WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Установлено, что как в предложенном нами методе, так и в случае изучения классическим акустическим методом в объемных образцах, с уменьшением номера гомолога происходит увеличение диссипации энергии.

ГЛАВА IV. Фазовые переходы мезогенов в присутствии паров легко летучих соединений

До настоящего времени сохраняется потребность в детекторах различных токсичных и легко воспламеняющихся веществ. В данной главе представлены результаты исследований по изучению релаксационных явлений при фазовых переходах каламитных мезогенов в присутствии паров легко летучих веществ.

Для пленок исследуемых мезогенов Тфп кристалл – изотроп, кристалл – мезофаза, мезофаза – мезофаза, мезофаза – изотропная фаза на этапе нагревания в присутствии паров аналитов за редким исключением находятся в пределах первоначальных значений, и отклонение составляет 2 – 3 °C. В противоположность этому, при охлаждении явно проявляется сорбционное влияние паров легко летучих соединений на температуры ФП.

Отмечено особое влияние паров аналитов на температуру фазовых переходов мезофаза – кристалл (изотроп – кристалл) у всех исследованных соединений. Для соединения II наибольший сдвиг значений температур ФП Cr  N и  I при нагреве соответствует случаю присутствия паров гексана и циклогексанола, соответственно.

Как следует из приведенных рисунков (Рис. 13 – 16), наличие легко летучих соединений влияет на величину диссипации колебательной энергии и вязкоупругие свойства ЖК в пленках. Величины этих изменений зависят от химической природы аналитов и типа мезогенного соединения, отражая степень взаимодействия аналитов с пленкой сорбента.

Наибольшее влияние паров гексана на кривые диссипации колебательной энергии обнаружено у Тритона Х 100 в области ФП Cr  I, а для мономезоморфных  ЖК–соединений –  при ФП SmА  I и I.

При взаимодействии с парами циклогексанона у соединения V , находящегося в N-фазе, наблюдаются высокие значения диссипации энергии.

В присутствии сорбируемых паров спирта циклогексанола у  соединений  VII, находящихся в Sm-фазе, проявляется уменьшение потерь энергии с возрастанием номера гомолога.

При влиянии паров циклических ненасыщенных соединений в гомологическом ряду соединений IV  VII диссипация энергии при ФП SmА Cr возрастает по мере сужения у гомолога области нематической фазы.

Также с увеличением номера гомолога (соединения IV  VI) на температурных зависимостях тангенса угла потерь механических колебаний в присутствии паров аналитов проявляется плавное снижение значений диссипации энергии в области ФП  Sm  Cr. Особенно сильно искажены пики диссипации энергии при этом ФП в присутствии паров бензола.

В пленке соединения VII на кривых температурных зависимостей тангенса угла потерь механических колебаний (диссипации энергии) со всеми аналитами на этапе охлаждения прослеживаются гистерезисные сдвиги значений температур пиков, соответствующих ФП Sm Cr.

Проведенные исследования позволили нам предложить конструкцию нового датчика лабораторных загрязнений (заявка на изобретение № 2007125337/20(027593).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

  1. Разработан новый экспериментальный исследовательский комплекс для изучения с использованием кварцевых диссипативных преобразователей температурных зависимостей вязкоупругих свойств пленочных образцов каламитных мезогенов при фазовых переходах, в том числе в присутствии паров легко летучих соединений, а также создана компьютерная программа на языке Visual Basic for Applications  (VBA6) в Excel пакета Microsoft Offiсе  для обработки и анализа цифровых данных.
  2. Впервые с помощью кварцевого диссипативного преобразователя получены данные о вязкоупругих свойствах мезогенных соединений каламитной природы при фазовых переходах кристалл – изотропная фаза, кристалл – мезофаза, мезофаза – мезофаза, мезофаза – изотропная фаза.

Показано, что

  • температурная зависимость изменения вязкоупругих свойств  пленочного образца МББА при ФП, определенная предлагаемым энергетическим методом, аналогична ходу изменения вязкоупругих свойств, полученных на объемных образцах классическим акустическим методом, что свидетельствует о возможности использования этого метода для изучения вязкоупругих свойств мезогенных соединений.

    Различие в абсолютных значениях, вероятно, связано с взаимодействием пленочного образца с поверхностью;

