Изучение закономерностей формирования наночастиц кобальта в структуре полимерных матриц на основе модифицированного тетрафторэтилена - Дипломная работа

1. Литературный обзор 1.1 Магнитные свойства веществ 1.1.1 Диамагнетизм 1.1.2 Парамагнетизм 1.1.3 Ферромагнетизм 1.2 Размерные эффекты в магнетизме 1.2.1 Магнитные характеристики наночастиц 1.2.2 Суперпарамагнетизм 1.2.3 Влияние концентрации наночастиц на магнитные свойства полимера 1.3 Методы исследования магнитных свойств наночастиц 1.3.1 Магнитометры 1.3.2 Ферромагнитный резонанс 1.4 Методы получения наночастиц в полимерах 1.4.1 Общая характеристика методов получения магнитных наночастиц 1.4.2 Получение наночастиц переходных металлов методом термического разложения 1.4.3 Получение наночастиц методом химического восстановления 1.5 Перспективы использования магнитных нанокомпозитных систем 1.6 Ионообменные мембраны 1.6.1 Общие сведения об ионитах и ионообменных мембранах 1.6.2 Ионообменная емкость ионита 1.6.3 Изотерма ионного обмена 2. Экспериментальная часть 2.1 Использованные реактивы и растворы 2.2 Определение концентрации ионов Co2 в растворе 2.2.1 Комплексонометрическое титрование исходного раствора хлорида кобальта 2.2.2 Спектрофотометрическое определение концентрации ионов Co2 2.3 Определение константы ионного обмена полимерного материала 2.4 Получение образцов нанокомпозитных полимерных материалов 2.4.1 Подготовка полимера 2.4.2 Имплантация ионов кобальта в структуру политетрафторэтилена 2.4.3 Восстановление имплантированных в политетрафторэтилен ионов кобальта 2.5 Исследование структурных и магнитных характеристик нанокомпохитных полимерных материалов 2.5.1 Исследование структуры нанокомпозитных полимерных материалов методами РЭМ 2.5.2 Исследование магнитных характеристик нанокомпозитных полимерных материалов методами ФМР 3. Обсуждение результатов 3.1 Определение ионной емкости полимера 3.2 Средний размер наночастиц кобальта, содержащихся в структуре полимера на основе политетрафторэтилена 3.3 Глубина проникновения наночастиц 3.4 Исследование эффективной намагниченности Заключение Список использованных источников Приложения Введение В настоящее время свойства наночастиц активно изучаются, особое место среди них занимают магнитные свойства, различие которых, по сравнению с массивным материалом, проявляются наиболее сильно. В области композитных полимерных материалов большое внимание уделяется полимерным нанокомпозитным магнитным материалам, содержащим наночастицы металла. На сегодняшний день данный метод не получил должного внимания, а получаемые материалы в настоящее время далеки от совершенства, по сравнению с неорганическими системами. Литературный обзор 1.1 Магнитные свойства веществ Все вещества в той или иной степени магнитны, некоторые из них проявляют свои магнитные свойства всегда, а некоторые, только если их поместить во внешнее магнитное поле. (9) На рисунке 1 показаны зависимость намагниченности парамагнетиков и диамагнетиков в слабых полях (а), и зависимость намагниченности парамагнетиков в сильных полях (б) [3]. Чтобы полностью размагнитить ферромагнетик, необходимо приложить поле, по направлению обратное намагничивающему, а по величине равное Hc, которое также называют коэрцитивной силой. Так, например, было подтверждено, что средний радиус наночастиц кобальта, полученных восстановлением боргидридом натрия в структуре полимерной матрицы, равен 3,8 нм. Авторы [12] получали наночастиц Fe и Co, распределенные в полидиметилсилоксановой полимерной матрице.