Термодинамические характеристики сорбции немезогенов монослоями и фазовыми пленками дискотических жидких кристаллов

• Автор: Кудряшова, Алиса Александровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 224 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Дискотический мезоморфизм. Классификация дискотичсских фаз

1.2 Ориентация дискотических жидких кристаллов в монослоях на твердых подложках различной природы

1.3 Системы дискотический жидкий кристалл немезоген

1.3.1 Системы с дискотическим жидким кристаллом в качестве растворенного вещества

1.3.2 Системы с дискотическим жидким кристаллом в качестве растворителя

2 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1 Объекты исследования

2.2 Применение метода оптической термополяризационной микроскопии для изучения бинарной системы дискотик нематик
2.3 Методика определения термодинамических характеристик адсорбции из газохроматографических данных
2.4 Методика определения термодинамических характеристик растворов немезогенов в дискотических ЖК и смесях дискотик каламитик из газохроматографических данных
2.5 Методика статистической обработки экспериментальных данных
3 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АДСОРБЦИИ НЕМЕЗОГЕНОВ МОНОСЛОЯМИ ДИСКОТИЧЕСКИХ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ, НАНЕСЕННЫХ НА ГРАФИТОВУЮ ПОДЛОЖКУ
3.1 Термодинамические характеристики адсорбции из газовой фазы углеводородов на графитированной термической саже, модифицированной монослоями дискотических жидких кристаллов производных трифенилена
3.2 Сопоставление адсорбционных характеристик монослоев и фазовых пленок твердокристаллических дискотических ЖК
3.3 Молекулярностатистическое изучение адсорбции немезогенов на графитированной термической саже, модифицированной монослоем дискотического жидкого кристалла
4 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕМЕЗОГЕНОВ В ПРЕДЕЛЬНО РАЗБАВЛЕННЫХ РАСТВОРАХ В ДИСКОТИЧЕСКИХ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛАХ
4.1 Сорбционное перераспределение углеводородов в системе дискотический 2,3,6,7,,гексациклогексанбензоат трифенилена газ и их термодинамические характеристики в бесконечно разбавленном растворе с дисконематической упорядоченностью
4.2 Термодинамические характеристики немезогенов в бесконечно разбавленном растворе в дискотическом 2,3,6,7,,гекся4ундецилоксибензоате трифенилена
4.3 Термодинамические характеристики немезогенов в бесконечно разбавленном растворе в дискотическом 2,3,6,7,,гекса4иоктилоксибензоате трифенилена
4.4 Термодинамические характеристики немезогенов в бесконечно разбавленном растворе в фазовых пленках смесей дискотического и каламитного мезогенов
5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
6 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Согласно данным работы , корреляция между продольными смещениями колонок отсутствует, и они свободно скользят друг относительно друга. Это свидетельствует об отсутствии взаимного проникновения соседних колонок и ориентационноразупорядоченном состоянии концевых фрагментов гибких периферийных цепей молекул дискотических ЖК благодаря эффективному заполнению ими свободного пространства внутри колонок. Очевидно, что в некоторых случаях скольжение колонок затруднено ввиду наличия межмолекулярных связей например, водородных между боковыми заместителями молекул дискотических ЖК, находящихся в соседних столбцах. Реализация такого связывания возможна, если в молекуле дискогена присутствуют, например, концевые карбоксильные группы . Авторы работы показали, что представленная выше классификация колончатых мезофаз имеет существенный недостаток в ней дискотические фазы описываются как система идеальных дисков. Истинная структура молекул при этом не находит адекватного отражения, а сама модель оказывается оторванной от реальности и не позволяет учесть многообразие дискотиков. Следовательно, возникает необходимость создания более детальной классификации на базе представления о молекулах как о дисках с хвостами, позволяющего учесть способы пространственного расположения боковых радикалов относительно плоского ядра. В рамках таких представлений необходимо учитывать сразу несколько уровней пространственной организации конформацию молекул, строение колонок, контакты между колонками, построение слоев и трехмерных структур. Согласно данным, представленным в , второй случай ориентации гораздо более вероятен, чем первый. Если теперь считать последовательные контакты молекул в колонке одинаковыми, можно выделить следующие варианты упаковки ядер без закрутки и без сдвигов без закрутки и со сдвигом с закруткой без сдвига с закруткой со сдвигом. Если сдвига нет, то центры молекул находятся на одной оси, перпендикулярной средним молекулярным плоскостям, а сами ядра располагаются почти параллельно друг другу. Наличие закрутки, очевидно, предполагает взаимный разворот друг относительно друга молекул, находящихся в соседних плоскостях внутри колонок. При анализе возможных способов упаковки колонок авторы различают следующие типы контакта рис. А непосредственный контакт соприкосновение ядер соседних колонок, ориентация боковых радикалов не имеет значения, В компактный регулярные цепи одной колонки внедряются между цепями другой колонки, образуя непосредственные вандерваальсовы контакты, С полукомпактный контактируют только две параллельные алкильные цепи, О некомпактный наложение нерегулярных цепей контакты. Все типы контактов различаются по прочности. Рис. Установлено, что в отношении прочности контактов обычно наблюдается ситуация ВСИ, то есть компактный контакт прочнее полукомпактного, а полукомпактный прочнее некомпактного. Что касается непосредственных контактов, то затруднительно указать их место в рассматриваемой последовательности, так как оно в значительной степени зависит от природы химического соединения. Возможные способы наложения колонок представлены на рис. Как правило, координационное число колонки к то есть число соседних колонок, наиболее прочно связанных с исходной не превышает шести. При к 2 наложение колонок ведет к образованию слоев, при к 3 возникает трехмерная структура. В первом случае принимают, что контакты колонок в слоях прочнее контактов колонок, принадлежащих соседним слоям, поэтому некомпактные контакты сразу же можно исключить. Построение трехмерных структур можно осуществлять двумя способами путем наложения слоев с образованием анизотропных в экваториальном сечении структур и непосредственно из колонок структуры, изотропные в экваториальном сечении. Следует отметить также, что колончатые мезофазы не всегда образованы молекулами, имеющими форму диска рис. Субъединицами надмолекулярных ансамблей в виде столбиков могут являться иолудиски рис. В этих случаях обеспечение упорядоченности, свойственной колончатым мезофазам, достигается значительными дипольдипольными взаимодействиями, а также комплементарностью геометрическим соответствием субъединиц.