ИОННО-КОЛЛОИДНОГО НАСЛАИВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСТВОРОВ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Синтез нанослоев гибридных органических и неорганических соединений методами ионного, ионно-коллоидного наслаивания. (Лекция 12) презентация
Содержание
- 1. Синтез нанослоев гибридных органических и неорганических соединений методами ионного, ионно-коллоидного наслаивания. (Лекция 12)
- 2. ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЫ - ЭТО ОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ С МОЛ.
- 3. В данной лекции будет рассмотрен синтез
- 4. ПРИМЕРЫ СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ
- 5. H.Decher (1991 г.) показал, что при попеременной
- 6. Изменение частоты кварцевого резонатора, используемого в качестве
- 7. При синтезе нанослоев с участием молекул п/э
- 8. СИНТЕЗ СЛОЕВ С УЧАСТИЕМ ВОДОРОДНЫХ
- 9. ПРИМЕР СИНТЕЗА СЛОЯ, СОСТОЯЩЕГО ИЗ Poly(4-vinylpyridine)
- 10. СИНТЕЗ С УЧАСТИЕМ ДОНОРНО-АКЦЕПТОРНЫХ СВЯЗЕЙ С ПЕРЕНОСОМ ЗАРЯДА Схема образования слоя
- 11. СИНТЕЗ МУЛЬТИСЛОЯ ЗА СЧЕТ КООРДИНАЦИИ КАТИОНОВ МОЛЕКУЛАМИ
- 12. СИНТЕЗ СЛОЕВ ПУТЕМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ АДСОРБЦИИ КАТИОНОВ СЕРЕБРА
- 13. СИНТЕЗ СЛОЕВ ПУТЕМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ АДСОРБЦИИ КАТИОНОВ П/Э
- 14. Изменение чувствительности биосенсора к 1,0 mM раствору
- 15. ПРИМЕРЫ СИНТЕЗА СЛОЕВ, СОСТОЯЩИХ ИЗ П/Э И ПРОТЕИНОВ
- 16. Схема синтеза слоя Au - PAH/PSS Модель
- 17. Синтез слоя палладиевого катализатора на поверхности носителя
- 18. СИНТЕЗ СЛОЕВ ПУТЕМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ АДСОРБЦИИ КАТИОНОВ PAH
- 19. Схема строения коллоидных частиц CdS АСМ изображение
- 20. АСМ изображение слоя PSS/TiO2 Два маршрута
- 21. СИНТЕЗ СЛОЯ, СОСТОЯЩЕГО ИЗ ПОЛИАНИЛИНА И КОЛЛОИДНЫХ
- 22. СИНТЕЗ СЛОЯ, СОСТОЯЩЕГО ИЗ PSS/PDDA И МОНОКРИСТАЛЛОВ
- 23. ПРИГОТОВЛЕНИЕ КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ, СОСТОЯЩИХ ИЗ НАНОПЛОСКОСТЕЙ СЛОИСТЫХ
- 24. СИНТЕЗ СЛОЯ, СОСТОЯЩЕГО ИЗ НАНОПЛОСКОСТЕЙ H0.13MnO2.0,7H2O и
- 25. СИНТЕЗ СЛОЕВ, СОСТОЯЩИХ ИЗ П/Э И УГЛЕРОДНЫХ
- 26. ПРИВЕДЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ, ТАКИМ ОБРАЗОМ, ПОКАЗЫВАЕТ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЫ - ЭТО ОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ С МОЛ. ВЕСОМ ~ 10000 - 500000, ИМЕЮЩИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ, НЕСУЩИЕ ЗАРЯД. БЛАГОДАРЯ ЭТОМУ ДАННЫЕ ВЕЩЕСТВА РАСТВОРИМЫ В ВОДЕ
Слайд 1ЛЕКЦИЯ 12.
СИНТЕЗ НАНОСЛОЕВ ГИБРИДНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТОДАМИ ИОННОГО И
Слайд 2ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЫ - ЭТО ОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ С МОЛ. ВЕСОМ ~ 10000 -
500000, ИМЕЮЩИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ, НЕСУЩИЕ ЗАРЯД. БЛАГОДАРЯ ЭТОМУ ДАННЫЕ ВЕЩЕСТВА РАСТВОРИМЫ В ВОДЕ
Слайд 3В данной лекции будет рассмотрен
синтез слоев, состоящих из:
- КАТИОНОВ
И АНИОНОВ П/Э,
- ИОНОВ П/Э И ОРГ. ВЕЩЕСТВ,
- ИОНОВ НЕОРГ. ВЕЩЕСТВ И П/Э,
- КОЛЛОИДНЫХ ЧАСТИЦ И П/Э,
- НАНОТРУБОК И П/Э.
