ВКР: Исследование фотофизических процессов в системах люминофор - обратная мицелла

ВВЕДЕНИЕ
Анализ фотофизических процессов, происходящих в сложных соединениях (например, в мицеллярных), является одной из основных задач современной молекулярной физики, оптики и спектроскопии. Это объясняется практическим применением таких систем в науке и технологиях в качестве нанореакторов для производства наночастиц [1], а также в нефтедобыче [2]. Как правило, сложные молекулы, находящиеся в растворителе, оказывают значительное влияние на фотофизические процессы. При изучении таких процессов в мицеллярных системах, не учитывается влияние конфигурации растворенных молекул на механизм их протекания. Особый интерес представляет изучение водных обращенных мицеллярных систем, а именно, влияние температуры на размер мицелл в зависимости от степени гидратации w (молярного соотношения [Н20]/[АОТ]) и изменение фотофизических процессов в таких системах
Цель работы заключалась в исследовании водных обращенных мицелл методом динамического рассеяния света, спектральном - люминесцентном анализе фотофизических процессов между молекулами сложных веществ и влияния структуры этих веществ на поведение мицеллярной системы. В частности в задачу исследования входило: - определение радиусов водных мицеллярных систем с красителем и без него; - определение агрегатного состояния ионных красителей в водных обращенных мицеллах АОТ в гептане; - определение доли ассоциации ионных красителей в водных обращенных мицеллах АОТ в гептане в зависимости от температуры; - определение угла между ассоциатами ионных красителей в водных обращенных мицеллах АОТ в гептане в зависимости от температуры; - определение энергии связи ассоциатов в димере.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Обращенные мицеллы поверхностно активных веществ.
Поверхностно Активными Веществами (ПАВ), называют вещества, введение которых в систему приводит к уменьшению поверхностного натяжения на межфазных границах. Термин «межфазная граница» принято относить к границе между двумя несмешивающимися фазами, термин «поверхность» указывает на то, что одной из фаз является газ, как правило, воздух. Молекула ПАВ состоит из гидрофобной (не взаимодействующей с водой) и гидрофильной (взаимодействующая с водой) части (см. рис.1а) [3].
ПАВ имеют свойство не только уменьшать поверхностное натяжение, но и образовывать агрегаты при критической концентрации. Подробное описание этого явления описано в работе [3]. Агрегаты, образующиеся в полярных растворителях, например, вода, называются прямыми мицеллами. В неполярных растворителях, например, гептан, гексан, ацетон, бензол, молекулы ПАВ образуют обращенные или обратные мицеллы, пример на рис.1б.