Исследование межфазных взаимодействий и динамики в наночастицах с полимерной оболочкой методом ик-спектроскопии

Рыжов, В.А. (2023) Исследование межфазных взаимодействий и динамики в наночастицах с полимерной оболочкой методом ик-спектроскопии. Вестник ТвГУ. Серия: Химия (1). С. 105-119. ISSN 1995-0152

[thumbnail of ХИМИЯ_1_2023_В ПЕЧАТЬ-105-119.pdf]

PDF - Опубликованная версия
805kB

Абстракт

Межфазные взаимодействия и цепная динамика были изучены в четко охарактеризованных наночастицах ядро-оболочка с ядрами из аморфного кремнезема и кристаллического оксида алюминия и оболочками из не кристаллизуемого поли-(винил-1-пирролидона) (ПВП) и кристаллизуемого поли(этиленгликоль) (ПЭГ). Варьирующийся состав частиц вызывал закономерные изменения толщины оболочки от 1-2 нм (мономолекулярный слой) до 90 нм. Спектроскопия в дальнем и среднем ИК-диапазоне позволила выявить водородные связи и межфазные взаимодействия Льюиса/Бренстеда (Л-Б) в изученных системах, а также изменения динамики и конформационного состояния полимерных цепей в зависимости от толщины нанооболочки. Наиболее выраженные особенности были обнаружены для мономолекулярных полимерных слоев. Взаимодействия Л-Б были более сильными с подложкой из оксида алюминия, чем с кремнеземом. В отличие от объемного полимера монослой ПВП характеризовался необычайно неоднородностью. Монослой ПЭГ, адсорбированный на кремнеземе, был полностью аморфным, тогда как слой с аномально тонкими ламелями толщиной до 3 нм, адсорбированный на поверхности оксида алюминия, был высоко кристаллическим

Абстракт (англ.)

Interfacial interactions and chain dynamics were studied in well-characterized core-shell nanoparticles with cores of amorphous silica and crystalline alumina and shells of noncrystallizable poly-(vinyl-1-pyrrolidone) (PVP) and crystallizable poly(ethylene glycol) (PEG). The varying composition of the particles caused regular changes in the shell thickness from 1–2 nm (monomolecular layer) to 90 nm. Spectroscopy in the far and mid-IR ranges made it possible to reveal hydrogen bonds and Lewis/Brønsted (L-B) interfacial interactions in the studied systems, as well as changes in the dynamics and conformational state of polymer chains depending on the thickness of the nanoshell. The most pronounced features were found for monomolecular polymer layers. LB interactions were stronger with the alumina substrate than with silica. In contrast to the bulk polymer, the PVP monolayer was characterized by unusually inhomogeneity. The PEG monolayer adsorbed on silica was completely amorphous, while the layer with abnormally thin lamellae up to 3 nm thick adsorbed on the alumina surface was highly crystalline

Тип объекта:	Статья
Сведения об авторах:	РЫЖОВ Валерий Александрович – кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН.
Ключевые слова:	наночастицы ядро-оболочка, межфазные взаимодействия, динамика, ИК-спектры
Ключевые слова (англ.):	core-shell nanoparticles, interfacial interactions, dynamics, IR spectra
Категории:	5 Математика. Естественные науки > 53 Физика > 539 Строение материи > 539.2 Свойства и структура молекулярных систем > 539.23 Получение тонких слоев, тонких пленок 5 Математика. Естественные науки > 54 Химия. Кристаллография. Минералогия > 548 Кристаллография
Подразделения:	Институты, НИИ > Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
ID Code:	11872
Deposited On:	21 Мар 2023 12:54
Последнее изменение:	21 Мар 2023 12:54

Repository Staff Only: item control page