|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Разработка научных принципов создания новых фотоуправляемых актюаторов и хемосенсорных гибридных жидкокристаллических композитов на основе наноструктурированных пористых пленок полиолефинов, жидких кристаллов и фотохромных краунсодержащих соединений, способных к комплексообразованию с ионами металловНИР
- Руководитель НИР: Шибаев В.П.
- Участники НИР: Алфимов М.В., Амелехина С.А., Бобровский А.Ю., Ведерников А.И., Громов С.П., Ельяшевич Г.К., Курындин И.С., Рябчун А.В., Строганов В.В.
- Подразделение: Химический факультет
- Срок исполнения: 21 марта 2011 г. - 31 декабря 2012 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 11-03-12054-офи-м
- Номер ЦИТИС: 012011171517
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Функциональные материалы, наноматериалы и технологии
- ПН России: Индустрия наносистем
-
Рубрики ГРНТИ:
- 31.25.15 Структура и свойства природных и синтетических высокомолекулярных соединений
-
Ключевые слова:
жидкокристаллические полимеры, полиэтилен, фотохромные системы, жидкие кристаллы, полипропилен, химические сенсоры, актюаторы, наноструктурные композиты, фотоактивные композиты
-
Основные результаты:
В настоящем отчете представлены результаты работы научных исследований коллективов сотрудников трех организаций – химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова (МГУ), Института высокомолекулярных соединений РАН (ИВС) и Центра фотохимии РАН. Отчет посвящен разработке новых фотоуправляемых актюаторов и хемосенсорных гибридных жидкокристаллических наноструктурированных полимерных материалов на основе пористых пленок полиолефинов – полиэтилена (ПЭ) и полипропилена (ПП), а также краунсодержащих соединений. Предложены и разработаны методы получения ориентированных пористых пленок ПЭ и ПП, содержащих сквозные каналы (поры) микро- и нанометрового размера. Впервые использованный в работе метод т.п. «горячей» вытяжки исходно-пористых пленок позволил не только увеличить общую пористость и проницаемость в три раза, но также значительно повысить прочность и модуль упругости полученных пленок. Разработаны и исследованы фотохромные полимер-стабилизированные ЖК композиты, образующие холестерическую мезофазу и содержащие краунэфирные группы. Продемонстрирована возможность использования таких полимерных пленок в качестве сенсоров за счет изменения их оптических свойств, т.е. шага холестерической спирали при комплексообразовании с ионами бария и калия в водных растворах. Впервые получены новые ЖК фотомеханические актюаторы на основе ориентированных пористых пленок полиолефинов путем фотополимеризации азобензолсодержащих бифункциональных мономеров введенных в поры образцов полимеров. Исследована кинетика процессов деформации пленок под действием УФ-света и рассчитаны энергии активации процессов сгибания и разгибания пленок. Также получены сшитые ЖК фотоактюаторы ПЭ, пленки которых способны осуществлять быструю деформацию (0.5 сек) под действием видимого света при комнатной температуре. Синтезированы новые краунсодержащие соединения на основе стириловых красителей ряда 4-пиридина, найден ряд новых эффектов и изучены механизмы связанных с ними процессов, среди которых наиболее перспективным является установленное нами высокоселективное связывание дитиакраунсодержащим стириловым красителем ионов ртути(II). Найденные закономерности позволяют рассчитывать на создание новых высокочувствительных химических сенсоров, в том числе и на основе пористых пленок полиолефинов.
- Добавил в систему: Шибаев Валерий Петрович
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 2 | 21 марта 2011 г.-31 декабря 2011 г. | Разработка научных принципов создания новых фотоуправляемых актюаторов и хемосенсорных гибридных жидкокристаллических композитов на основе наноструктурированных пористых пленок полиолефинов, жидких кристаллов и фотохромных краунсодержащих соединений, способных к комплексообразованию с ионами металлов |
| Результаты этапа: 1. Определены условия формирования пористой структуры пленок ПЭ и ПП, что позволило получить эластичные и механически прочные пленки с высокими значениями проницаемости с варьируемым размером пор в пределах 140-1200 нм, что дало возможность использовать такие образцы в качестве «наноконтейнеров» для введения жидких кристаллов и получения ЖК композитов полиолефинов. | ||
| 3 | 1 января 2012 г.-31 декабря 2012 г. | Разработка научных принципов создания новых фотоуправляемых актюаторов и хемосенсорных гибридных жидкокристаллических композитов на основе наноструктурированных пористых пленок полиолефинов, жидких кристаллов и фотохромных краунсодержащих соединений, способных к комплексообразованию с ионами металлов |
| Результаты этапа: 2. Получены новые ЖК фотохромные композиты на основе пористого полиэтилена. Показано, что введение жидких кристаллов в полимерные пленки существенно не меняют их хорошие механические свойства (сохраняя гибкость и эластичность); такие ЖК композиты нерастворимы в органических растворителях. Подтверждена высокая степень ориентации мезогенных групп вдоль направления вытяжки ПЭ. Исследованы оптические свойства полученных композитов и показана возможность их использования для создания нового поколения фото-механических актюаторов, деформирующихся при УФ-олбучении. 3. Осуществлен синтез фотохромных краунсодержащих соединений двух типов – краунсодержащих стирилгетероцикла и стильбена, которые содержат фотохромную и фотофлуорофорную часть, ковалентно соединенную с лигандным (краун-эфирным) фрагментом. Фотохромный фрагмент ответственен за изменение спектральных, фотохимических и фотофизических характеристик фотохромного краунсодержащего соединения, лигандный – за селективность и эффективность связывания катиона металла или аммония. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".