Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка и исследование новых кристаллических, аморфных и наноструктурированных материалов для сцинтилляционных и люминесцентных преобразователей, сенсоров и других применений»

Влияние композиции матрицы (химическая структура моно- и бифункционалов, их % содержание) на вхождение различных МОС во фторсодержащие полимеры с помощью СКФ технологии На данном этапе проведен цикл исследований по влиянию композиции самой матрицы на процесс легирования ФАП  - дикетонатами европия с помощью СКФ технологии. Как видно из Таблицы 6.1, структура исследуемых полимеров отличалась наличием моно- и бифункционалов, их % содержанием, а также, концентрацией добавленного фотоинициатора (Иргакур 651). Для оценки влияния СКФ импрегнации на свойства фторполимеров исходные пленки помещались в СКФ реактор без добавления b-дикетонатов европия. Было установлено, что их физические свойства, такие как прозрачность и эластичность, остались без изменения после СКФ обработки. Это означает, по-видимому, что внутренняя структура матрикса этих фторполимеров существенно не изменилась. Здесь следует заметить, что в предыдущих наших работах имели место механические разрушения в полиметилметакрилате с образованием свободных радикалов при разрывах собственных связей в полимерных цепочках в процессе выхода газообразного СО2 из объема образца [123,126]. При сравнении оптических спектров поглощения в УФ области до и после СКФ обработки обнаружено, что во всех исследуемых пленках наблюдается значительный эффект просветления после воздействия СКФ [139]. На Рис. 9.1 в качестве примера представлены три образца с разным содержанием ФИ, причем, чем больше концентрация ФИ, тем сильнее полосы поглощения. Спектры для образцов ФП №№ 1-3 практически совпадают со спектром для ФП № 4. Было установлено, что исходные спектры поглощения в данном случае полностью совпадает со спектром поглощения ФИ. Видно, что СК СО2 экстрагирует остатки не прореагировавшего при полимеризации ФИ, делая полимеры более прозрачными в УФ области спектра короче 300 нм. Таким образом, эти исследования позволяют сделать важный вывод: СКФ обработка фторполимеров не только не изменяет их твердость и эластичность, но и заметно улучшает оптическую прозрачность. Дальнейшие эксперименты проводились в полимерах, которые с помощью СКФ технологии были легированы различными МОС, а именно Eu(fod)3, Eu(fod)3phen, Eu(tta)3, Eu(tta)3phen, Eu(bta)3 и Eu(bta)3phen. В Таблице 9.1 представлены значения для полученных концентраций МОС внутри каждого конкретного типа ФАП. Процесс импрегнации Рисунок 9.1 – Спектры поглощения ФАП до и после воздействия СКФ без добавления МОС. Таблица 9.1 – Значения для концентраций МОС (N1018 см-3) в ФАП в зависимости от химического состава полимеров (М – монофункционал, Б – бифункционал, К – композит, ФИ – фотоинициатор) и температуры импрегнации. № Тип ФИ, % T = 50 0C T = 80 0C Eu(fod)3 Eu(tta)3 Eu(bta)3 Eu(fod)3phen Eu(bta)3phen ФАП1 М 0.6 60.0 24.0 - 13.5 - ФАП2 Б 0.6 5.8 6.5 - 0.3 - ФАП3 Б 0.6 1.2 4.8 - - - ФАП4 К 0.6 6.0 8.9 6.3 0.6 1.2 ФАП5 К 1.2 5.8 5.8 4.9 - 1.0 ФАП6 К 1.8 4.5 2.9 - - - проводился в течении 1 часа при давлении СО2 250 атм., исходной концентрации МОС около 310-3 моль/л и при указанных в таблице 9.1 температурах. Во-первых, сразу можно отметить, что лучше всех процесс импрегнации проходит в монофункционале (ФАП1), который представляет собой «желеобразную» пленку с большим внутренним свободным объемом. По-видимому, подобно полидиметилсилоксану, этот полимер способен содержать в матрице большое количество молекул b-дикетоната европия, несмотря на их значительный собственный размер (около 10 Å) [123]. Сравнивая между собой значения концентраций, полученные для бифункционалов и их композитов можно обнаружить следующие закономерности: концентрации МОС без наличия в составе 1,10-фенантролина больше в композитах, причем эффект усиливается при уменьшении в них концентрации ФИ. Мы предполагаем, что с одной стороны, композиты, в отличие от бифункционалов, имеют более свободную упаковку полимерных цепочек, с другой стороны, рост концентрации ФИ увеличивает жесткость матрицы. Ионы Eu3+ характеризуются большим координационным числом (6-10) [140]. Поэтому свою координационную ненасыщенность в составе b-дикетонатов они могут компенсировать, например, присоединением молекул H2O [123], которые, вследствие высокочастотных колебаний OH – групп (n = 3600 см-1), являются сильными тушителями фотолюминесценции (ФЛ) ионов Eu3+ (OH – группами). Для подавления их тушащего действия обычно используют различные приемы, способствующие вытеснению OH-групп из ближайшего окружения трехзарядных ионов, например, введение дополнительного лиганда. В этой работе мы остановились на 1,10-фенантролине. Это гидрофобная группа, которая, помимо легкого замещения молекул воды, также препятствует включению в образец воды из атмосферы. МОС, в состав которых добавлен 1,10-фенантролин, обладают рядом особенностей. Во-первых, размер молекулы становится больше. Во-вторых, присутствие 1,10-фенантролина увеличивает жесткость молекулы. В-третьих, экспериментально была определена более низкая растворимость в СКФ. Все эти факторы отрицательно повлияли на конечные концентрации Eu(fod)3phen, Eu(tta)3phen и Eu(bta)3phen в полимерах (см. Таблицу 9.1). Eu(tta)3phen в таблице отсутствует по причине его нерастворимости. Для остальных двух МОС пришлось поднять температуру импрегнации до 80 0С для достижения привычных концентраций внутри полимерных пленок. По-видимому, с одной стороны, увеличение температуры улучшает растворимость МОС, с другой стороны, увеличивается свободный объем внутри полимера на время импрегнации.