  • при всех видах фазовых переходов характеристика, описывающая жесткость тонкого слоя, изменяется синхронно со значениями вязкости, но имеет противоположную направленность;
  • имеются различия в вязкоупругих свойствах при фазовых переходах Cr  Iso у мезогена и немезогена, состоящие в том, что у монотропного мезогена проявляется экстремум кривой значений диссипации энергии, в то время, как у немезогена Тритона Х–100 фазовый переход имеет вид пика с последующим снижением значений диссипации;
  • при переходах Cr  SmA наблюдается минимум значений диссипативных свойств, соответствующий предпереходному периоду, с последующим скачкообразным увеличением этих значений, связанным с возрастанием вязкости при фазовых переходах;
  • изменение жесткости тонкого слоя при всех фазовых переходах гомологов 4-н-амилфе-ниловых эфиров 6'-н-алкилоксифенилциклогексан-2-карбоновой кислоты проявляет чет–нечетный эффект: у четных значения жесткости изменяются больше, чем у нечетных.
  1. Установлено, что значения температур фазовых переходов, полученные с помощью энергетического метода, совпадают со значениями, полученными при помощи классических акустических методик и с помощью ДСК, но при этом на 1 – 3 °С ниже, чем по данным поляризационной микроскопии. В случае узкого температурного интервала существования мезоморфных модификаций, энергетический метод позволяет разделить плохо выявляемые ДСК фазовые переходы.
  2. Как в предложенном нами методе, так и в случае изучения классическим акусти-ческим методом, у образцов 4-н-амилфениловых эфиров 6'-н-алкилоксифенил-циклогексан-2-карбоновой кислоты наблюдается увеличение глубины экстремумов кривых температурных зависимостей вязкоупругих свойств с уменьшением номера гомолога. И в тонких пленках, и в объемных образцах с уменьшением номера гомолога происходит увеличение значений диссипации энергии.
  3. Впервые энергетическим методом при помощи кварцевого диссипативного преобразователя установлено влияние паров органических веществ на температуру ФП и вязкоупругие свойства соединений II – VII. Показано, что вещества, использованные в качестве аналитов, способны адсорбироваться и непосредственно взаимодействовать с жидкокристаллической пленкой, что находит отражение в изменении температур фазовых переходов и диссипативных экстремумов при нагреве и охлаждении образцов:
  • наиболее чувствительным параметром для всех исследованных соединений и  аналитов является температура фазового перехода мезофаза – кристалл (изотропная фаза – кристалл);
  • установлено селективное изменение диссипации энергии на внутреннем трении в пленках ЖК в присутствии различных аналитов.
    1. Предложена новая конструкция датчика для определения лабораторных загрязнений (заявка на изобретение № 2007125337/20(027593).

