Лазерная спектроскопия самоорганизации амфифильных соединений в растворах Пластинин Иван Владимирович

brief description

Пластинин, Иван Владимирович.
Лазерная спектроскопия самоорганизации амфифильных соединений в растворах : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 01.04.05 / Пластинин Иван Владимирович; [Место защиты: ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»]. - Москва, 2022. - 153 с. : ил.
Оглавление диссертациикандидат наук Пластинин Иван Владимирович
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛАЗЕРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ КР РАСТВОРОВ АМФИФИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
1.1. Амфифильные соединения. Мицеллы. Критическая концентрация
мицеллообразования. Критическая температура
1.1.1. Немицеллообразующие амфифильные соединения. Полуклатраты в водно-этанольных растворах
1.1.2. Мицеллообразующие амфифильные соединения. Прямые и обратные мицеллы
1.1.2.1 Додецилсульфат натрия
1.1.2.2. Октаноат натрия
1.1.2.3. Обратные микроэмульсии
1.2. Механизмы формирования спектров КР водных растворов
1.2.1. Резонансы Ферми и Дарлинга-Деннисона колебаний молекул воды
1.2.2. Квантовомеханическое описание резонансного взаимодействия
1.2.3. Схема резонанса Ферми для воды
1.2.4. Вклад резонанса Ферми в формирование валентной полосы воды
1.2.5. Вклад резонанса Дарлинга-Деннисона в формирование полосы обертона валентных колебаний ОН-групп
1.2.6. Резонанс Ферми в растворах самоорганизующихся амфифильных соединений
1.3. Заключение к Главе
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Материалы
2.2. Экспериментальные установки и приборы
2.1.1. КР-спектрометр
2.1.2. Система стабилизации температуры
2.1.3. ИК-спектрометр
2.1.4. Метод динамического светорассеяния (лазерная корреляционная спектроскопия)
2.1.5. Спектрофотометр
2.1.6. рН-метр
2.1.7. Кондуктометр
2.1.8. Сталагмометр
2.3. Методы обработки и анализа экспериментальных данных
2.3.1. Выделение полезного сигнала КР из сигнала упругого рассеяния света с помощью Я-преобразования
2.3.2. Методы извлечения информации из широких спектральных полос
2.3.2.1. Метод многомерного разрешения кривых
2.3.2.2. Применение генетических алгоритмов для разложения полос на компоненты
ГЛАВА 3. ЛАЗЕРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ КР САМООРГАНИЗАЦИИ НЕМИЦЕЛЛООБРАЗУЮЩИХ СОЕДИНЕНИЙ И ВЕЩЕСТВ, ОБРАЗУЮЩИХ ПРЯМЫЕ МИЦЕЛЛЫ В ВОДЕ
3.1. Лазерная спектроскопия КР самоорганизации немицеллообразующих амфифильных соединений в водных растворах
3.1.1. Температурные зависимости спектров КР водно-этанольных растворов
3.1.2. Методы оценки энергии водородных связей в растворах
3.1.3. Расчёт энтальпии разрыва/ослабления водородных связей в воде при изменении температуры от -10°С до +70°С
3.1.4. Расчёт энтальпии разрыва/ослабления водородных связей в водно-этанольных растворах при изменении температуры от -10°С до +70°С
3.1.5. Расчёт энтальпии разрыва/ослабления водородных связей в этаноле при изменении температуры от -10°С до +70°С
3.1.6. Самоорганизация этанола в воде и клатратоподобные структуры в водно-этанольных растворах
3.2. Лазерная спектроскопия КР самоорганизации мицеллообразующих
амфифильных соединений в водных растворах
3.2.1. Исследование водных растворов №С8 с помощью колебательной спектроскопии
3.2.1.1. Определение состояния октаноат-аниона в растворе по спектрам КР
Область валентных колебаний групп СН (2800 - 3000 см'1)
Область валентных колебаний групп СС (1000 -1150 см'1)
3.2.1.2. Определение состояния воды в растворах октаноата натрия по спектрам КР
