Модификация синтетических латексов наночастицами серебра

• Автор: Санатин, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 107 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. МЕТОДЫ СИНТЕЗА КОЛЛОИДНЫХ МЕТАЛЛОВ

1.1.1. СИНТЕЗ КОЛЛЛОИДНЫХ МЕТАЛЛОВ РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ

1.2. СВОЙСТВА ЛАТЕКСОВ, КАК ЕРСПЕКТИВНЫХ СРЕД ДЛЯ СИНТЕЗА МЕТАЛЛОВ

1.2.1. ЭМУЛЬГАТОРЫ И ИХ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ В ПЛЕНКАХ

1.2.2. КОМПОНЕНТЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ СРЕДЫ

1.2.3. ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТОВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ЛАТЕКСОВ

1.2.4. ВЛИЯНИЕ СТРОЕНИЯ И СОСТАВА ПОЛМЕРА НА СВОЙСТВА ПЛЕНОК

1.2.5 МОДИФИКАЦИЯ ЛАТЕКСОВ

1.3. ПЕРСПЕКТИВА СИНТЕЗА КОЛЛОИДНЫХ МЕТАЛЛОВ В ЛАТЕКСАХ
1.4. ВЫБОР ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. СВОЙСТВА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.2. СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.3. МОДИФИКАЦИЯ ДИСПЕРСИЙ ЛАТЕКСОВ НИТРАТОМ СЕРЕБРА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЛОИДНОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЛАТЕКСОВ
3.4. МЕТОД СИНТЕЗА КОЛЛОИДОВ СЕРЕБРА В ПЛЕНКАХ ЛАТЕКСОВ
4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. УСТОЙЧИВОСТЬ ЛАТЕКСОВ К ДЕЙСТВИЮ РАСТВОРОВ А1М
4.2. СИНТЕЗ СЕРЕБРА В СРЕДЕ ЛАТЕКСА И РОЛЬ ПАВ В ЭТОМ ПРОЦЕССЕ
4.3. ВЛИЯНИЕ СЕРЕБРА В КАЧЕСТВЕ НАПОЛНИТЕЛЯ НА ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ТЕРМИЧЕСКУЮ СТАБИЛЬНОСТЬ ЛАТЕКСНЫХ ПЛЕНОК
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Достижения в области нанохимии и физики кластеров указывают на то, что свойства подобных материалов определяются размерами и структурной организацией отдельных частиц, продуктов их ассоциации или взаимодействия с другими компонентами системы. Основная цель всех последующих исследований сводится к тому, чтобы получить в полимерных и других матрицах равномерное распределение частиц с узким размерным интерваюм. В связи с этим необходимы методы, позволяющие котролировать агрегацию частиц в процессе получения. Создание материалов, включающих в свой состав нанометровые частицы, связано с проблемой повышения их стабильности. Одним из перспективных направлений исследования в этой области является поиск низко- и высокомолекулярных соединений, а также полимерных систем, пригодных для стабилизации ультрадисперсных частиц. Свойства металлических коллоидов в значительной степени определяются распределением частиц по размерам, которые зависят от метода и условий синтеза. Существует ряд методов получения металлических коллоидов. Суть данного метода получения металлических коллоидов заключается в диспергировании массивных частиц металлов различными способами. Наибольшее распространение получил метод испарения металлов в вакууме с последующей конденсацией паров в инертном газе, в различных жидкостях, включая криогенные среды, либо на холодной поверхности твердых тел [5,6]. В качестве стабилизаторов среды применяются инертные жидкие матрицы, аргон, ксенон. Достоинство этого метода иепарение -конденсация возможность получения малых частиц любого металла и неметалла в неограниченном диапазоне размеров до 0 нм. Например - методом испарения серебра при ° С с последующим охлаждения паров в атмосфере азота получили частицы размером 7,5 нм, которая в дальнейшем трансформируется в агрегаты - нм [7]. Криохимическим методом получены ультрадисмереные частицы серебра в 2-пропаноле, ацетоне, ацетонитриле и толуоле |8|, размер частиц серебра зависит от использования органического растворителя и может варьироваться в диапазоне - нм. Для больших агрег атов серебра характерна фрактальная структура. При облучении УФ светом системы серебро - формамид в их спектрах возникает интенсивная полоса поглощения, характерная для частиц серебра диаметром нм. Агрегации препятствует введение в систему сшитых полиакриламидных гелей. Также криохимическим методом получены кластеры Ай, Ъп, Сс1, РЬ в полимерной матрице поли-п-ксилена при Т - 0 К с узким распределением частиц по размерам. Полимеризация в присутствии металлов начиналась при более низких температурах по сравнению с чистым мономером. Понижение температуры начала полимеризации для всех металлов, можно связать с образованием слабых комплексов, инициирующих полимеризацию [|. Методом конденсации паров получены коллоиды металлов в органических растворителях [,]. Диспергируемость мелких металлических частиц в растворителе определяется величиной его диэлектрической проницаемости и уменьшается в зависимости от металла в ряду: Co>Ag>Лu >8п >А1 > 2п>Мй, что связано с изменением сродства металлов к электронам. Также этим методом [] получены кластеры серебра диаметром 5- нм. Во время осаждения кластеров на охлажденной углеродной подложке происходит коалесценция массы (< 5 нм) кластеров, тогда как большие ( нм) сохраняют свою форму и размеры. Суть методов заключается в восстановлении соединений металлов, из растворов с помощью сильных восстановителей. В качестве восстановителей для приготовления металлических коллоидов используют формальдегид, гидразин и его производные, водород, соединения титана и другие [2,,]. Все использованные восстановители имеют свои особенности и действуют различно в зависимости от условий проведения процесса. Среди обязательных требований к восстановителю называют высокий восстановительный потенциал (превышающий потенциал восстановления соответствующего металла) и высокую скорость восстановления. В химических методах используют максимально возможную концентрацию восстановителя, которая позволит создать в реакционной среде увеличение концентрации мелких зародышей металлов. В случае благородных металлов в качестве восстановителей могут использоваться спирты.