Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (066) 185-39-18
Вконтакте Студентська консультація
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Фізико-хімічні і електрохімічні властивості електропровідних полімерних матеріалів на основі 3 заміщених тіофенів

Предмет: 
Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
28
Мова: 
Українська
Оцінка: 
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ
ІНСТИТУТ ФІЗИЧНОЇ ХІМІЇ ІМЕНІ Л. В. ПИСАРЖЕВСЬКОГО
 
КОНОЩУК НАТАЛІЯ ВОЛОДИМИРІВНА
 
УДК 541. 64
 
Фізико-хімічні і електрохімічні властивості електропровідних полімерних матеріалів на основі 3 заміщених тіофенів
 
02. 00. 04 – фізична хімія
 
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук
 
КИЇВ – 2002
 
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Інституті фізичної хімії імені Л. В. Писаржевського Національної Академії наук України, м. Київ.
Науковий керівник: доктор хімічних наук, професор, академік НАН України Походенко Віталій Дмитрович, Інститут фізичної хімії ім. Л. В. Писаржевського НАН України, директор Інституту.
Офіційні опоненти: доктор хімічних наук, професор Барсуков Вячеслав Зіновійович,
Київський Національний університет технологій і дизайну МОН України, завідувач кафедри електрохімічної енергетики і хімії кандидат хімічних наук Пуд Олександр Аркадійович, Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України, старший науковий співробітник.
Провідна установа: Львівський національний університет ім. Івана Франка МОН України, хімічний факультет, кафедра фізичної хімії
 
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
 
Актуальність теми. Фізична хімія електропровідних органічних полімерів з системою супряжених -зв’язків (ЕПП) – один з новітніх розділів хімії, з розвитком якого стало можливим розуміння багатьох фундаментальних питань з хімії та фізики -супряжених макромолекул. Не менш важливим є прикладний аспект в дослідженнях ЕПП, чиї електрофізичні і оптичні властивості обумовили можливість створення на їх основі функціональних матеріалів нового покоління.
Політіофени є важливими представниками класу ЕПП. Висока електропровідність, хімічна, електрохімічна і термічна стійкість політіофенів і матеріалів на їх основі роблять можливим їх використання в різноманітних галузях сучасної техніки. Крім того, полімери тіофенового ряду є зручними модельними об’єктами для перевірки різних теоретичних концепцій електропровідності і вивчення транспорту заряду в неупорядкованих системах.
Оскільки в основі багатьох потенційних практичних застосувань політіофенів лежать редокс-перетворення, вельми актуальним є встановлення їх закономірностей, зокрема, деталей механізму р- та n-допування, особливостей взаємодії іонів-допантів з полімером і розчинником в цих процесах. Безсумнівно цікавим є і створення нових композиційних матеріалів на основі політіофенів, а також встановлення залежностей їх фізико-хімічних властивостей від складу і будови.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота проводилась в рамках відомчої тематики відділу № 7 Інституту фізичної хімії ім. Л. В. Писаржевського НАН України за пріорітетними напрямками “Фундаментальні основи створення нових процесів одержання сполук і матеріалів на основі органічних іон-радикалів” (№ Держреєстрації 0101U000017), а також проекту “Розробка прогресивних технологій створення нових багатофункціональних матеріалів на основі органічних електропровідних полімерів і їх композитів для техніки нового покоління” (№ Держреєстрації 0101U000016), який фінансувався Міністерством промислової політики України.
Мета і задачі дослідження. Метою даної роботи є виявлення загальних закономірностей поведінки полімерів і композитів на основі 3-заміщених тіофенів в процесі їх редокс-перетворень при р- і n-допуванні, з’ясування впливу на даний процес електронних ефектів замісника в -положенні тіофенового кільця елементарної ланки полімерного ланцюга, а також природи іонів-допантів і фізико-хімічних характеристик органічного розчинника.
Для досягнення поставленої мети вирішувались такі основні задачі:
вивчення впливу умов синтезу на фізико-хімічні, електрофізичні і електрохімічні властивості полі-3-фенілтіофена і його сополімерів з піролом;
встановлення взаємозв’язку між природою електроліта процесів електрохімічного р- і n-допування і редокс-властивостями полі-3-метил- (П3МТ) і полі-3-фенілтіофена (П3ФТ) ;
дослідження редокс-ефекту гетерополіаніонів-допантів типу Кеггіна на спектральні, електрофізичні і електрохімічні властивості П3МТ і П3ФТ;
синтез і дослідження фізико-хімічних і електрохімічних властивостей композитів П3МТ (П3ФТ) з вуглецевими матеріалами.
Об’єкт дослідження – плівки П3МТ і П3ФТ, доповані одно- і полізарядними аніонами, плівки сополімерів 3-фенілтіофена (3ФТ) і пірола, а також композити П3МТ і П3ФТ з вуглецевими матеріалами різного ступеню упорядкованості.
Предмет дослідження – закономірності редокс-поведінки полімерних матеріалів на основі 3-заміщених тіофенів при їх р- і n-допуванні.
Методи дослідження. При виконанні роботи були використані електрохімічні (циклічна вольтамерометрія, кондуктометрія, хронопотенціометрія), спектральні (ІЧ-, ЕПР-, ЯМР-, електронна спектроскопія) методи дослідження. Будову і склад одержаних матеріалів було вивчено за допомогою рентгенофазового і елементного аналізу.
Наукова новизна одержаних результатів. Вперше одержано плівки П3ФТ, здатні до електрохімічного n-допування катіонами лужних металів, а також встановлено умови синтезу таких плівок.
На основі проведених досліджень редокс-перетворень П3МТ і П3ФТ в розчинах різних фонових солей в апротонних біполярних органічних розчинниках запропоновано механізм їх р- і n-допування.
Встановлено, що електронна будова полімера і редокс-властивості полізарядних аніонів-допантів визначають можливість перенесення заряду з полімерної матриці на допант.
Вперше шляхом сумісної електрохімічної полімеризації 3ФТ і пірола одержані електропровідні плівки сополімерів, склад і властивості яких визначаються умовами їх синтезу.
Одержано нові композити П3МТ і П3ФТ з вуглецевими матеріалами, фізико-хімічні і електрохімічні властивості котрих великою мірою залежать від ступеню упорядкованості останніх.
Практичне значення одержаних результатів. Показано можливість одержання плівок сополімерів 3ФТ і пірола з заданими електрохромними властивостями. Встановлено, що плівки П3МТ і П3ФТ, доповані гетерополіаніонами типу Кеггіна, можуть бути використані як електрокаталізатори окиснення різних органічних субстратів, а також відновлення кисню. Запропоновано метод окиснювального (Fe (ClO4) 3) синтезу нових стабільних композитів П3МТ і П3ФТ з різними вуглецевими матеріалами, які є перспективними з
Фото Капча