Взаимодействие молекул фуллерена c60 в двухкомпонентных растворителях

Институт ионно-плазменных и лазерных технологий имени У.А. Арифова Академии наук Республики Узбекистан
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОЛЕКУЛ ФУЛЛЕРЕНА C60 В ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ РАСТВОРИТЕЛЯХ
А.М. Коххаров, У.К. Махманов, А.Х. Шукуров, Ш.А. Эсанов, З. Бекмуродов, Б.А. Аслонов, К.Н. Мусурмонов, Д.Т. Сидигалиев У.К.

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Фуллеренсодержащие наноструктуры вызывают активный интерес в сфере научных исследований благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам. Исследование взаимодействия молекул фуллерена в бинарном органическом растворителе приобретает важное значение при оценке процессов, происходящих в коллоидных системах. Понимание механизмов и факторов, влияющих на самоорганизацию молекул фуллерена в смешанном органическом растворителе, может быть ключом к оптимизации процесса приготовления коллоидных систем с заранее заданными свойствами. Полученные результаты могут иметь широкий спектр применений в таких областях, как нанофизика, материаловедение, биотехнология, солнечная энергия, наномедицина.

2

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Целью данного исследования является проведение экспериментального анализа коллоидных характеристик молекул фуллерена С60 в смесях двух компонентов растворителя (ксилол/диметилформамид) методами оптической спектроскопии и динамического рассеяния света (ДРС).

3

Объект исследования

В данной работе мы исследовали состояние фуллерена С60 в ксилоле и его смесях с диметилформамидом как в разбавленных, так и в концентрированных растворах, приготовленных неравновесным методом. Исследование УФ-видимых спектров С60/ксилол/диметилформамид сопровождалось анализом размера частиц с использованием динамического рассеяния света (ДРС).

Молекула
фуллерена C60
(d ≈ 0,71 нм)
4

Рис. 1. Изменение размера наноагрегатов фуллерена в смеси С60/ксилол/диметилформамид (объемное соотношение ксилола и диметилформамида - 0.95:0.05) при концентрации С60: 0.4 мг/мл,

Установлено, что интенсивность электронных спектров поглощения раствора С60/ксилол/диметилформамид зависят от концентрация раствора. Это объясняется усилением межмолекулярных взаимодействий С60-С60 и образованием крупных наноагрегатов С60 непосредственно после 24 часов хранения исходного раствора. Спектр поглощения фуллерена С60 в видимой области обычно проявляется в виде нескольких характерных пиков и имеет три ярко выраженных пиковых значений приблизительно в 474, 560 и 610 нм.
Экспериментальные данные ДРС подтвердили, что процессы самосборки молекул С60 в двухкомпонентных растворителях ксилол/диметилформамид происходят после 24 часов выдержаннее приготовления смеси. Метод ДРС показал, что после 24 часов хранения С60 в концентрациях 0,3 и 0,4 мг/мл сформировался наноагрегаты практически одинаковыми гидродинамическими размерами 41, 80, 142, 212, 283, 540 и 757 нм в смеси С60/ксилол/диметилформамид.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
7
Ксилол
Диметилформамид

Фуллерен С60

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