- ИОНОВ П/Э И ОРГ. ВЕЩЕСТВ,
- ИОНОВ НЕОРГ. ВЕЩЕСТВ И П/Э,
- КОЛЛОИДНЫХ ЧАСТИЦ И П/Э,
- НАНОТРУБОК И П/Э.
Слайд 5H.Decher (1991 г.) показал, что при попеременной и последовательной обработке подложки
по методике ИН растворами полиэлектролитов в катионной и анионной формах с промежуточным удалением избытка реагентов промывкой растворителем и просушкой образца на воздухе на поверхности образуется слой органического вещества.
Pol-Pol+ является труднорастворимым веществом
Слайд 6Изменение частоты кварцевого резонатора, используемого в качестве подложки в процессе синтеза
слоя п/э
Влияние ионной силы раствора на кинетику адсорбции п/э
1- слой PDDA-PSS получен в чистой воде, pH=6,5,
2- 0,5М растворе NaCl и PDDA, 3 - 0,5М растворе NaCl PDDA и PSS
Влияние времени обработки
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОБРАБОТОК ПОДЛОЖКИ ПРИ СИНТЕЗЕ СЛОЯ П/Э
1-2. Обработка подложки, имеющей в растворе положительный заряд в анион- содержащем растворе п/э и ее промывка растворителем,
3-4. Обработка в катион- содержащем растворе п/э и ее промывка растворителем.
Слайд 7При синтезе нанослоев с участием молекул п/э образование слоя может происходить
в результате адсорбции с участием:
- электростатических взаимодействий между противоположно заряженными ионами,
- водородных связей,
- донорно-акцепторных связей,
- ковалентных связей.
- электростатических взаимодействий между противоположно заряженными ионами,
- водородных связей,
- донорно-акцепторных связей,
- ковалентных связей.
Слайд 8
СИНТЕЗ СЛОЕВ С УЧАСТИЕМ ВОДОРОДНЫХ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ МОЛЕКУЛАМИ П/Э
PAA –
polyacrylic acid PEO – polyethylene oxide
PMАA – polymethacrylic acid PVPON - polyvinilpyrrolidone
PMАA – polymethacrylic acid PVPON - polyvinilpyrrolidone
Донор Акцептор Оптим. рН
Слайд 9ПРИМЕР СИНТЕЗА СЛОЯ, СОСТОЯЩЕГО ИЗ
Poly(4-vinylpyridine) и Poly(4-vinylphenola)
АСМ изображение слоя
Данный слой образован за счет возникновения водородных связей между молекулами п/э
Слайд 11СИНТЕЗ МУЛЬТИСЛОЯ ЗА СЧЕТ КООРДИНАЦИИ КАТИОНОВ МОЛЕКУЛАМИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ И ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТАМИ
Схема строения синтезированного слоя
Послойный синтез с участием молекул п/э открывает новые возможности создания своеобразных “гибридных” веществ, содержащих как органические, так и неорганические вещества, в том числе катионы и коллоидные частицы.
Слайд 12СИНТЕЗ СЛОЕВ ПУТЕМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ АДСОРБЦИИ КАТИОНОВ СЕРЕБРА В СМЕСИ С PEI
И АНИОНОВ PAA
Jinhua Dai, Merlin L. Bruening и др., Nanoletters, 2002, V.2, 5, p.497
Слайд 13СИНТЕЗ СЛОЕВ ПУТЕМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ АДСОРБЦИИ КАТИОНОВ П/Э И АНИОНОВ ГЕТЕРОПОЛИКИСЛОТЫ
Схема
строения полученного соединения
Спектр пропускания слоя H4SiMo12O40-PDDA
Слайд 14Изменение чувствительности биосенсора к 1,0 mM раствору глюкозы в зависимости от
рН ее раствора
Мультислой PDDA/PSS-PB-GOx как сенсор на глюкозу
PB – Fe7(CN)18(H2O)x x=14-16,
Gox - глюкоза оксидаза
Слайд 16Схема синтеза слоя Au - PAH/PSS
Модель строения слоя
АСМ изображения слоев, синтезированных
из коллоидных растворов Au различной концентрации, a) 1,5.10-10, b) 1,5.10-9, c) 1,5.10-8 М.
