Кинетика экзоэмиссии, сопровождающей физико-химические процессы в некоторых полимерах

• Автор: Бондарева, Наталья Кимовна
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 181 c. : ил

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. Литературный обзор .

1.1. Состояние проблемы экзоэмиссии

1.2. Кинетические уравнения затухания по

слеэыиссии. Расчет кинетических параметров терыостимулированной экзоэмиссии

1.3. Электронные свойства полимеров

1.4. Постановка и задачи работы

ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования .

2.1. Методика измерения экзоэлектронной

эмиссии
2.2. Методика получения свободных радикалов при бомбардировке электронами средних энергий и изучения термостимулированных реакций радикалов в
ЭПРспектрометре .
2.3. Объекты исследования и реагенты
ГЛАВА 3. Кинетика терыостимулированных процессов экзоэмиссии и рекомбинации радикалов в
полимерах
3.1. Природа свободных радикалов, образующихся в полимерах при воздействии потока электронов с энергией
1.5 кэВ
3.2. Термостиыулированная экзоэмиссия и рекомбинация радикалов после электронной бомбардировки при 0 и 3 К
3.3. Кинетика накопления экзоэлектронов и радикалов при увеличении дозы
бомбардирующих электронов
3.4. Влияние предыстории полимера на термостимулироваиную экзоэмиссию и рекомбинацию радикалов .
3.5. Роль растворенного кислорода
3.6. Основные результаты .
Стр.
ГЛАВА 4. Исследование распределения электронов по ловушкам методом фотостимулированной экзоэмиссии . НО
4.1. Исследование спектров фотостимулированной экзоэмиссии полиэтилена, полипропилена, полныетилметакрилата и
полистирола . III
4.2. Изменения в спектрах ФСЭ II при различных воздействиях. Соотношение ыенду фото и термостимулированной
экзоэмиссией
4.3. Влияние времени бомбардировки на распределение электронов по ловушкам .
4.4. Основные результаты .
ГЛАВА 5. Кинетическая модель экзоэмиссии
5.1. Возмонные механизмы экзоэмиссии
5.2. Формальнокинетическая модель .
5.3. Кинетические уравнения изотермической послеэмиссии
5.4. Исследование экспериментальных данных по кинетике изотермической послеэмиссии .
5.5. Основные результаты .
ГЛАВА 6. Заключение .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Испускание электрона может осуществляться непосредственно с центра захвата, около которого произошла рекомбинация. Поэтому экзоэмиссия может происходить с отрицательно заряженной поверхности I. В работе это было показано на примере ТСЭ после электронной бомбардировки 0В с отрицательно заряженной поверхности МО окисладиэлектрика. О2 хем. В последнее время появились работы по исследованию эмиссионных явлений в полимерах. Изучение механоэмиссии при дефор
нации ряда полимеров в том числе полиэтилена показало , что электронная эмиссия сопровождает разрывы макромолекул. Электроны, образующиеся при автоионизации растянутых химических связей в макромолекуле, захватываются структурными ловушками глубиной до 2,1 эВ. При термическом разрушении ловушек электроны переходят в зону проводимости и затем эмиттируют с поверхности. Метод механоэмиссии может быть полезен при исследовании ранних стадий разрушения полимеров. Термостимулированная электронная эмиссия после радиационного излучение и термомеханического воздействия на полиэтилен, полипропилен и другие полимеры была обнаружена и исследована в работе . Показано, что электроны, захваченныенапряженными химическими связями, эмиттируются через зону проводимости при снятии напряжения со связей в процессе нагревания в температурных областях известных релаксационных переходов. Обнаружены очень высокие энергии электронов до 4 кэВ, обусловленные, как полагают , ускорением во внутренних электрических полях. Следует отметить, что в своей более ранней работе те же авторы высказали предположение, что электронная эмиссия при термоыеханическом воздействии на полиэтилен происходит за счет энергии, выделяющейся при рекомбинации свободных радикалов, возникших при механическом разрушении. Полученные данные свидетельствуют о том, что метод ТСЭ можно использовать при исследовании структурных переходов в полимерах. Фотостимулированная экзоэмиссия при освещении видимым светом была обнаружена на ряде полимеров, в том числе на полиэтилене, после бомбардировки электронами с энергией 3 кэВ . Затухающая во времени ФСЭ была связана, по мнению авторов, со снятием отрицательного заряда с поверхности. Скорость затухания резко увеличивалась при напуске воздуха на поверхность об
разца. В работе установили, что фотохимические превращения свободных радикалов в у облученном дозы 0 и 0 кДжкг полиэтилене, регистрируемые методом ЭПР, сопровождаются нарастающей во времени фотостимулированной эмиссией под воздействием полного света ртутной лампы. Одновременно для этого же полиэтилена была обнаружена ФСЭ в области длин волн 70 нм, которая находится за красной границей фотоэффекта. Результаты сопоставления спектров ЭПР алкильных и аллильных радикалов со спектрами ФСЭ позволили авторам идентифицировать максимум в спектре ФСЭ при X 56 нм и отнести его к электронам, стабилизированными на алкильных радикалах. Из полученных данных , следует, что с помощью метода ФСЭ можно изучать распределение электронов по уровням захвата в полимерах. Кроме того, считают , , что метод ФСЭ может оказаться полезным при исследовании фотохимических превращений в органических соединениях. Анализ литературы показал, что в настоящее время нет единого мнения о механизме выхода экзоэлектронов за пределы твер
догб тела и о природе активных центров эмиссии. Эти центры могут быть образованы как физическими дефектами например, центрами окраски, так и молекулами адсорбированных веществ или отрицательными ионами в нарушенном поверхностном слое. Тем не менее имеющиеся данные указывают на возможность применения метода экзоэмиссии для исследования физикохимических процессов в полимерах. Кинетические уравнения затухания послеэмиссии. Расчет кинетических параметров термостимулированной экзоэмиссии. В работе 4 использованы основные представления этой теории для описания кинетики затухания послеэмиссии и термостинулированной экзоэмиссии. АрТ 1. В зависимости от вида распределения электронов по ловушкам получают 4 различный характер спада интенсивности I изотермической эмиссии со временем.