Конформационная динамика макромолекулярных цепей стеклообразных полимеров

• Автор: Колядко, Ирина Михайловна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Мембранное разделение с помощью полимерных мембран

1.2 Особенности строения полимеров

1.2.1 Конформации макромолекул и гибкость полимерных цепей

1.2.3 Физические состояния полимеров

1.2.4 Стеклообразное состояние полимеров

1.2.5 Свободный объм в полимерах

1.2.6 Методы исследования свободного объма

1.2.7 Влияние свободного объма на диффузию низкомолекулярных веществ через полимерную мембрану
1.3 Конформационный анализ молекул
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 ИКспектроскопический метод конформационных зондов в
изучении молекулярной подвижности в полимерах
2.2 Объекты исследования и методики проведения экспериментов и
расчетов
ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Локальная динамика бензольных и фталимидных колец основной цепи в полиэфиримидах
3.2 Локальная динамика групп СНз и СБ3 в полиэфиримидах и интерпретация ИК спектров ПЭИ
3.3 Локальная динамика линейных полимеров ПАН и ПВХ
3.4 Эффективные размеры подвижных элементов свободного объма,
связь фактора газоразделения кислорода и азота с подвижными элементами свободного объма
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В третьей главе изложены результаты, полученные с помощью метода конформационных зондов, квантовохимических расчетов и ИКФурье спектров. Предложены механизмы релаксационных процессов, протекающих в изучаемых полимерах. Дается интерпретация колебательных спектров ряда ПЭИ. Для изученных полимеров приводится корреляция значений эффективного свободного объма, полученного с помощью метода конформационных зондов, с селективностью мембранного разделения. В выводах сформулированы основные результаты диссертационной работы. Работа выполнена в ГОУ ВПО Казанский государственный технологический университет при поддержке фантов РФФИ 4а и 0а. Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на X, XI Международных Научных Молодежных Школах Когерентная оптика и оптическая спектроскопия Казань , на XI, XII, XIII, XIV, XV Всероссийских конференциях Структура и динамика молекулярных систем Яльчик , , , , на IV Всероссийской Каргинской конференции Наука о полимерах му веку Москва, на XIV симпозиуме по Межмолекулярному взаимодействию и конформациям молекул Челябинск . Публикации. Из них 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 5 статей в рецензируемых сборниках статей и тезисы 8 докладов. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю д. Ремизову А. Камаловой Д. И. за помощь при проведении работы. ГЛАВА 1. В данной главе собраны литературные данные, раскрывающие цель исследования локальной динамики макромолекул и дающие краткое введение в мембранную технологию и физику полимеров. В разделе 1. В разделе 1. В разделе 1. Процессы разделения жидких и газовых смесей играют важную роль в нашей жизни. Наиболее универсальным методом разделения смесей является разделение с использованием полупроницаемых мембран. Их применяют медики и биологи, энергетики, технологи пищевой и химической промышленности, специалисты сельского хозяйства, экологи. Под мембранной технологией следует понимать междисциплинарную область знаний, включающую физику и химию полимеров, коллоидную химию, химию поверхностных явлений и различные химические технологии. Широкое применение мембранного разделения определяется относительной простотой аппаратурного оформления, экономичностью процесса и как следствие уменьшением стоимости полученных продуктов, малой энергоемкостью процесса и безопасностью для окружающей среды. При создании новых материалов возникает необходимость исследования внутренней структуры полимерной мембраны и динамических процессов, происходящих в макромолекулах, определения влияния строения полимерной цепочки на макроскопические свойства полимера. Это приведет к синтезу новых полимеров с заданной химической структурой и свойствами, к возможности регулирования морфологии мембраны. Мембранные процессы как методы разделения являются достаточно новыми. С экономической точки зрения настоящее время это переходный период между развитием мембранных процессов первого поколения, таких, как микрофильтрация, ультрафильтрация, обратный осмос, электродиализ и диализ, и мембранными процессами второго поколения, такими, как газоразделение, первапорация, мембранная дистилляция и разделение с помощью жидких мембран. Далее более подробно будет рассматриваться процесс газоразделения 1,2. Исследование мембранных методов разделения газов было начато Т. Грэмом в году. Однако эта проблема как крупномасштабная техническая задача была реализована позже, в связи с потребностью ядерной промышленности разделять изотопы урана. Успех этой работы стимулировал дальнейшие исследования и их реализацию при разделении компонентов воздуха. Фракции, обогащенные кислородом до , нашли применение в сталелитейной промышленности кислородное дутье, медицине оксигенация, а обогащенные азотом при синтезе аммиака. Оксигенаторы применяют при временном отключении сердца и легких человека при сложных хирургических операциях. Полезным применением фракций, обогащенных азотом, стало хранение овощей и фруктов в атмосфере, содержащей до азота, 25 кислорода и столько же диоксида углерода, что обеспечивает их сохранность в течение зимнего сезона, позволяет сохранить вкусовые и питательные качества.