dAu = 13 нм
Слайд 17Синтез слоя палладиевого катализатора на поверхности носителя Al2O3
П/Э - PAA-PEI, слой
получен после 7 циклов наслаивания
ТЭМ изображение
Схема строения слоя наночастиц Pd на поверхности носителя оксида алюминия
Слайд 18СИНТЕЗ СЛОЕВ ПУТЕМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ АДСОРБЦИИ КАТИОНОВ PAH И КОЛЛОИДНЫХ ЧАСТИЦ CdS-SO3-,
АНИОНОВ PSS И КАТИОНОВ CdS-NH3+
АСМ изображения синтезированных слоев
Слайд 19Схема строения коллоидных частиц CdS
АСМ изображение поверхности полученных слоев
ИЗМЕНЕНИЕ СМАЧИВАЕМОСТИ ПОВЕРХНОСТИ
ПОДЛОЖЕК ПРИ СИНТЕЗЕ СЛОЕВ CdS-П/Э
Как установлено, угол смачиваемости поверхности подложки с синтезированным слоем зависит от состава соединений, которые были синтезированы на последней стадии каждого цикла обработки.
Слайд 20АСМ изображение
слоя PSS/TiO2
Два маршрута синтеза слоев, содержащих наночастицы TiO2
Исходный колл.
раствор TiO2
Слайд 21СИНТЕЗ СЛОЯ, СОСТОЯЩЕГО ИЗ ПОЛИАНИЛИНА И КОЛЛОИДНЫХ ЧАСТИЦ ОКСИДА ВАНАДИЯ (V)
Схема
строения синтезированного слоя
Молекулы полианилина из-за взаимодействия с протонами имеют положительный заряд, а коллоидные частицы V2O5 - отрицательный
Слайд 22СИНТЕЗ СЛОЯ, СОСТОЯЩЕГО ИЗ PSS/PDDA И МОНОКРИСТАЛЛОВ ЦЕОЛИТА
Как следует из
изображения, полученного методом СЭМ, после каждого цикла обработки на поверхности образуется слой, состоящий из макромолекул п/э и планарных кристаллов цеолита
Слайд 23ПРИГОТОВЛЕНИЕ КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ, СОСТОЯЩИХ ИЗ НАНОПЛОСКОСТЕЙ СЛОИСТЫХ ДВОЙНЫХ ГИДРОКСИДОВ (СДГ)
Схема строения
СДГ
Фотография химического стакана с коллоидным раствором Co-Al- СДГ
Одним из наиболее эффективных способов приготовления коллоидных растворов СДГ является длительная, в течение нескольких суток, обработка суспензии СДГ в растворе формамида. При такой обработке молекулы формамида внедряются между плоскостями СДГ и кристалл “расщепляется” на отдельные наноплоскости.
Слайд 24СИНТЕЗ СЛОЯ, СОСТОЯЩЕГО ИЗ НАНОПЛОСКОСТЕЙ H0.13MnO2.0,7H2O и PDDA
Фотография исходной (а) и
обработанной растворами H0.13MnO2.0,7H2O и PDDA подложки из стекла. b-f - число циклов обработки соответственно 1, 2, 5, 10 и 30.
Изменение оптической плотности при длине волны света в 380 нм в спектрах пропускания слоев.
Слайд 25СИНТЕЗ СЛОЕВ, СОСТОЯЩИХ ИЗ П/Э И УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК
Слой, состоящий из
одностенной углеродной нанотрубки-PSS и DR
Слой, состоящий из одностенной углеродной нанотрубки и PDDA
Спектры пропускания слоев. На вставке показано изменение оптич. плотности от числа циклов для длины волны света 380 нм.
Слайд 26ПРИВЕДЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ, ТАКИМ ОБРАЗОМ, ПОКАЗЫВАЕТ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РАСТВОРОВ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ ДЛЯ
СИНТЕЗА ШИРОКОГО КРУГА ТОНКОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР КОМПОЗИТНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ, СОСТОЯЩИХ КАК ИЗ ОРГАНИЧЕСКИХ, ТАК И ГИБРИДНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ.
