.
ГЛАВА П1. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДНЫХ И ВОДНОДЕКАНОЛЬНЫХ
РАСТВОРОВ ПАВ В ПРИСУТСТВИИ ИОНОВ ЛАНТАНОИДОВ
3.1. Самоорганизация в растворах ПАВ СЕОю, СЕО.1, в присутствии ионов лантана и декаиола. Критическая концентрация мицеллообразования по данным тензиометрии
3.2. Геометрические характеристики мицеллярных агрегатов систем СЕОю, I2, ,
3.3. Самоорганизация в воднодеканольных растворах ПАВ 2 в присутствии ионов гадолиния.
3.4. Взаимодействие ионов лантаноидов с молекулой ПАВ в водном растворе.
ГЛАВА IV. СИНТЕЗ И ФАЗОВОЕ ПОВЕДЕНИЕ ЛАНТ АНОИДС О ДЕРЖАЩИХ ЛИОТРОПНЫХ
ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ.
4.1. Синтез и термооптические исследования лиотропных мезофаз. Фазовые диаграммы состояния многокомпонентных систем
4.2. Термодинамические характеристики ЛЖК по данным ДСК.
4.3. Строение и геометрические параметры ЛЖК систем на основе ПАВ и солей лантаноидов в водно деканольных средах по данным рентгеновской дифракции
4.4. Структура жидкокристаллического комплекса ПАВТа по данным ИК спектроскопии
4.5. Реология ЛЖК систем в условиях сдвиговой деформации.
4.6. Структурнофазовые переходы по данным ЯМР и электрокинетических исследований
4.7. Ориентационное поведение ЛЖК мезофаз.
4.7.1 Энергетические аспекты взаимодействия лиотропных металломезогенов
с различными подложками.
4.7.2 Исследование ориентации ЛЖК методами рентгеновской дифракции в малых углах, АСМ
ГЛАВА V. ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА ЛЖК КОМПЛЕКСОВ
5.1. Фотолюминесценция комплексов СМЛОЕиШНСоН0Н
5.2. Поляризованная люминесценция в ориентированных средах
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


По теме диссертации опубликовано 6 статей, в том числе 5 в журналах, входящих в Перечень ВАК РФ, и тезисов докладов на Всероссийских и Международных конференциях. Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 0 страницах машинописного текста и содержит рисунков и таблиц. Диссертация состоит из введения, пяти плав, выводов и списка литературы из 9 наименований. Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели исследования и научная новизна. В первой главе даются основные понятия о жидких кристаллах. Приводится современная классификация, дана краткая характеристика лиотропных жидкокристаллических фаз. Описаны высокоорганизованные ЛЖК системы, как темплаты в технологии создания наноматериалов. Особое внимание уделено исследованию лиотропных металломезогенов. Вторая глава посвящена описанию методик синтеза и подтверждению строения объектов исследования, описанию методов исследования и обработке данных физикохимических экспериментов. В четвертой главе представлены данные по исследованию ЖК свойств синтезированных лантаноидсодержащих лиотропных мезофаз. Описаны типы и структура полученных ЛЖК фаз, характер упаковки молекул в них. Рассмотрена связь молекулярного строения и проявляемых ЖК свойств. Особое внимание уделено изучению ориентационного поведение ЛЖК мезофаз. Пятая глава посвящена исследованию поляризованной люминесценции ЛЖК комплексов С0МАОЕи1Н, влияния ориентации на их оптические свойства. Работа выполнена на кафедре физической и коллоидной химии ГОУ ВПО Казанский государственный технологический университет и в Казанском физикотехническом институте КазНЦ РАН в рамках Программы фундаментальных исследований ОФН РАН Новые материалы и структуры . Работа поддержана грантом президента РФ Ведущие научные школы НШ 2. РФФИ 4а. Личный вклад автора. Экспериментальные данные, приведенные в диссертационной работе, получены автором лично или при его непосредственном участии. Автор выражает искреннюю благодарность профессору Ю. Г. Галяметдинову и доценту Н. М. Селивановой под руководством которых выполнялась данная работа. Объекты и методы исследования. Объектами исследования являлись системы на основе неионных ПАВ олигоэтиленоксидов СЕОю и СЕО4 где ЕО ОСН2СН2п, а также цвиттер ионного ПАВ ,диметилдодециламиноксида СЭМАО. Для изучения процессов самоорганизации в растворах ПАВ и ионов лантаноидов в водных и водно деканольных средах использовались методы тензиометрии, динамического рассеивания света ДРС и электронного парамагнитного резонанса ЭПР. Процесс комплексообразования изучался методами ИК и УФ спектроскопии, ядерного магнитного резонанса ЯМР на ядрах ,. Жидкокристаллические свойства исследовались методами поляризационнооптической микроскопии ПОМ и дифференциальносканирующей калориметрии ДСК. Для идентификации структуры лиотропной мезофазы применяли метод рентгенофазового анализа РФА. По данным вискозиметрии, ЯМР и ЭПР проведен анализ структурных изменений в области фазовых переходов. Характер взаимодействия ЛЖК с подложками с различной свободной поверхностной энергией СПЭ, модифицированными различными ориентантами, исследовали комплексом методов ПОМ, атомносиловой и сканирующей электронной СЭМ микроскопией, измерениями краевого угла смачивания. Ориентационные свойства синтезированных ЛЖК изучались методами ПОМ, , СЭМ, ЯМР, путем измерения поляризованной люминесценции полученных комплексов. Автор выражает искреннюю благодарность профессору Ю. Г. Галяметдинову и доценту Н. М. Селивановой под руководством которых, выполнялась данная работа. Автор особо благодарит Князева , Осипову В. В за консультации и ценные советы при обсуждении результатов. Автор благодарит зав. БМП КФТИ Лобкова и мне И. Г. Галявиева за постоянное внимание и всестороннюю поддержку Автор выражает благодарность сотрудникам ИОФХ им. А. Е. Арбузова. Захаровой Л. Я. и Воронину М. Автор выражает благодарность Гнездилову О. И. и Конову А. ЯМР эксперимента, Губайдуллину А. Т. за возможность изучения систем методом рентгеновской дифракции в малых углах, Суханову А. ЭПР эксперимента, Богданову С. А. и Саутину Н.