CC BY
26
к-ю6, См/см
m ' ] 1 1 1 1
Ki б
ч 3
5 »
1/ /
Е 2
1 " —л-
1-■--- " - —'
0 2 4 б 8 10
С-10°, моль/л
Рис. 4. Зависимость удельной электропроводности трехкомпонентных растворов "во-
да-КС1-ацетон" от концентрации электролита. Содержание ацетона в раствора на кривых 1, 2, 3, 4, 5 и 6 - соответственно 0, 20, 25, 40, 60 и 80 % об.,
Библиографические ссылки
1. Краткий справочник физико-химических величин. Под ред. К.П. Мищенко, A.A. Равделя. "Химия",М.-Л. 1965. -137 с.
2. Фенин C.A., Ермаков В.И. О некоторых особенностях калибровки ди-элко- метров с использованием растворов вода-диоксан. Депон. рукопись в ВИНИТИ, 24( т.1), №23323, 1997.
3. ВласенкоА.А., Ермаков В.И. Аномальный ход концентрационной зависимости электропроводности водного раствора NaCl в области малых содержаний электролита при бесконтактных измерениях проводимости. http://zhumaLape.relam.ra/articles/2004/059.pdf(371438 bytes) 059/040401, стр. 667-672.
4. Бурлакова Е.Б. Особенности действия сверхмалых доз биологически активных веществ и физических факторов низкой активности. Росс. Хим. ж. 1999. T.XLIII. №5. с.3-11.
5. Ермаков В.И., Колесников В.А., Щербаков В.В. Растворы электролитов в электромагнитных полях. М.-Миттель Пресс. 2009. -435 с.
УДК 547.68:544.023.222
А.И. Недоступ, С.М. Долотов, И.В. Иванов, В.Ф. Травень
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СЛОЕВ АНТРАЦЕНА И КОРОНЕНА НА ПОВЕРХНОСТИ ПОЛИКАРБОНАТНОЙ ПЛЕНКИ
Нековалентные взаимодействия между антраценом или короненом, растворенным в поликарбонатной пленке, с парами йода и растворителя позволяют получить микрокристаллические слои этих полициклических углеводородов на поверхности полимерной пленки. Изготовленные таким образом бислойные пленки демонстрируют сенсорный эффект по отношению к парам йода, который может быть зафиксирован по изменению интенсивности флуоресценции углеводорода.
Noncovalent interactions between anthracene or coronene and iodine which occurs in polycarbonate film provides formation of crystalyne layer on the polymer surface, when the film which contains dissolved anthracene or coronene is exposed to solvent+iodine vapors. The prepared bilayer film possesses a sensing effect to iodine vapors which can be observed by fluorescence changes.
Развитие микроэлектроники и сенсорных технологий с использованием полимерных субстратов является перспективным при создании различных электронных устройств с новыми функциональными возможностями [16]. Высокое соотношение поверхности к объему, которое характерно для микрокристаллических образований на поверхности полимерного субстрата, открывает возможности получать на основе таких систем новые эффективные сенсорные материалы.
востановление флуоресценции при десорбции йода
V-~7\--TT
20 сек \ / \ / \ I \
1 мин \/ \ / '
2 мин \ /
4 мин
8 мин \/ \ 1
32 мин
Рис. 1. Изменение интенсивности флуоресценции БС-пленки перилен- поликарбонат при действии паров йода (минимумы) и при его удалении (максимумы) [7].
Ранее мы установили, что при действии на полимерную пленку, содержащую растворенный перилен, паров йода с растворителем на поверхности полимера формируется проводящий слой комплекса перилена с йодом [7]. Такая бислойная пленка (БС-пленка) в открытом состоянии постепенно теряет йод (вследствие неустойчивости комплекса), в результате чего на поверхности поликарбоната формируется микрокристаллический слой перилена, который сохраняет способность к обратимому взаимодействию с йодом, что проявляется в изменениях как спектров поглощения и флуоресценции (рис. 1), так и в восстановлении поверхностной проводимости пленки [1].
В данной работе мы изучили возможность формирования на поверхности полимерной пленки микрокристаллических слоев других полициклических ароматических углеводородов, а именно - антрацена (1) и коронена (2). Как и в работе [7],для этой цели мы применили метод химического осаждения (схема 1) [2,3]: экспонирование полимерной пленки, содержащей 2-4 вес. % коронена или антрацена над парами йода с органическим растворителем. В качестве полимерной матрицы был применен поликарбонат.
I2 + растворитель (пары)
- I2T
Схема 1. Получение микрокристаллического слоя полициклического углеводорода на поверхности поликарбонатной пленки.
Поликарбонатные пленки, содержащие соединения 1 или 2 обрабатывали парами насыщенного раствора йода в бензоле. По мере экспонирования пленки над этими парами в спектрах поглощения обнаруживается появление максимума при 490 нм, соответствующего поглощению йода, и наблюдается снижение интенсивности флуоресценции углеводорода. Однако обнаружить полосу переноса заряда в спектрах, как это было показано для перилена, в области до 900 нм не удается (рис. 2,3). Сформированные таким образом пленки не обнаруживают и поверхностной проводимости, что могло бы свидетельствовать об отсутствии комплексообразования данных веществ.
