Досліджено закономірності змочування та міжфазної взаємодії плівок різної хімічної природи, структурного (аморних, кластерних, кристалічних) та розмірного (від мікро- до нанодіапазону) стану у контакті з різними рідкими середовищами. Показано, що наноструктурування погіршує змочуваність за рахунок принципової зміни міжфазної границі, яка для наноструктур стає гетерофазною. Поведінка рідини на такій поверхні описується рівнянням Кассі - Бакстера для гетерофазних поверхонь. Виявлено підвищену чутливість наноструктруних плівок до впливу хімічних дій, що зумовлено їх надвисокою адсорбційною здатністністю відносно водню та кисню у порівнянні з мікрокристалічними плівками й об'ємним монокристалом алмазу. Поверхня нанокристалічних алмазних плівок виявляє максимальні (з усіх вуглецевих матеріалів) гідрофобність за умов гідрогенізації (у порівнянні з вуглеводневими полімерами), гідрофільність під час окиснення та інертність до металів зі слабкою взаємодією з вуглецем. Доведено, що наноструктурування значно розширює межі варіювання капілярними характеристиками матеріалу. На підставі одержаних результатів рекомендовано впроваджувати та виробляти наноматеріали з необхідними поверхнево-капілярними властивостями для біомедицини, електрохімії, текстильної та будівельної індустрій, електронно-оптичних приладів. Спрямоване хімічне модифікування плівок дає змогу у широких межах варіювати їх змочування, забезпечувати гідрофобність чи гідрофільність, протистояти окисненню, забезпечувати корозійну стійкість у різних середовищах - морських і підземних вод, агресивних хімічних рідин і газів.

  Скачати повний текст

Вперше застосовано схему квантово-хімічного опису термодинамічних параметрів кластеризації ПАР на поверхні поділу фаз вода\повітря, яку розроблено раніше й апробовано на класах дифільних речовин з однією функціональною групою. Розраховані значення геометричних параметрів елементарних комірок гомо- та гетерохіральних 2D-кластерів добре узгоджуються з існуючими експериментальними даними рентгеноструктурного аналізу та вказують на те, що 2D-плівка, одержана з рацемічної суміші, є істинно рацемічною сполукою, а не суміш окремих доменів енантіомерів. Показано, що термодинамічні параметри утворення та кластеризації альфа-амінокислот можуть бути розраховані у межах суперпозиційно-адитивного підходу на основі відповідальних параметрів амінів, карбонових кислот та алканів.

  Скачати повний текст

Наукове дослідження проведено шляхом моделювання з використанням спеціально розроблених комп'ютерних програм, що реалізують нові різновиди методики кінетичного Монте-Карло моделювання та удосконаленої методики моделювання дифузійних процесів за методом сіток. Встановлено, як на однорідність плівок під час рідкофазної епітаксії впливають величина переохолодження й енергія зв'язку з підкладкою. Шляхом Монте-Карло моделювання росту кристалів зі змішаних розплавів встановлено, як величина міжатомної взаэмодії різнойменних атомів впливає на структуру поверхні первинних гранних кристалів. Виявлено природу ефекту покращання адгезії до підкладки потрійного розплаву з активним В-компонентом у разі введення С-компонента, який сильно взаємодіє з основним А-компонентом і слабо взаємодіє з В-компонентом. Вперше відтворено всі стадії процесу утворення плівок з газової фази. Визначено фактори, що впливають на щільність напилених плівок, а також на контактні кути малих крапель, що зростають під час конденсації. Уперше виконано моделювання спрямованого твердіння з одночасним урахуванням анізотропії швидкості росту й поверхневого натугу. Встановлено що ця анізотропія більше впливає на розвиток збурень і сприяє утворенню більш регулярних структур. Встановлено, що теоретично очікувана стійкість фронту за дуже низьких швидкостей протягування зразка не підтверджується результатами Монте-Карло моделювання через локальні флуктуації швидкості росту, а структура кристала, що утворюється за таких умов, є вкрай недоконалою.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено особливості електронної взаємодії складних органічих сполук з поверхнею бінарних нанорозмірних титанокремнеземних композитів. Установлено взаємозв'язок між їх фотокаталітичною активністю у реакціях фотомінералізації органічних токсичних сполук і вмістом діоксиду титану, структурою та фотоелектрохімічними характеристиками. Проведено систематичне дослідження залежності спектрально-люмінесцентних властивостей адсорбованих органічних молекул від вмісту діоксиду титану в матеріалах. Вивчено вплив діоксиду титану у титанокремнеземах на процеси фотоіндукованого між- та внутрішньомолекулярного переносу електрону в адсорбованих Twist Intramolecular Charge Trasfer (TICT) молекулах і молекулярній парі антрацен (An) - диметиланілін (DMA). Показано, що кислотні центри поверхні сприяють фіксації молекул і перешкоджають конформаційним змінам молекул та їх взаємній дифузії, повністю змінюючи їх фотохімічні та фотофізичні властивості. Вивчено проміжні продукти фотолізу піренметанолу й антрацену та пари антрацен-диметиланілін на поверхні титанокремнеземів під дією лазерного опромінення та виявлено утворення триплету та катіон-радикалу, які є інтермедіатами процесів окиснення аценів. Установлено важливу роль адсорбції як первинної стадії фотокаталізу.

