Спектрально-люминесцентные свойства органических молекул в перфторсульфоновой мембране - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Работа выполнена на кафедре физической и аналитической химии ФГБОУ ВПО «Российский государственный педагогический университет имени А.И. Официальные оппоненты: доктор химических наук, доцент Тимонов Александр Михайлович доктор химических наук, старший научный сотрудник Толстой Валерий Павлович С материалами диссертационной работы можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайнаСочетание развитой пористой структуры, оптической прозрачности и высокой сорбционной способности перфторсульфоновых мембран (ПФСМ) определяет перспективы их направленного модифицирования с целью получения материалов, обладающих люминесцентными, сенсорными и фотокаталитическими свойствами. На фоне массива исследований, выполненных в этой области за последние годы, до сих пор остаются недостаточно изученными варианты модифицирования ПФСМ органическими веществами различной природы; не выяснена специфика их состояния и оптических свойств в наноструктурированном поровом пространстве мембран. Цель работы заключалась в направленном сорбционном модифицировании ПФС-мембран с использованием ряда органических веществ, исследовании особенностей их капсулированного состояния и люминесцентно-спектральных свойств полученных пленочных материалов. Для достижения поставленной цели решались три основные задачи: - установить характер и степень влияния химического и размерного факторов на особенности модифицирования ПФС-мембран молекулами бензола, антрацена, пирена и крупными молекулярными и ионными формами органических веществ - ряда оснований Шиффа и красителей; Медленно протекающая сорбция крупных органических молекул ПФС-мембраной определяется возможностью их протонирования на поверхностных сульфогруппах и достигает максимальных значений в случае оснований Шиффа, тогда как сорбция красителей из их водных растворов ограничена и минимальна в случае их анионных форм.Молекулы антрацена и пирена вводили в мембраны методом простой пропитки растворами 10-4-10-2 моль/л в гептане и гексане. В спектрах поглощения координационно-связанных молекул наблюдается частичное разрешение (табл.), однако, и здесь их поляризация подтверждается заметным смещением полос поглощения относительно спектра «свободного» состояния в растворах (табл.). В конечном итоге, выбор гостевых молекул оснований и способа их закрепления в мембране обеспечивает определенные возможности регулирования положения полосы высвечивания пленочных люминофоров в фиолетово-синей области спектра. Флуоресценция Н-формы индикатора в мембране проявляется в виде симметричной полосы с максимумом 396 нм (рис. Спектры поглощения мембраны, мембраной до (1) и после (2) ее модифицированной метиловым модифицирования метиловым фиолетовым, снятые при значениях фиолетовым относительной влажности р/ро, указанных на рисунке органический модифицирование перфторсульфоновый мембранаМодифицирование ПФС-мембран основаниями Шиффа осуществлено двумя способами: путем сорбции на сульфогруппах мембран и координационного присоединения к предварительно привитым катионам La3 . Значительная поляризация молекул в ПФСМ проявляется в спектрах поглощения и определяет их люминесценцию при комнатной температуре в фиолетово-синей области спектра. Выбор молекул оснований и способа их иммобилизации в ПФСМ позволяет регулировать положение полосы высвечивания пленочных люминофоров. Спектр флуоресценции антрацена, введенного в поровое пространство ПФСМ, отражает преимущественную локализацию гостевого вещества в наноразмерных каналах носителя с образованием сближенных молекул, способных к формированию эксимеров и устойчивых димеров в зависимости от условий облучения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫОсновное содержание работы изложено в следующих публикациях

1. Курова А.А., Борисов А.Н., Пак В.Н. Люминесценция связанных форм оснований Шиффа в перфторсульфоновой мембране // Журнал общей химии. 2010. Т. 80. №4. С. 609-613 (0,25 п.л./ 0,083 п.л.)

2. Курова А.А., Борисов А.Н., Пак В.Н. Особенности состояния и флуоресценция пирена в перфторсульфоновой мембране //Журнал общей химии. 2010. Т. 80. №12. С. 2026-2029 (0,19 п.л./0,063 п.л.)

3. Курова А.А., Борисов А.Н., Шилов С.М., Пак В.Н. Флуоресценция антрацена в перфторсульфоновой мембране //Оптика и спектроскопия. 2010. Т. 109. №5. С. 799-802 (0,19 п.л./0,041 п.л.)

4. Курова А.А., Бражникова Е.Н., Любавин М.В., Шилов С.М., Пак В.Н. Синтез и свойства соединений в нанопористых носителях // Химия поверхности и нанотехнология: Материалы Четвертой всероссийской конференции с международным участием, 28 сентября - 4 октября 2009 г., Санкт-Петербург. - Хилово.- СПБ.: Изд-во РАН, 2009. С. 56.

5. Курова А.А. Особенности состояния и люминесцентно-спектральные свойства оснований Шиффа в перфторсульфоновой мембране //«Ломоносов 2010»: Материалы XVII Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, 12-15 апреля 2010 г., С. 1-2.

6. Курова А.А., Бражникова Е.Н., Любавин М.В., Шилов С.М., Пак В.Н. Процессы самоорганизации гостевых веществ в пористых носителях // Кинетика и механизм кристаллизации. Самоорганизация при фазообразовании: Материалы VI Международной научной конференции, 21-24 сентября 2010 г., - Иваново: Изд-во РАН, 2010. С. 293. (0,0625 п.л./0.0125)

7. Курова А.А. Оптические свойства пирена в перфторсульфоновой мембране // «Ломоносов 2011»: Материалы XVIII Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, 11-15 апреля 2011 г., Москва. - М.: МГУ, 2011. С. 1. (0,0625 п.л./0,0625 п.л.)

Размещено на .ru