Багатофункціональний електрохемілюмінесцентний елемент з плівками Ленгмюра-Блоджетт на електроді - Автореферат

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ УДК 535.379: 543.426: 539.216.2 БАГАТОФУНКЦІОНАЛЬНИЙ ЕЛЕКТРОХЕМІЛЮМІНЕСЦЕНТНИЙ ЕЛЕМЕНТ З ПЛІВКАМИ ЛЕНГМЮРА-БЛОДЖЕТТ НА ЕЛЕКТРОДІ Спеціальність 01.04.01 - фізика приладів, елементів та систем Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук ЖОЛУДОВ ЮРІЙ ТИМОФІЙОВИЧ Харків 2007 Дисертацією є рукопис. З моменту відкриття явища електрогенерованої хемілюмінесценції (ЕХЛ) було проведено багато робіт, спрямованих на його застосування у різних галузях, перш за все для аналізу, сенсорики, джерел когерентного та некогерентного випромінювання. У галузі дослідження ЕХЛ розвивається тенденція до іммобілізації біпіридильних комплексів рутенію на електроді для створення ефективних сенсорів. Оскільки переважна більшість електрохемілюмінофорів є водонерозчинними, то реалізація можливості нанесення на електроди плівок з такими люмінофорами надасть суттєвий поштовх у розвитку ЕХЛ-аналізу, зокрема підвищенню його селективності та достовірності за рахунок використання люмінесцентних матеріалів з різними електрохімічними та люмінесцентними властивостями. Серед відомих методів іммобілізації органічних плівок на підкладки метод Ленгмюра-Блоджетт (ЛБ) має ряд унікальних властивостей: контроль товщини плівок на молекулярному рівні, впорядкованість плівок та можливість послідовного нанесенні моношарів з різними компонентами. Американським дослідником Р. Межерсом для рішення цієї проблеми запропоновано використання структури комірки з хвилеводними властивостями. Таким чином, дослідження ЕХЛ-елементів з модифікованими електродами актуальне для створення нових пристроїв органічної оптоелектроніки та молекулярної електроніки, зокрема, нових типів хімічних сенсорів та джерел оптичного випромінювання, що використовують явище електрогенерованої хемілюмінесценції. Дослідження та розробки цієї роботи проводились у рамках міжнародних проектів Українського науково-технологічного центра № GE-77 “Розробка новітніх технологій і оптохемотронних сенсорів аналізу рідин на основі електрохемілюмінесцентних молекулярних конденсованих плівок Ленгмюра-Блоджетт із новими електрохемілюмінофорами” та № 4180 “Розробка та дослiдження тонкошарового електрохемiлюмiнесцентного сенсора типу lab-on-a-chip з дiамантоподiбними електродами для виявлення жовчних пiгментiв у бiорiдинi”, а також держбюджетної науково-дослідної роботи №217-1 “Розробка та дослідження новітньої гібридно-інтегральної мікроаналітичної електрохемілюмінесцентної системи біомедичного призначення” (ДР № 0107U003030), виконавцем за сумісництвом яких є здобувач. Провести комп’ютерне моделювання основних фізичних процесів: переносу речовини, носіїв заряду та енергії електронного збудження, що протікають під час роботи електрохемілюмінесцентного елемента з модифікованим робочим електродом. 3. Обєктом дослідження є процеси переносу речовини, носіїв заряду та енергії електронного збудження в електрохемілюмінесцентному елементі з модифікованим робочим електродом. В роботі використані наступні методи дослідження: заряд електронний електрохемілюмінесцентний електрод - методи чисельного розв’язання рівнянь математичної фізики та кінетичних рівнянь для моделювання фізичних процесів в електрохемілюмінесцентному елементі; - метод Ленгмюра-Блоджетт для нанесення впорядкованих плівок з інкорпорованими молекулами органічних люмінофорів; - оптичні методи (спектрофотометричний, люмінесцентний) для дослідження оптичних властивостей плівок Ленгмюра-Блоджетт з молекулами люмінофорів; - електрохемілюмінесцентні та електрохімічні методи (циклічна вольтамперометрія, метод обертового дискового електрода) для дослідження електрохімічних та ЕХЛ-властивостей модифікованих електродів багатофункціонального елемента; - метод математичної статистики для оцінки достовірності результатів досліджень.