  Скачати повний текст

Розроблено золь-гель методику одержання плівкових фотокаталізаторів <€……> з даним співвідношенням компонентів, стійких до впливу агресивних середовищ і радіаційного опромінення. Встановлено, що атомне співвідношення елементів на поверхні плівок відрізняється від молярної концентрації компонентів у прекурсорі завдяки різній швидкості дифузії щодо поверхні плівки в процесі термічної обробки. Показано, що присутність наночастинок золота в плівках <€……> сприяє ефективності процесу поділу зарядів у процесах фотокаталітичного окиснення барвника родаміну Б. Знайдено оптимальний вміст золота в плівках <€……> та їх товщину для одержання високої фотоокиснювальної активності. Встановлено, що одержані композити <€……> є стійкими щодо агресивних і радіаційних середовищ і зберігають каталітичну активність в процесі фотовідновлення іонів Сг(VІ) після високоенергетичного опромінення з енергією 1,9 МеВ та різними дозами.

  Скачати повний текст

Здійснено теоретичні й експериментальні дослідження структур і властивостей самовпорядкованих надтонких (суб- і моношарових) органічних плівок (ОП), нанесених з розчину на атомно гладкі поверхні, а саме: реконструйовану грань Au (III) і базисну грань (0001) високо орієнтованого піролітичного графіту. Структурні дослідження ОП проведено безпосередньо в рідині за допомогою сканувального тунельного мікроскопа (СТМ), адаптованого до рідинного середовища. трифениленів, гексабензокороненів і силанів. Наведено приклади маніпуляцій з окремими молекулами, контрольованих електричним полем фазових перетворень і росту плівок, а також приклади створення штучних наноструктур (нанофабрикацію) за допомогою СТМ-вістря. Наведено тлумачення одержаних самовпорядкованих наноструктур у термінах адсорбційної та латеральної взаємодій.

  Скачати повний текст

З використанням методів малокутової дифракції рентгенівських променів, адсорбції-десорбції гексану, атомно-силової мікроскопії (СМ), сканувальної електронної мікроскопії (СЕМ) та електронної мікроскопії у режимі пропускання (ПЕМ) підтверджено формування мезопористої структури плівок після видалення темплату у разі прожарювання за 773 К.

  Скачати повний текст

Розроблено узагальнюючі умови аналітичного застосування золь-гель модифікованих композитних плівкових покриттів на основі оксиду силіцію, а також поверхнево-активних речовин (ПАР) і катіонообмінних поліелектролітів у спектрофотометричному та вольтамперометричному методах аналізу. Виявлено, що найкращі хіміко-аналітичні характеристики має плівка, що містить поліелектроліт з найбільш гідрофільним органічним радикалом серед досліджених сполук - полівінілсульфокислоту. Встановлено та використано на практиці взаємозв'язок між природою та концентрацією ПАР в пилу та аналітичним відгуком плівкових покриттів відносно досліджених аналітів. Виявлено синергічний вплив неіоногенної ПАР і полівінілсульфокислоти на сорбційні характеристики золь-гель модифікованих композитних плівок відносно до родаміну 6Ж, комплексів заліза (II) та цинку (II), з 1,10-фенатроліном. Зроблено апробацію запропонованих методик на природних об'єктах, фармацевтичних препаратах і харчових продуктах. Встановлено, що одержані композитні плівки є перспективними для розробки чутливих елементів оптичних сенсорів.

  Скачати повний текст