Сополимеры и гибридные композиты на основе азотсодержащих гетероциклических соединений

• Автор: Бочкарева, Светлана Саттаровна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

1.1. Общие сведения о зольгель технологии.

1.2. Пути формирования органонеорганических материалов из золей

1.3. Зольгель процессы с участием тетраэтоксисилана.

1.3.1. Продукты зольгель синтеза на основе тетраэтоксисилана

1.3.2. Продукты зольгель синтеза с участием металлоорганических аналогов тетраэтоксисилана

1.4. Зольгель процессы с участием тетраметоксисилана.

1.5. Зольгель синтез на основе нескольких алкилалкоксисиланов

1.6. Зольгель процессы с участием алкилгалогенсиланов

1.7. Практическое использование органонеорганических композиционных материалов

ГЛАВА 2. СИНТЕЗ И СВОЙСТВА СОПОЛИМЕРОВ И КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Обсуждение результатов

2.1. Строительные блоки для получения гибридных композитов

2.2. Синтез высокомолекулярных соединений на основе винильных производных азотсодержащих гетероциклов
2.2.1. Сополимсризация 1винилпиразола с 1 винил4,5,6,7тетрагидроиндолом и винилацетатом.
2.2.2. Сополимсризация 2метил5винилпиридина с винилхлоридом и
винилацетатом
2.3. Формирование композитов в зольгель процессах с участием ТЭОС,
ХМТЭС, АПТЭС и поливинильных производных азотсодержащих гетероциклических соединений
2.4. Формирование композитов в зольгель системах МТХС азотистое полиоснование.
2.5. Формирование композитов в зольгель процессах с участием ФТХС и
полимерных азотистых оснований
ГЛАВА 3. ВОЗМОЖНОСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛУЧЕННЫХ КОМПОЗИТОВ.
3.1. Исследование протонной проводимости материалов на основе синтезированных полимерных систем
3.2. Сорбционная активность композитов на основе теграэтоксисилана,
хлорметилтриэтоксисилана, метилтрихлорсилана
ГЛАВА 4. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Исходные кремнийорганические мономеры
4.2. Исходные органические мономеры.
4.3. Синтез органических полимеров
4.3.1. Полимеризация 4винилпиридина, 2метил5винилпиридина, 1винилимидазола и 1винилпиразола.
4.3.2. Сополимеризация 1винилпиразола с 1винил4,5,6,7 тетрагидроиндолом и винилацетатом
4.3.3. Сополимеризация 2метил5винилпиридина с винилхлоридом и
винилацетатом в массе.
4.4. Методы исследования органических полимеров сополимеров
4.4.1. Вискозиметрия.
4.4.2. Спектральные исследования.
4.4.3. Термогравиметрический анализ
4.4.4. Определение констант сополимеризации
4.4.5. Светорассеяние
4.4.6. Тонкослойная хроматография
4.5. Методики получения органонеортнических композитов.
4.5.1. Органонеорганические композиты на основе алкокси и хлорсиланов и полимерных производных азотистых гетероциклических соединений.
4.5.2. Получение протонпроводящих пленок.
4.6. Методы исследования композитов
4.6.1. Определение удельной поверхности.
4.6.2. Сканирующая электронная микроскопия
4.6.3. Определение сорбционной способности
4.6.4. Методика определения протонной проводимости
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Синтезированные гибридные композиты проявляют высокую сорбционную активность по отношению к ионам благородных металлов в растворах минеральных кислот, что подтверждает сохранение химической активности функциональных групп органического блока пиридиновые атомы азота композитов. На основе продуктов гидролитической иоликонденсации кремнийорганических мономеров в присутствии поли4винилпиридина, поли2метил5винилпиридина и сополимеров 2метил5винилпиридина с винилхлоридом и винилацетатом получены эластичные пленки, обладающие высокой протонной проводимостью и представляющие интерес в качестве электролитических мембран топливных элементов. Апробация работы. Результаты работы представлены на Всероссийской конференции От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологии к наноиндустрии Ижевск, г. XVIII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии, Москва, г. НАНО Екатеринбург, , XI, XII, XIII и XIV Всероссийских симпозиумах Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности Москва, г. Всероссийской научнопрактической конференции Химия и химическая технология Иркутск. Иркутского государственного технического университета г. Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 статей в центральных журналах и 8 тезисов докладов. Структура работы. Диссертационная работа изложена на 8 страницах машинописного текста, включая схему, таблиц, рисунков и 4 литературных ссылок. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов и библиографии. В первой главе представлен литературный обзор, посвященный зольгель синтезу органонеорганических композитов, методам исследования их свойств и перспективам практического использования. Во второй главе изложено обсуждение результатов исследования зольгель процесса и получение органонеорганических композитов на основе кремнийорганических мономеров и винильных производных азотсодержащих гетероциклов. В первом разделе представлены результаты по синтезу высокомолекулярных соединений на основе производных азотсодержащих гетероциклов. Во втором разделе главы описан зольгель процесс формирования органонеорганических композитов с участием тетраэтоксисилана, хлорметилтриэтоксисилана, 3аминопропилтриэтоксисилана и азотистых полиоснований. В третьем разделе обсуждается формирование композитов в системах метилтрихлорсилан азотистое полиоснование. В третьей главе приведены результаты исследования возможности применения полученных сополимеров и композитов на их основе. В четвертой главе представлены методики эксперимента. Диссертация завершается выводами и списком литературы. ГЛАВА 1. Широкое применение зольгель синтеза в науке и технике обусловлено целым рядом преимуществ данного метода по сравнению с традиционным путем получения материалов из порошков. Это, прежде всего, легкость очистки исходных компонентов, проведение зольгель синтеза при низких температурах, высокая степень гомогенности в мультикомпонентной системе, а также возможность получения таких некристаллических систем, синтез которых традиционным методом приводит либо к разделению фаз, либо к кристаллизации. Создание покрытий и материалов методом зольгель синтеза интенсивно изучается с середины х годов прошлого столетия. Развитие зольгель технологии на основе алкоксисоединений базировалось на фундаментальных работах советских кремнеоргаников И. В. Гребенщикова, К. А. Андрианова, М. Г. Воронкова, А. И. Борисенко, В. Я. Шевченко и др. В настоящее время это направление продолжает активно развиваться, при этом большое внимание уделяется разработке путей синтеза органонеорганических гибридных материалов. Технология зольгель синтеза композитов позволяет вводить в химически инертную и термически стабильную кремнеземную матрицу практически любые органические мономеры, олигомеры и полимеры. Образующиеся при этом органонеорганические гибриды могут использоваться в самых различных технологических формах в виде объемных блоков, тонких пленок, волокон, покрытий на различных подложках. Несомненным достоинством органонеорганических гибридных материалов является возможность сочетания высокой термической и химической стабильности неорганической матрицы и практически полезных функциональных свойств органического компонента.