Похожие:

	Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка и исследование... «Разработка и исследование новых кристаллических, аморфных и наноструктурированных материалов для сцинтилляционных и люминесцентных...		Отчет о научно-исследовательской работе по программе фундаментальных... Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского Отделения Российской академии наук
	Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... «Разработка новых методов индивидуальной коррекции сводно-радикального статуса при бактериальных инфекциях»		Отчет о научно-исследовательской работе по теме: «Исследование отрасли... Директор Областного государственного бюджетного учреждения «Электронный Ульяновск»
	Отчет о научно-исследовательской работе Гост 32-2001. Межгосударственный стандарт. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской...		Отчет о научно-исследовательской работе Межгосударственный стандарт (гост 32-2001). Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления (редакция 2005...
	Общие положения отчет Отчет о научно-исследовательской работе (нир) документ, который содержит систематизированные данные о научно-исследовательской работе,...		Отчет о научно-исследовательской работе Разработка критериев оценки качества очистки внутренних поверхностей трубопроводов систем теплоснабжения жилого фонда г. Красноярска...
	Отчет о научно-исследовательской работе исследование и разработка... Директор ресурсного центра информатизации образования (рцио), канд техн наук, доцент		Реферат Отчет о научно-исследовательской работе состоит Отчет о научно-исследовательской работе состоит из 33 рисунков, 8 разделов, 12 подразделов, 9 формул, 31 источника. Общий объем 48...
	Отчет о научно-исследовательской работе по теме: «Исследование вопросов... «Исследование вопросов применения новых технологий обработки больших данных в сфере информатизации культуры»		Отчет по научно-исследовательской практике магистрантов и студентов за 2009-2010 гг Исследование регионального рынка розничных банковских услуг разработка рекомендаций по его регулированию
	Отчет о научно-исследовательской работе по теме: «Разработка научно... «Институт законодательства и сравнительного правоведения при Правительстве Российской Федерации» (ИЗиСП)		Отчет о научно-исследовательской работе контракт №21/10 от «09» октября... Целью работы является исследование теоретических и практических особенностей существующих систем ротации в правоохранительных органах,...
	Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка моделей и образцов... «Разработка моделей бакалавра по специальности и магистра по специальности. Реализация моделей по группам специальностей»		Отчет о научно-исследовательской работе Развитие, исследование и внедрение средств высокопроизводительных вычислений на основе технологий Грид с поддержкой гетерогенных,...