Рис. 2. Спектры поглощения поликарбонатной пленки, содержащей 4 вес.% ко-ронена до обработки (1), после обработки парами бензола с йодом в течение 15 минут (2) и 30 минут (3).
0,5
300 400 500 600 700 800 900
X, нм
Рис. 3. Спектры поглощения поликарбонатной пленки, содержащей 2 вес.% антрацена, до обработки (2) и после обработки парами бензола с йодом в течение 30 минут (1).
2,5
D
2
1,5
0
Однако, по спектрам ИК нарушенного полного внутреннего отражения, как для антрацена, так и для коронена обнаруживается, что обработка поверхности полимерной пленки парами бензола с йодом приводит к концентрированию данных соединений в поверхностном слое полимера, что свидетельствует о наличии комплексообразования, результатом которого является диффузионное перемещение молекул ароматического углеводорода к поверхности полимерной пленки.
В тоже время стоит отметить, что полосы, соответствующие кристаллическому состоянию соединений 1 и 2 на поверхности полимера, имеют невысокую интенсивность, что может свидетельствовать о слабом взаимодействии данных соединений с йодом.
пленки, содержащей 4 вес.% коронена до обработки (2) и после обработки парами бен-
зола(З) или парами бензола с йодом(4).
Тем не менее, после удаления йода с поверхности полимерной пленки, как и в случае перилена, они проявляют некоторую чувствительность к парам йода без растворителя, что проявляется в обратимом изменении её спектральных свойств, в частности в снижении интенсивности флуоресценции при 406 и 447 нм для антрацена и коронена соответственно.
700
650
600 ^ 1550 I
=500
ш
1450 14-00
I-
350
CQ
Í00
си
1250
200
0
Рис. 5. Изменение интенсивности флуоресценции БС-пленок антрацен-поликарбонат (слева) и коронен-поликарбонат (справа) при действии паров йода (минимумы) и после его последующего удаления (максимумы).
50 100
время, мин
150
£ 600
50 100
время, мин
150
0
Таким образом, мы установили, что аналогично перилену коронен и антрацен образуют за счет нековалентных взаимодействий с иодом на поверхности поликарбонатной плёнки микрокристаллические слои, способные к обратимому взаимодействию с парами йода, что открывает принципиальную возможность применения полученных таким образом пленок в новых сенсорных технологиях.
Библиографические ссылки
1. Иванов И.В., Долотов С.М., Травень В.Ф., XIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Т. 1, тез. док. -ВолгоградЖ ИУНЛ ВолгГТУ, 2011, 215
2. Basudam Adhikari, Sarmishtha Majumdar, Prog. Polym. Sci. 2004, 29, 699.
3. Laukhina, E., Tkacheva, V., Chuev, I., Yagubskii, E., Vidal-Gancedo, J., Mas-Torrent, M., Rovira, C., Veciana, J., Khasanov, S., Wojciechowski, R., Ulanski, J. J. Phys. Chem. B, 2001, 105, 11089.
4. Laukhina, E., Rovira, C., Ulanski, J. Synth. Met., 2001, 121, 1407
5. Laukhina, E., Merzhanov, V., Pesotskii, S., Khomenko, A., Yagubskii, E., Ulanski, J., Krysezewski, M., Jeszke, J. Synth. Met. 1995, 70, 797
6. Laukhina, E., Ulanski, J., Khomenko, A., Pesotskii, S., Tkachev, V., Atov-myan, L., Yagubskii, E., Rovira, C., Veciana, J., Vidal-Gancedo, J., Laukhin, V. J. Phys. I France 1997, 7, 1665.
7.V.F. Traven, I.V. Ivanov, S.M. Dolotov, E.E. Laukhina, J.M. Veciana, V.S. Le-bedev, Yu.M. Shulga, I.P. Beletskaya, Perylene Microstructuring on Surface of Polycarbonate Film by Its Noncovalent Interaction with Iodine, JACS (статья в печати)
УДК 541.133
Ю.М. Артемкина, В.И. Ермаков, В.В. Щербаков
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ПРИ БЕСКОНЕЧНОМ РАЗВЕДЕНИИ И ПРЕДЕЛЬНАЯ ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ВОДЫ
Предложено уравнение, которое описывает связь эквивалентной электропроводности (ЭП) при бесконечном разведении и диэлектрических свойств воды. В интервале температур 0 - 100 оС для водных растворов хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов, а также магния, алюминия и лантана остается неизменным отношение эквивалентной ЭП при бесконечном разведении к определяемой диэлектрическими характеристиками предельной высокочастотной ЭП воды.
При описании электрической проводимости (ЭП) растворов важно связать ее со свойствами растворителя. Одним из первых уравнений, связывающих ЭП с вязкостью растворителя (г/), является правило Вальдена [1]:
\аГ=сот1, (1)
