Т. 326, № 10

Кинетика уменьшения концентрации парамагнитных центров при старении продуктов химической карбонизации поливинилиденфторида

Актуальность работы. Одной из перспективных задач, стоящих перед современной наукой, является синтез и исследования свойств низкоразмерных и наноразмерных материалов на основе углерода. Химическое дегидрофторирование поливинилиденфторида позволяет создать на его поверхности обогащённый углеродом слой. Цепи исходного полимера могут оказаться перспективным прекурсором для синтеза квазиодномерных (карбиноидных) структур. В результате отрыва от углеродного скелета атомов фтора и водорода происходит образование неспаренных электронов углерода, которые дают вклад в ЭПР-поглощение. Дезактивация образовавшихся парамагнитных центров может приводить к образованию протяженных фрагментов сопряженных двойных и тройных углерод-углеродных связей. Также нельзя исключить и другие механизмы дезактивации парамагнитных центров. Изучение кинетики разрушения парамагнитных центров в химически дегидрофторированном поливинилиденфториде несет важную информацию о процессе формирования карбиноподобного углерода. Теоретические расчеты предсказывают полупроводниковый тип проводимости карбиноподобного углерода, что представляет интерес для его применения в микро- и наноэлектронике. Ключевым моментом для дальнейшего практического использования является изучение стабильности физико-химических свойств нового углеродного материала при его долговременном хранении. Цель работы: подробно изучить кинетику дезактивации парамагнитных центров при долговременном хранении химически дегидрофторированных производных поливинилиденфторида; выяснить влияние атмосферного воздуха на процесс дезактивации парамагнитных центров; на основе полученных данных выдвинуть предположения о механизмах дезактивации. Метод исследования: ЭПР-спектроскопия. Результаты: Проведены долговременные измерения кинетики уменьшения ЭПР-поглощения синтезированных образцов, в том числе, в условиях ограниченного доступа воздуха и пониженного давления. Выявлено по меньшей мере четыре типа парамагнитных центров, отличающихся скоростями дезактивации. Кинетика процессов исчезновения парамагнитных центров может быть описана совокупностью реакций первого порядка. Установлено, что самые быстрые реакции происходят с участием атмосферного воздуха.

Ключевые слова:

электронный ресурс, поливинилиденфторид, электронный парамагнитный резонанс, химическое дегидрфторирование, углерод, парамагнитные центры,

Авторы:

Живулин Владимир Евгеньевич

Злобина Наталья Александровна

Песин Леонид Абрамович

Скачать PDF