Сборка органических и гибридных наноструктур в обратных микроэмульсиях

• Автор: Николенко, Любовь Михайловна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Обратные мицеллы, микроэмульсии

1.1.1. Поверхностноактивные вещества.

1.1.2. Растворы мицеллообразующих ПАВ

1.1.3. Микроэмульсии водавмасле

1.2. Самосборка органических красителей

1.2.1. Агрегированные состояния красителей.

1.2.2. Размерные эффекты в агрегатах.

1.2.3. Флуоресценция агрегатов.

1.2.4. Факторы, влияющие на агрегацию
1.2.5. Поведение красителей в системах с ПАВ. Прямые мицеллы
1.2.6. Поведение красителей в системах с ПАВ. Обратные мицеллы
1.3. Гибридные органонеорганичсские наноструктуры.
Глава 2. Методика эксперимента.
2.1. Материалы.
2.2. Приготовление образцов
2.3. Методики измерений
Глава 3. Сборка арегатов в тройной системе АОТводагексан
3.1. Спектральное поведение красителя в растворах ОМ.
3.2. Локализация различных форм красителя в тройной системе АОТводагексан
3.3. Механизм формирования мицеллярного раствора с красителем
3.4. Тройная система АОТводагексан как мицеллярное сито
3.5. Флуоресценция агрегатов в растворах обратных мицелл. Времяразрешенные измерения
Глава 4. Гибридные наноструктуры состава НК полупроводника
цианиновый краситель в обратных мицеллах
4.1. Гибридные наноструктуры состава НК агрегат красителя
4.1.1. Синтез гибридных наноструктур НК Iагрегат красителя
4.1.2. Исследование фотостабильности агрегата в составе ГНС
4.1.3. Влияние концентрации красителя на сборку ГНС
4.1.4. Влияние избытка ионов, задаваемого при синтезе НК, на сборку ГНС.
4.2. Гибридные наноструктуры с НК 2, РЫ2,
4.2.1. Синтез ГНС состава НК 2
4.2.2. Синтез ГНС состава НК агрегат красителя и НК РЫ2 агрегат красителя
4.3. Факторы, ответственные за сборку ГНС
Выводы.
Публикации по материалам диссертации.
Список литературы


Содержание диссертации изложено в 4 научных статьях, опубликованных в рецензируемых журналах, и в тезисах докладов на Всероссийских и Международных конференциях. Основные результаты работы докладывались на XXIV Всероссийской школесимпозиуме молодых ученых по химической кинетике Березки, Моск. Туапсе, г. XIV Всероссийской конференции Структура и динамика молекулярных систем Яльчик, г. Симпозиуме Нанофотоника Черноголовка, г. XIX Симпозиуме Современная химическая физика Туапсе, г. XX Симпозиуме Современная химическая физика Туапсе, г. Международной летней школе Супрамолекулярные системы в химии и биологии Россия, Туапсе, г. Международном форуме по нанотехнологиям Москва, г. Международной конференции Органическая нанофотоника СанктПетербург, г. В г. С.М. Батурина ИПХФ РАН. Глава 1. Молекулярная самосборка в классическом смысле может быть определена, как спонтанная и обратимая организация молекул или частей молекул в упорядоченные супрамолекулярные структуры посредством иековалентных взаимодействий. Формирование упорядоченных агрегатов происходит за счет слабых межмолекулярных взаимодействий, среди которых ВандерВаальсовы, кулоновские, гидрофобные взаимодействия, водородные связи к силам, участвующим в самосборке также относят относительно слабые ковалентные координационные связи 1. Взаимодействия между молекулами или частями молекул должны быть энергетически более выгодны, чем конкурентные взаимодействия с растворителем и компенсировать энергетический выигрыш энтропийный фактор при дезинтеграции упорядоченных агрегатов 2. В природе множество сложных наноразмерных функциональных структур образуются за счет спонтанной самосборки различных молекулярных строительных блоков. Примерами такой самосборки являются образование двойной спирали ДНК из индивидуальных цепочек аминокислот посредством водородных связей 2 и формирование клеточных мембран через образование бислоя липидов 3. Исследования процессов, протекающих в биосистемах, показывают, что их высокая эффективность связана не столько с уникальностью молекул, участвующих в том или ином процессе например, хлорофилла при фотосинтезе, сколько со сложной структурной и функциональной организацией разнообразных компонентов биосистем супрамолекулярным уровнем организации материи 4. Именно супрамолекулярный уровень организации вещества в биосистсмах обеспечивает эффективное выполнение ими сложных функций, например, по преобразованию солнечной энергии в химическую, получению и переработке информации. Таким образом, природа использует самосборку с момента зарождения жизни. Одной из фундаментальных проблем современных нанотехнологий является направленное конструирование высокоупорядоченных архитектур с заданной структурой и свойствами. Как известно, существует два подхода к получению наноразмерных систем. Первый, так называемый подход сверхувниз, состоит в дроблении макрообъекта на наночасгицы. Второй связан со сборкой наноразмерного объекта из отдельных молекул или атомов подход снизувверх 5. Молекулярная самосборка это один из способов реализации подхода снизувверх, при этом окончательная структура определяется формой и свойствами строительных блоков. Примерами такого типа самосборки могут служить молекулярные кристаллы, жидкие кристаллы, мицеллы и везикулы 7. Использование стратегий природной иерархической самосборки приводит к созданию все более сложных искусственных супрамолекулярных архитектур. Таким образом, используя межмолекулярные взаимодействия, можно программируемым образом строить из молекул наноразмерные супрамолекулярные системы и на их основе создавать новые поколения устройств. Термин поверхностноактивные вещества ПАВ относится к определенным классам органических веществ, молекулы которых содержат неполярную гидрофобную и полярную гидрофилыую части 8. Полярная часть I может быть ионогенной молекула ПАВ содержит функциональную группу, способную к диссоциации или неионогенной молекула ПАВ не имеет заряда при любых условиях, что в значительной мере определяет свойства ПАВ. Это позволяет классифицировать ГАВ на ионные анионоактивные, катионоактивные и неионные.