LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Синтез і властивості електроактивних матеріалів на основі полімерних анізидинів та аміноацетофенонів

ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені ІВАНА ФРАНКА




Стратан Наталія Валентинівна



УДК 544.653:547.55





СИНТЕЗ І ВЛАСТИВОСТІ ЕЛЕКТРОАКТИВНИХ МАТЕРІАЛІВ

НА ОСНОВІ ПОЛІМЕРНИХ АНІЗИДИНІВ ТА АМІНОАЦЕТОФЕНОНІВ





02.00.04 − фізична хімія





АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата хімічних наук








Львів − 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Львівському національному університеті імені Івана Франка

Міністерства освіти і науки України.


Науковий керівник:

доктор хімічних наук, професор

Ковальчук Євген Прокопович,

завідувач кафедри фізичної та колоїдної хімії

Львівського національного університету імені Івана Франка.


Офіційні опоненти:

доктор хімічних наук, професор

Туровський Анатолій Антонович,

завідувач відділом хімії і біотехнології горючих копалин

Відділення фізико-хімії горючих копалин Інституту фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л.М. Литвиненка НАН України;


кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник

Токарєв Віктор Сергійович,

доцент кафедри органічної хімії

Національного університету „Львівська політехніка".


Провідна установа:

Донецький національний університет

Міністерства освіти і науки України, м. Донецьк.


Захист відбудеться "_8 " лютого2006 р. о 16 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.051.10 у Львівському національному університеті ім. І. Франка за адресою:

79005, м. Львів, вул. Кирила і Мефодія, 6, хімічний факультет, ауд. № 2.


З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Львівського національного університету ім. І. Франка (79005, м. Львів, вул. Драгоманова, 5).


Автореферат розісланий " 12 " грудня2005 р.



Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 35.051.10 Яремко З.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Широкий спектр фізико-хімічних властивостей полімерів аніліну та його похідних обумовили їх використання в наукових дослідженнях і промисловій практиці. Поліаніліни застосовують як електроактивний матеріал для виготовлення катодів хімічних джерел живлення, фотоелектродів, суперконденсаторів завдяки здатності акумулювати електричну енер-гію, генерувати фотострум та накопичувати заряд високої густини. Чутливість таких полімерних плівок до парів хлороводню, метанолу, ацетону, сполук амонію у водних розчинах, робить їх при-датними для конструювання хімічних сенсорів, а при введенні у полімерну матрицю ензимів, та-ких як холестерол або глюкозооксидаза – можливе створення біосенсорів.

Встановлення закономірностей перебігу поліконденсації ароматичних амінів, тісно пов'я-заних з наявністю електронодонорних чи електронакцепторних замісників у фенільному кільці, їх положенням відносно групи, що приймає безпосередню участь в реакціях видовження ланцюга, відкриє можливості для одержання якісно нових полімерів з прогнозованими властивостями. З іншого боку, дані про фізико-хімічні властивості полімеризатів необхідні для розробки раціональ-них принципів управління процесами поліконденсації чи полімеризації.

Основною проблемою теорії перенесення заряду у плівках електроактивних полімерних сполук є встановлення не лише механізму електрохімічних перетворень у макромолекулах, але й факторів, що впливають на формування структури полімеру – це спосіб та умови проведення синтезу, ініціювання поліконденсації, ріст, обрив і деградація полімерних ланцюгів. Відсутність теоретичних узагальнень про електропровідність поліанілінів істотно ускладнює оптимізацію процесів поліконденсації та їх промислову реалізацію. У зв'язку з цим, проведення системних нау-кових досліджень сприяє створенню теоретичних основ вибору оптимальних умов синтезу арома-тичних азотовмісних полімерів і є своєрідним розв'язком актуальної проблеми хімії провідних високомолекулярних сполук.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота вико-нана на кафедрі фізичної та колоїдної хімії Львівського національного університету імені Івана Франка і відповідає пріоритетному напрямку „Нові речовини і матеріали" в рамках 7.3.1 „Функ-ціональні полімерні матеріали і їх композити", а також є частиною держбюджетної теми „Одер-жання і фізико-хімічні дослідження полімерних композитів для хімічних джерел струму", шифр ХФ-52Б, номер державної реєстрації 0100U001423. Автор дисертаційної роботи була одним з експериментаторів цієї теми.

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є синтез поліконденсатів анізиди-нів (метоксианіліни) та аміноацетофенонів, вивчення їх фізико-хімічних характеристик, дослі-дження властивостей продуктів окиснення ароматичних азосполук, зокрема конго червоного (ди-натрієва сіль 3,3-[[1,1-дифеніл]-4,4-диилбис(азо)-]бис[4-аміно-1-нафталінсульфокислоти]) і п-аміноазобензену, а також встановлення основних факторів, що впливають на формування полімер-них ланцюгів, реакційну здатність поліконденсатів та продуктів окиснення.

Для досягнення мети було необхідно:

  • провести окиснювальну поліконденсацію позиційних ізомерів анізидину та аміноацетофе-нону шляхом їх хімічного і електрохімічного окиснення в кислому середовищі;

  • розрахувати у квантово-хімічному наближенні напівемпіричним методом РМ3 елетронно-просторову будову та термодинамічні параметри молекул анізидинів, аміноацетофенонів, конго червоного, п-аміноазобензену і продуктів їх окиснення, димеризації, поліконденсації;

  • вивчити процеси редокс-перетворень у плівках поліконденсатів, дослідити їх термостій-кість, визначити величину власної питомої електропровідності цих сполук;

  • пояснити вплив будови вихідних мономерів, способу та умов проведення синтезу на шлях їх окиснювальної поліконденсації і властивості поліконденсатів.

Об'єкт дослідження – хімічний та електрохімічний механізм синтезу поліанізидинів, полі-аміноацетофенонів, продуктів окиснення конго червоного і п-аміноазобензену.

Предмет дослідження – поліконденсати анізидинів і аміноацетофенонів, продукти окис-нення конго червоного та п-аміноазобензену, а також полімерні композити на їх основі як катодні матеріали для хімічних джерел живлення.

Методи дослідження – циклічна вольтамперометрія, елементний і спектральний аналізи, термогравіметричний аналіз,