Структурная самоорганизация и физико-химические свойства систем на основе монододецилового эфира декаэтиленгликоля и нитратов лантаноидов

• Автор: Осипова, Валентина Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Основные понятия и определения жидкокристаллического состояния вещества IО

1.2. Лиотропные металломезогены

1.3. Мицеллообразование в водных растворах ПАВ и влияние присутствия иона металла на ККМ
1.3.1. Структурная трансформация мицеллярных агрегатов ГЛАВА И. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Характеристика объектов исследования

2.2. Синтез лиотропных жидкокристаллических систем

2.3. Приготовление растворов

2.4. Характеристика методов исследования
2.4.1. Исследование лиотропного жидкокристаллического поведения
2.4.2. Исследование водных растворов ПАВ
2.5. Расчет параметров мицеллярного агрегата ГЛАВА 1. САМООРГАНИЗАЦИЯ В РАСТВОРАХ НЕИОННОГО ПАВ В ПРИСУТСТВИИ ИОНОВ ЛАНТАНОИДОВ
3.1. Критическая концентрация мицеллообразования по данным тензиометрии
3.2. Геометрические характеристики мицеллярных агрегатов
3.3. Калориметрическое исследование процессов комплексообразования ионов лантаноидов ЬаШ и ПуШ с СЕОю
ГЛАВА IV. СТРУКТУРНЫЕ ТРАНСФОРМАЦИИ В КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРАХ ПАВ ПРЕДШЕСТВЕННИКАХ ЛИОТРОПНЫХ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ФАЗ
4.1. Концентрационные диапазоны трансформационных переходов по данным кондуктометрии, вискозиметрии и ДРС
4.2. Реология.концентрированных мицеллярных растворов в условиях сдвиговой деформации
ГЛАВА V. СИНТЕЗ И ФАЗОВОЕ ПОВЕДЕНИЕ ЛАНТАНОИДСОДЕРЖАЩИХ ЛИОТРОПНЫХ
ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ
5.1. Термооптические исследования ЛЖК систем на основе монододецилового эфира декаэтиленгликоля и солей лантаноидов V
5.2. Термодинамические характеристики системы СЕОюЬаСМОзДбНгО
по данным ДСК уГ
5.3. Структура комплекса СЕОцЬа но данным ИК спектроскопии
5.4. Идентификация структуры лиотропной мезофазы методом , ,
рентгеновской дифракции в малых углах
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Работа иллюстрирована рисунками и содержит 8 таблиц. В первой главе приведен обзор литературных данных, даны основные понятия о жидких кристаллах, их современная классификация, краткая характеристика лиотропных жидкокристаллических фаз. Особое внимание уделено исследованию лиотропных металломезогенов. Отдельно рассмотрено влияние ионов металлов на самоорганизацию растворов ПАВ. Анализ литературных данных показал, что, несмотря на повышенный интерес к лиотропным мезогенам количество работ, посвященных лантаноидсодержащим лиотропным системам, ограничено. ПАВ отсутствуют. Вторая глава посвящена описанию методик синтеза лиотропных мезофаз. Описаны приборы и методы исследования, применявшиеся в работе. Третья глава посвящена обсуждению результатов исследования процессов самоорганизации в растворах неионного ПАВ и ионов лантаноидов. В четвертой главе представлены результаты исследования структурной трансформации мицеллярных агрегатов в концентрированных растворах ПАВ в присутствии ионов ЬпШ, предшественниках лиотропных жидкокристаллических фаз. В пятой главе рассмотрено получение лантаноидсодержащих лиотропных мезофаз. Исследованы их жидкокристаллические свойства и структурные характеристики. Работа выполнена на кафедре физической и коллоидной химии Казанского государственного технологического университета в рамках Программы фундаментальных исследований ОФН РАН Новые материалы и структуры . Работа поддержана грантами РФФИ 8МФа и 4а. Автор выражает искреннюю благодарность профессору Ю. Г. Гапяметдинову и доценту Н. М. Селивановой под руководством которых, выполнялась данная работа. Жидкий кристалл ЖК это специфическое агрегатное состояние вещества, промежуточное между твердым телом и аморфной жидкостью. Физическая энциклопедия дает следующее определение жидкого кристалла мезофазы, мезоморфного состояния вещества особое состояние некоторых органических веществ, в котором они обладают текучестью и свойством образовывать пространственные структуры, подобные кристаллическим, образуются в веществах с продолговатой формой молекул, взаимная ориентация которых обуславливает анизотропию их физических свойств 2. Свойство мезогенных соединений перестраивать свою надмолекулярную организацию под воздействием сравнительно слабых внешних полей послужило основой для . Жидкие кристаллы разделяются на две группы термотропные и лиотропные. Первые образуются при нагревании твердого органического вещества и существуют в определенном интервале температур и давлений вторые представляют собой двух или более компонентные системы, образующиеся при растворении в воде или других полярных растворителях. Вопросы термотропного мезоморфизма история изучения, структура, свойства, теоретические аспекты и практическое применение обобщены и изложены в большом количестве монофафий 68, тогда как проблемы лиотропных мезофаз освещены только в отдельных обзорах и монофафиях 9,. Российская научная школа в области жидких кристаллов зародилась в городе Иваново под руководством И. Г. Чистякова. На сегодняшний день Проблемную лабораторию жидких кристаллов Ивановского государственного университета ИГУ возглавляет профессор Н. В. Усольцева. Она является автором первой в России монофафии по лиотропным жидким кристаллам г. Исследования группы ученых ИГУ и МГУ в области дискотических мезогенов обобщены в , где одна из глав посвящена лиотропному мезоморфизму различных химических классов дискотических соединений в водных системах и органических растворителях. К настоящему времени четко сложилась классификация и номенклатура термотропных мезогенов. Что касается лиотропных мезогенов, то вопросы влияния структуры молекул, формирующих мезофазу, на температурноконцентрационную область существования и тип мезофаз освещены в литературе лишь для ряда систем . На сегодняшний день нет единообразия в номенклатуре различных лиомезофаз . Современная классификация жидких кристаллов, согласно Серрано, представлена на рис. Жидкие кристаллы подразделяются на две большие группы высокомолекулярные и низкомолекулярные.