Введение к работе
Актуальность работы. Композиционные материалы с металлическими или полупроводниковыми частицами размером в несколько нанометров (10"'м), иммобилизованными в различных диэлектрических матрицах, являются сейчас предметом интенсивных исследований в связи с фундаментальными научными проблемами и перспективами использования таких материалов в различных областях техники и технологии. Такие наночастицы проявляют специфические размерные эффекты и, кроме того, характеризуются высоким содержанием поверхностных атомов, в результате чего, наночастицы отличаются повышенной способностью к взаимодействию и образованию связей с различными химическими соединениями. Среди композиционных материалов этого типа особое внимание привлекают полимерные нанокомпозиты, поскольку в данном случае, варьируя химическую и физическую структуру полимерной матрицы, можно изменять в широких пределах размер наночастнц и их расположение внутри полимера, а также взаимодействие частиц с окружающей полимерной средой. Таким образом, открываются новые возможности синтеза нанокомпозитов с определенными заранее свойствами. На основе полимерных композитов с металлическими и полупроводниковыми наночастицами могут быть созданы новые материалы для электроники и нелинейной оптики; фотопреобразователи солнечной энергии; материалы с особыми магнитными свойствами для записи, хранения и считывание информации с высокой плотностью; специфические, высокоактивные, каталитические системы. Свойства таких композитов определяются как индивидуальными свойствами металлических и полупроводниковых наночастиц, так и взаимодействием этих наночастнц друг с другом и с фиксирующей их полимерной матрицей, и потому в значительной степени зависят от способа синтеза композитов. Таким образом данная
диссертационная работа, посвященная синтезу и исследованию новых полимерных композиционных материалов с металлическими и полупроводниковыми нанокристаллами является очень актуальной.
Цель работы. Данная диссертационная работа направлена на разработку и исследование различных новых подходов к синтезу полимерных композиционных материалов с металлическими и полупроводниковыми нанокристаллами и выяснение влияния процедуры и условий синтеза нанокомпозитных систем на их структуру и свойства.
Научная новизна работы состоит в том, что: Предложены и реализованы новые методы синтеза поли-п-ксилиленовых композитных пленок, содержащих малые атомные кластеры металлов, а также металлические и полупроводниковые нанокристаллы. Синтезированы новые поли-п-ксилиленовые композиты с Ag, PbS, Ge и Sn02, определены структура и свойства композитных пленок в зависимости от условий синтеза. Обнаружены важные электрофизические эффекты: специфическая фотопроводимость нанокомпозитных пленок в результате фотостимулированного туннельного переноса электронов между наночастицами, а также значительные изменения проводимости пленок под действием воды, аммиака и спирта в атмосфере.
Практическая значимость. Полученные в работе служат основой для высокочувствительных и селективных сенсоров, которые могут регистрировать влажность, следы аммиака и спирта в газовой фазе. Эти нанокомпозиты перспективны также как фотопроводящие материалы в длинноволновой области видимого света и ближнем ИК-диапазоне.
Апробация работы. Основные результаты и выводы работы докладывались на: Fourth Internetional Conference on Nanostructured Materials "NANO 98", June 14-19, 1998, Stockholm, Sweden; European Conference Thin Organized Films ("ECOF7"), September 14-18, 1998, Potsdam, Germany; XLI научная конференция МФТИ: современные
проблемы фундаментальных и прикладных наук, Долгопрудный, 27-28 ноября 1998; IV международная конференция: «наукоемкие химические технологии», Волгоград, 9-14 Сентября, 1996; XV международная школа-симпозиум по Химическая Физике, Клязьма, 11-15 марта 1997; X школа-симпозиум "Современная Химическая Физика", Туапсе, 18-19 сентября 1998; IV Российский симпозиум (с международным участием) «Жидкокристаллические Полимеры», Москва, 24-28 января, 1999
Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 12 печатных работ.
Структура н содержание работы. Представленная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждение результатов, выводов, списка цитируемой литературы из 106 наименований. Работа изложена на 103 страницах, содержит 5 схем, 7 таблиц и 32 рисунка.
