Локальная гетерогенность структуры ионообменных мембранных систем по данным мессбауэровской спектроскопии

  • автор:
  • специальность ВАК РФ: 05.17.18
  • научная степень: Кандидатская
  • год, место защиты: 2000, Москва
  • количество страниц: 81 с.
  • бесплатно скачать автореферат
  • стоимость: 240,00 руб.
  • нашли дешевле: сделаем скидку
  • формат: PDF + TXT (текстовый слой)
pdftxt

действует скидка от количества
2 диссертации по 223 руб.
3, 4 диссертации по 216 руб.
5, 6 диссертаций по 204 руб.
7 и более диссертаций по 192 руб.
Титульный лист Локальная гетерогенность структуры ионообменных мембранных систем по данным мессбауэровской спектроскопии
Оглавление Локальная гетерогенность структуры ионообменных мембранных систем по данным мессбауэровской спектроскопии
Содержание Локальная гетерогенность структуры ионообменных мембранных систем по данным мессбауэровской спектроскопии
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Литературный обзор.
1.1 Роль локальной гетерогенности в формировании свойств мембранных систем и методы ее исследования.
1.2 Возможности метода мессбауэровской спектроскопии в исследовании локальной гетерогенности мембранных систем.
1.2.1 Эффект Мессбауэра.
1.2.2. Мессбауэровские спектрометры.
1.2.3. Параметры мессбауэровских спектров.
1.2.4. Краткие результаты мессбауэровских исследований гидратных комплексов железа в растворах.
1.2.5. Краткие результаты мессбауэровских исследований пер фторированной сульфокатионитовой мембраны в Ге -форме.
1.2.6. Краткие результаты мессбауэровских исследований железосодержащих частиц, осажденных в поры перфторированной сульфокатионитовой мембраны.
2. Методика получения и анализа мессбауэровских спектров при исследовании локальной гетерогенности перфторированных сульфокатионотовых мембран.
2.1 Мессбауэровский детектор, использованный для проведения измерений.
2.2 Методика анализа спектральной информации при исследовании влияния локальной гетерогенности перфторированных сульфокатионитовых мембран на образование в ней гидратных комплексов железа.
2.2.1 Введение. Постановка задачи.
2.2.2 Получение образцов перфторированных сульфокатионотовых мембран, полностью нейтрализованных ионами железа (в Ее-форме), с различным влагосодержанием.
2.2.3 Обсуждение результатов и выводы.
2.3 Выявление локальной гетерогенности мембран из анализа температурной зависимости релаксационных мессбауэровских спектров.

2.3.1 Постановка задачи.
2.3.2 Возможности мессбауэровской спектроскопии при исследовании микроструктуры ультрамалых частиц.
2.3.3 Экспериментальная часть.
2.3.4 Результаты и обсуждение.
3. Особенности формирования субмикроструктур в мембранах на основе ароматических полиамидов.
3.1 Объекты исследования.
3.2 Экспериментальная часть.
3.2 Обсуждение результатов и выводы.
4. Локальная гетерогенность структуры мембран бактериородопсина и некоторые ее проявления в функциональной активности пурпурных мембран.
4.1 Введение и постановка задачи.
4.2 Экспериментальная часть.
4.3 Результаты.
4.4 Обсуждение результатов и выводы.
Заключительные выводы.

Введение
Гетерогенность структуры мембранных материалов на различных пространственных масштабах является одной из важнейших особенностей, определяющих функциональные свойства мембранных систем. Многочисленные исследования показали, что в широком классе химических и биологических мембран трансмембранный перенос заряженных ионов осуществляется через ионные каналы- специализированные гидрофильные участки мембран, содержащие функциональные (ионогенные, полярные) группы. Изучение субмикроструктуры ионных каналов, условий их формирования, механизмов трансмембранного переноса, зависимости функциональных свойств мембран от конкретного вида локальной гетерогенности структуры является актуальной научной задачей, которая решается с помощью различных физико-химических методов.
Применение для решения таких задач метода мессбауэровской спектроскопии, когда в качестве противоионов полимерной системы используются ионы железа, оказалось весьма перспективным. В мессбауэровских спектрах ионообменных мембран сосредоточена уникальная информация о локальной симметрии и пространственном окружении мессбауэровского иона в мембране, о его зарядовом состоянии и характере магнитных взаимодействий с другими ионами, а также о степени подвижности самого мессбауэровского иона и фрагментов полимерных цепей, с которыми он связан. Анализ этой информации позволяет делать выводы о степени гетерогенности гидрофильных участков и с большой точностью оценивать взаимное расположение и размеры структурных элементов.
Целью настоящей диссертации является развитие методик анализа структуры мембранных материалов, основанных на использовании техники мессбауэровской спектроскопии, и применение разработанных методик для анализа гетероструктуры синтетических и природных мембранных материалов. Решение этой задачи позволяет продвинуться в решении проблем взаимосвязи структуры и функциональных возможностей ионообменных мембранных материалов различной природы, в том числе при контроле структуры мембранных материалов при их синтезе, в условиях функционирования, при разнообразных модификациях.

присутствии ЭОз- группы. При этом образовавшийся ион Н+ нейтрализует освободившуюся сульфогруплу, а ОН' образует с ионом Бе34* комплекс с переносом заряда [Те2+ОН], который диссоциирует на Ге2+ и ОН. Образующиеся в этой реакции радикалы ОН' могут участвовать в образовании перекиси водорода и, затем, О2 и Нг
Из всего сказанного становится ясно, что восстановление иона трехвалентного железа до двухвалентного происходит в случае, когда он в силу стерических условий может нейтрализовать только одну функциональную группу. Тогда можно предположить, что те случаи, когда восстановление железа наблюдается непосредственно при входе иона Ре3+ в мембрану из раствора, возникают, если ион оказывается в гидрофобном месте мембраны, где имеется всего несколько функциональных групп существенно отдаленных друг от друга. Такие места могут возникать в глухих тупиковых ответвлениях ионного канала (рис.1), причем проникновение в такие участки воды затруднено из-за гидрофобности полимерной матрицы. В этом случае реализуется схема восстановления железа, описанная выше для дегидратируемой в процессе сушки ионной фазы мембраны. На наличие в ионном канале мест, сильно обедненных сульфогруппами указывают результаты [33], где наблюдалось выжигание перегородок между соседними ионными каналами при пропускании через мембрану электрического тока.
Коротко суммировать результаты главы 2.1 можно следующим образом:
В мессбауэровских спектрах мембраны, полностью нейтрализованной ионами железа, введенными из раствора РеСЬ, относительная доля компонент спектра, соответствующих димерам, заряженным кластерам и более или менее близко расположенным мономерам характеризует количество участков в мембране с выраженной гребнеобразной структурой, где ионогенные группы расположены, соответственно, более или менее часто. Сравнительная доля фракции двухвалентного железа, восстановившегося при занятии своего положения в мембране, характеризует относительное количество гидрофобных ответвлений в ионном канале с малым количеством функциональных групп, участие которых в ионном обмене, скорее всего, затруднено.
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления

Рекомендуемые диссертации данного раздела