Фізико–хімія електроактивних матеріалів на основі поліароматичних сполук - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наукРобота виконана на хімічному факультеті Львівського національного університету імені Івана Франка. Науковий керівник: доктор хімічних наук, професор Ковальчук Євген Прокопович, завідувач кафедри фізичної та колоїдної хімії Львівського національного університету імені Івана Франка Офіційні опоненти: д.х.н., професор Туровський Анатолій Антонович, завідувач відділу хімії і біотехнології горючих копалин Інституту фізичної хімії НАН України к.х.н., ст.н.сп. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Львівського національного університету імені Івана Франка (79005, Львів, вул.Розвиток сучасних наукоємних технологій, в тому числі молекулярної електроніки, нових безметалічних джерел струму та органічних фотоперетворювачів, вимагає пошуку матеріалів із спеціальними функціями: здатністю до нагромадження заряду, конверсії світлової енергії, чутливості до певного виду іонів та випромінювання. Цим вимогам у повній мірі відповідають матеріали, які можна одержати на основі полімерів з впорядкованою системою спряжених р-звязків, що поєднують в собі електронну та іонну провідність із специфічними властивостями полімерів: легкість, пластичність, тощо. Останнім часом велика увага надається розробці нових методів одержання функціональних плівок електропровідних полімерів, виходячи з мономерних сполук різного типу, шляхом їх полімеризації на поверхні в умовах електрохімічного ініціювання. Однак фізико-хімічні підходи до одержання таких полімерів досліджені недостатньо, детального вивчення вимагає взаємозвязок між умовами синтезу полімерів та їх структурою, електрохімічними та електрофізичними властивостями. “Нові речовини та матеріали” за планом Міністерства освіти і науки України, проект “Полімерні провідники і матеріали на їх основі для функціональних пристроїв нового покоління”, № держреєстрації 0194 U 022294, (1994-1996), та за координаційним планом №14 “Мономери, поверхнево-активні речовини, наповнювачі, модифікатори і перспективні технології одержання полімерних композиційних матеріалів на їх основі”, проект “Синтез і фізико-хімія полімерних композитів з електронною та іонною провідністю для перетворювачів енергії нового типу”, № держреєстрації 0197 U 018125 (1997-1999).У першому розділі подано літературний огляд, у якому розглянуто особливості процесів синтезу, структури та перенесення заряду в електроактивних матеріалах на основі поліароматичних сполук. Особливу увагу приділено аналізу літературних даних по синтезу, фізико-хімічних властивостях та застосуванні електроактивних матеріалів на основі поліпарафенілену та поліфенілацетилену; зроблено висновки з літературного огляду та сформульовано постановку задач дослідження. Встановлено, що процес електроокиснення бензолу в середовищі 18 М Н2SO4, відбувається при потенціалах Е=1,7 ч 1,8 ? Процес супроводжується утворенням на поверхні електроду полімерних осадів з досить високою провідністю, які не створюють барєру для перенесення заряду через межу електрод - розчин. Методом циклічної вольтамперометрії встановлено, що процес електроокиснення бензолу на платині є необоротним, і при невеликих швидкостях розгортки (n <50 МВ/с) супроводжується перенесенням одного електрона на молекулу.Вивчено фізико-хімічні особливості процесу одержання, структуру і властивості електроактивних полімерних матеріалів, що формуються в умовах електрохімічної полімеризації бензолу та його похідних, в неорганічних та органічних розчинниках різного типу. На основі електрохімічних та структурних досліджень показано, що електрохімічне ініціювання полімеризації бензолу відбувається через пряме окиснення протонованих молекул арену і включає стадію адсорбції мономеру на поверхні електроду. Перебіг реакції полімеризації за механізмом електрофільного заміщення спостерігається в середовищах з низькою нуклеофільністю. Встановлено можливість електрохімічного одержання поліфенілацетилену в тонкому шарі шляхом катодної полімеризації фенілацетилену на поверхні оптично - прозорих (SNO2, SNO2·In2O3) та металевих (Pt, Cu) катодів. За допомогою ІЧ та електронної спектроскопії показано, що в молекулярній структурі синтезованого поліфенілацетилену поряд з фрагментами приєднання по полієновому ланцюгу, наявні фрагменти пара-заміщення бензольного кільця, що зумовлює можливість утворення носіїв заряду поляронного типу.Синтез та фізико-хімічні властивості поліпарафенілену // Вісник Державного Університету “Львівська Політехніка”. Bodnaryuk-Lupshak N., Aksimentyeva O.I., Structure and Temperature Dependence of PPP - Conductivity at Low Doping Levels // Functional Materials. Вплив умов термічної обробки на структуру матриць поліпарафенілену та їх здатність до інтеркаляції літію // Вопросы химии и химической технологии. Боднарюк-Лупшак Н.-О.І, Аксіментьєва О.І., Електрохімічна полімеризація бензолу в присутності поверхнево-активних речовин // Фізика конденсованих високомолекулярних систем.

2. Основний зміст роботиОсновний зміст дисертації опубліковано в роботах