2D пленки, сформированные из фуллерена C60, углеродных нанотрубок, наноалмазов и полистирольных микросфер, модифицированных данными аллотропными формами углерода

• Автор: Левачева, Ирина Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.06, 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 .ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Синтез и свойства полистирольных мпкросфер

1.2 Перспективы развития химии аллотропных форм углерода

1.3 Принципы создания сенсорных систем на основе аллотропных форм углерода.

1.4. Перспективные направления синтеза композитных полимерных материалов, содержащих углеродные наногрубки. 1.5 Получение и свойста пленок аллотропных форм углерода фуллерена, углеродных наногрубок и наноалмазов.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Обьскты исследования

2.2 Методы исследования.

2.2.1. Получение частиц полистиролыюго латекса методом затравочной полимеризации.

2.2.2. Получение пленок и проведение измерений изотерм зависимости двумерного давления
2.2.3. Исследование морфологии пленок методом Ьрюстеровской микроскопии.
2.2.4. Перенесение пленок на твердые подложки.
2.2.5. Исследование морфологии перенесенных пленок методом Атомносиловой Микроскопии.
2.2.6. Исследование состава образца методом ИКспектроскоини.
2.2.7. Определение размера полимерных микросфер.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Синтез полимерных микросфер, модифицированных аллотропными формами углерода
3.2 Влияние электролитного состава субфазы на изотермы двумерного давления полимерных микросфер.
3.3 Условия получения изотерм двумерного давления пленок Сбо
3.4 Влияние электролитного состава субфазы на изотермы двумерного давления фуллерена С6о
3.5. Изотермы двумерного давления пленок углеродных нанотрубок
3.6. Исследование морфологии перенесенных пленок фуллерепов
3.7. Характеристика химического состава поверхности наноалмазов
3.8 Влияние электролитного состава субфазы на изотермы двумерного давления наноалмазов
3.9 Влияние электролитов на параметры пленок полимерных микросфер, модифицированных фуллереном С6о и
гидрофобизированнмми наноалмазами
ВЫВОДЫ
Список Литерату


К основным типам композиционных частиц относятся частицы с морфологией ядрооболочка, частично локализованные полусферы и частицы с включением доменов одного полимера в матрицу другого. Кроме этих наиболее распространенных типов композиционных полимерных глобул, имеющих сферическую форму, существуют и аномальные композиционные полимерные частицы несферические формы малинообразные частицы, частицы с внутренними пустотами, звездообразные частицы. К композиционным дисперсиям можно отнести и системы, в которых полимер модифицирован добавками реакционноактивных смол с взаимопроникновением полимерных сеток вулканирующих и пластифицирующих агентов, минеральных наполнителей. Одним из способов ре1улирования коллоиднохимических свойств латексов является метод двухстадийной полимеризации с использованием карбоксилсодержащих затравочных частиц. Карбоксилсодержащие латексы с низким содержанием эмульгатора 0,30,5 от массы полимера синтезируются двухстадийным способом. На первой стадии при сополимеризации части основных мономеров с метакриловой кислотой в присутствии эмульгатора получается затравочный латекс на второй стадии осуществляется затравочная безэмульгаторная сополимеризация основных в сочетании с частичной нейстрализацией карбоксильных групп затравочного полимера. Это позволяет сосредоточить его на поверхности полимерномономернорных частиц и обеспечить их коллоидную устойчивость при низком содержании эмульгатора. Для этого сегменты затравочного сополимера должны обладать высокой подвижностью и легко ориентироваться на межфазной границе. Это достигаетяс проведением первой стадии синтеза в присутствии более высокого, чем обычно, количества регулятора молекулярной массы. Оптимальное соотношение гидрофильных и гидрофобных звеньев в затравочном сополимере должно обеспечить локализацию его цепей на поверхности раздела фаз часгицавода, г. ПАВ типа алифатических карбоновых кислот. Особенностью затравочной полимеризации различных мономеров является постоянство числа ПМЧ, т. Частицы конечного латекса, как уже отмечалось, образуют гетерогенную структуру сополимер, получаемый на второй стадии, располагается в ядре частицы затравочный сополимер в оболочке. Толщина оболочки частиц различных гетероглобулярных латексов колеблется в интервале 49 нм численные значения данного параметра важны при пленкообразовании из смесей латексов с разным ядром и одинаковой оболочкой частиц. При рассмотрении реакционной систем ы в начале затравочной полимеризации величина а соответствует соотношению объемных долей мономера и затравочного полимера в ПМЧ. Из формулы видно, что при низком содержании эмульгатора в системе стабильность ПМЧ определяется, в первую очередь, высоким содержанием на их поверхности нейтрализованных карбоксильных групп затравочного сополимера. Экспериментально установлено, что данная величина должна быть не менее . Параметр а, используемый при расчете и характеризующий содержание в ПМЧ мономера, в значительной степени зависит от природы последнего, а также от степени нейтрализации карбоксильных групп. С увеличением гидрофилыюсти мономера его содержание в ПМЧ повышается. После нейтрализации карбоксильных групп затравочного сополимера наблюдается обратная зависимость, что объясняется большей способностью гидрофобных мономеров капсулироваться в ядре ПМЧ. Параметр а каждого мономера при конкретной степени нейтрализации карбоксильных 1рупп не является величиной постоянной и зависит от свойств затравочного латекса диаметра частиц, состава сополимера, его однородности и молекулярной массы. Целенаправленное варьирование различных параметров уравнения позволяет обеспечивать необходимую степень насыщения поверхности ПМЧ стабилизирующими группами не должны превышать 0, в противном случае может наблюдаться увеличение дисперсности частиц реакционной системы. При высокой степени нейтрализации карбоксильных групп в отсутствие мономера высококарбоксилированные частицы распадаются на более мелкие, что обусловлено внутричастичным электростатическим отталкиванием карбоксилатных групп, находящихся в обьеме частиц. Аналогичные явления могут наблюдаться и в присутствии мономера, но при условии его дефицита в ПМЧ, т.