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

  1. Тимофеев, Г.А. Исследование свойств тонких пленок жидких кристаллов с использованием кварцевых резонаторов / Г.А. Тимофеев,  Н.В. Усольцева, В.Е. Савченко, В.В. Быкова // Жидкие кристаллы и их практическое использование. – 2003. Вып. 3. – С. 122 – 130.
  2. Тимофеев, Г.А. Нанотехнологии и наноматериалы / Г.А. Тимофеев,  Н.В. Усольцева, В.В. Быкова,   Л.Н. Жукова//  Сборн. материалов VII Междунар. научно-практического семинара «Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоемкие технологии и материалы» (SMARTEX–2004). Иваново, ИГТА, 8 – 10 июня 2004. – С. 16 – 20.
  3. Тимофеев, Г.А. Вязкоупругие свойства при фазовых переходах мезогенных соединений – сложных эфиров алкилоксифенилциклогексан карбоновой кислоты и n-амилфенола / Г.А. Тимофеев,  В.Е. Савченко, Н.В. Усольцева, В.В. Быкова  // Жидкие кристаллы и их практическое использование. – 2004. Вып. 3–4. – С. 128 – 133.
  4. Тимофеев, Г.А. Исследование влияния паров керосина на вязкоупругие свойства Тритона Х-100 / Г.А. Тимофеев,  В.Е. Савченко, Н.В. Усольцева, В.В. Быкова  // Жидкие кристаллы и их практическое использование. – 2004. Вып. 1. – С. 106 – 112.
  5. Тимофеев, Г.А. Изучение релаксационных явлений при фазовых переходах жидких кристаллов в присутствии паров летучих соединений / Г.А. Тимофеев,  Н.В. Усольцева, В.Е. Савченко, В.В. Быкова  // Журн. «Современные наукоемкие технологии». – 2005. – № 3. – С.12 – 19.
  6. Тимофеев, Г.А. Низкочастотные ультразвуковые исследования вязкоупругих свойств жидких кристаллов при фазовом переходе нематик – изотропная жидкость в образцах малого объема / Г.А. Тимофеев, Г.И. Максимочкин, С.В. Пасечник, А.С. Кравчук, Н.В. Усольцева, В.В. Быкова  // Письма в ЖТФ.
    2007. Том 33. Вып. 12. – С. 22 – 28.
  7. Тимофеев, Г.А. Взаимосвязь строения производных бензола с их мезоморфными свойствами / Г.А. Тимофеев, В.В. Быкова, Н.В. Усольцева, Н.В. Жарникова, Г.А. Ананьева  // Изв. вузов. Сер. хим. и хим. технол. – 2008. – № 2. – С. 52 – 60.
  8. Тимофеев, Г.А. Вязкоупругие свойства каламитных жидких кристаллов и методы их изучения / Г.А. Тимофеев;    ИвГУ // – Иваново,  2007. – 57 с. Библ. 75.: с. 52 – 58. – Деп. Рук. в ВИНИТИ к 04.04.07, № 372–В2007.
  9. Тимофеев, Г.А. Кварц и его применение / Г.А. Тимофеев, Н.В. Усольцева, В.Е. Савченко // Межвуз. науч.-технич. конф. асп. и студентов "Молодые ученые – развитию текстильной и легкой промышленности" (ПОИСК-2002): Тез. докл. Иваново, ИГТА, – 2002. – С. 311.
  10. Тимофеев, Г.А. Применение кварцевых резонаторов для исследования тонких пленок / Г.А. Тимофеев, Н.В. Усольцева, В.В. Быкова, В.Е. Савченко // Материалы науч. конф. «Научно-исслед. деятельность в классическом ун-те: ИвГУ-2004». Иваново, ИвГУ, – 2004. – С. 53 – 54.
  11. Тимофеев, Г.А. Изучение свойств жидких кристаллов при помощи кварцевых резонаторов / Г.А. Тимофеев,  Н.В. Усольцева, В.Е. Савченко, В.В. Быкова  // 5th International Meeting on Lyotropic Liquid Crystals: Abstr. book. Ivanovo, – 2003. – 22 September. – С. 97.
  12.  Тимофеев, Г.А. Вязкоупругие свойства 4-н-амилфениловых эфиров 6'-н-алкилоксифенилциклогексан-2-карбоновой кислоты при фазовых переходах / Г.А. Тимофеев,  В.Е. Савченко, Н.В. Усольцева, В.В. Быкова  // Материалы конф. «Научно-исследовательская деятельность в классическом ун-те: ИвГУ – 2005». Иваново, – 2005. – С. 37 – 38.
  13. Тимофеев, Г.А. Влияние паров легко летучих соединений на релаксационные явления при фазовых переходах мезогенов / Г.А. Тимофеев,  Н.В. Усольцева, В.Е. Савченко, В.В. Быкова  // Тез. докл. I Всеросс. школы-конференции «Молодые ученые – новой России. Фундаментальные исследования в области химии и инновационная деятельность». Иваново, ИХР РАН, – 2005. – 26 сентября.  – С. 187 – 188.
  14. Тимофеев, Г.А. Влияние паров легко летучих соединений на релаксационные явления при фазовых переходах мезогенов / Г.А. Тимофеев // Тез. докл. научн. конф. фестиваля студ., аспир. и мол. ученых «Молодая наука в классическом университете». Иваново, – 2006. – апрель. Ч. V. – С. 78.
  15. Тимофеев, Г.А. Мезоморфизм 4-н-амилфенилового эфира 6'-н-алкилоксифенилцикло-гексан-2-карбоновой кислоты / Н.В. Жарникова,  Г.А. Тимофеев,  В.В. Быкова, Н.В. Усольцева  // VI Международная конференция по лиотропным жидким кристаллам: Тез. док. Иваново, – 2006. – 17 октября. – С. 93.
  16. Тимофеев, Г.А. Акустические исследования вязкоупругих свойств 4-н-амилфениловых  эфиров  6'-н-алкилоксифенилциклогексан-2-карбоновых кислот / Г.А. Тимофеев,   Г.И. Максимочкин,  С.В. Пасечник,  Н.В. Усольцева, В.В. Быкова   // VI Международная конференция по лиотропным жидким кристаллам: Тез. докл. Иваново, – 2006. – 17 октября. – С. 108.
  17. Тимофеев, Г.А. Мезоморфные свойства производных бензола / Г.А. Тимофеев,   Ю.В. Румянцева, Н.В. Жарникова  // II научная конференция молодых ученых Регионального научно-образовательного центра по наноматериалам «Жидкие кристаллы» «Молодая наука в классическом университет ИвГУ-2007». Иваново, 16 – 27  апреля 2007. Ч. V. – С. 105.
  18. Тимофеев, Г.А. Применение  пьезокварцевых  резонаторов для  изучения  сорбции  паров  легколетучих органических  соединений  ЖК-сорбентами / Г.А. Тимофеев,  Н.В. Усольцева, В.В. Быкова  // II Научная конференция молодых ученых Регионального научно-образовательного центра по наноматериалам «Жидкие кристаллы» «Молодая наука в классическом университет ИвГУ-2007». Иваново, – 2007.  – 16  апреля. Ч. V.  – С. 111.
  19. Тимофеев, Г.А. Низкочастотные ультразвуковые свойства и вязкоупругость жидких кристаллов при фазовых переходах в образцах малого объема / Г.И. Максимочкин, С.В. Пасечник, Н.В. Усольцева, В.В. Быкова, Г.А. Тимофеев // Жидкие кристаллы и их практическое использование. – 2008. Вып. 1(23).  – С. 84 – 95.

Подписано в печать 20.03.2008 г. Формат 60х84 1/16.

Бумага писчая. Печать плоская. Усл. печ.л. 1.16 Уч.-изд.л. 0.96.

Тираж 90 экз.

Издательство «Ивановский государственный университет»

153025 Иваново, ул. Ермака, 39










Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»