и ИК-поглощения
Область валентных колебаний ОН-групп (3000 -3800 см'1)
Область второго обертона валентных ОН-колебаний (9300 -11300 см'1)
Область межмолекулярных колебаний молекул воды (60 - 300 см'1)
3.2.2. Метод определения критических концентраций мицеллообразования ПАВ в воде
с помощью лазерной спектроскопии КР на примере октаноата натрия
3.2.2.1. Определение ККМ ПАВ в воде по зависимости рН от концентрации ПАВ
3.2.2.2. Определение ККМ ПАВ в воде по зависимости проводимости водных растворов от концентрации ПАВ
3.2.2.3. Определение ККМ ПАВ в воде по зависимости коэффициента поверхностного натяжения водных растворов от концентрации ПАВ
3.2.2.4. Сравнительный анализ методов определения основных параметров самоорганизации ПАВ в воде
3.3. Заключение к Главе
ГЛАВА 4. УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ МИЦЕЛЛООБРАЗОВАНИЯ И КОНТРОЛЬ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК САМООРГАНИЗАЦИИ АМФИФИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ РАСТВОРАХ С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ КР
4.1. Управление критической концентрацией мицеллообразования в многокомпонентных растворах на примере системы вода/этанол/ДДСН и
контроль процессов самоорганизации
4.1.1. Колебательная спектроскопия мицеллообразования ДДСН в водно-этанольных растворах
4.1.1.1. Анализ поведения валентной полосы ОН-групп в спектрах КР и ИК-поглощения водно-этанольных растворов при добавлении ДДСН
4.1.1.2. Анализ поведения валентной полосы групп СН ДДСН в спектрах КР водно-этанольных растворов при добавлении ДДСН
4.1.1.3. Анализ поведения полосы ДДСН в области 1060 см-1 спектра КР водно-этанольных растворов ПАВ при изменении концентрации ДДСН
4.1.2. Моделирование процессов самоорганизации молекул ДДСН в водно-этанольных растворах с помощью молекулярной динамики
4.1.2.1. Выбор силовых полей для моделирования
4.1.2.2. Результаты моделирования мицеллообразования ДДСН в водно-этанольных растворах
4.1.3. Проявление этапов самоорганизации молекул ДДСН в водно-этанольных растворах в спектрах КР
4.1.3.1. Проявление изменения конформации углеводородных радикалов ДДСН
в спектрах КР водно-этанольных растворов
4.1.3.2. Влияние этанола в качестве соПАВ при мицеллообразовании на спектры КР водно-этанольных растворов ДДСН
4.1.4. Метод определения ККМ1 ДДСН в водно-этанольных растворах с помощью спектроскопии КР
4.1.4.1. Определение ККМ1 ДДСН в водно-этанольных растворах по спектрам КР растворов
4.1.4.2. Определение ККМ1 ДДСН в водно-этанольных растворах с помощью рН-метрии
4.1.4.3. Сравнительный анализ точности определения ККМ1 различными методами
4.2. Разработка метода управления и контроля размеров обратных мицелл с помощью лазерной спектроскопии КР микроэмульсий
4.2.1. Приготовление образцов и их характеризация
4.2.2. Спектроскопия комбинационного рассеяния обратных микроэмульсий АОТ
4.2.2.1. Зависимости спектральных характеристик валентной полосы ОН воды (3100 -3700 см-1), солюбилизированной в ядре обратных мицелл, от w
4.2.2.2. Влияние солюбилизированной воды на спектральную полосу АОТ в области 1040 - 1080 см-1
4.2.3. Метод определения размеров обратных мицелл в микроэмульсиях АОТ с помощью лазерной спектроскопии КР
4.3. Заключение к Главе
ГЛАВА 5. РОЛЬ РЕЗОНАНСОВ ФЕРМИ И ДАРЛИНГА-ДЕННИСОНА В ФОРМИРОВАНИИ СПЕКТРОВ КР ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ПРИ
САМООРГАНИЗАЦИИ НЕМИЦЕЛЛООБРАЗУЮЩИХ И МИЦЕЛЛООБРАЗУЮЩИХ АМФИФИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
5.1. РФ и РДД в водных растворах немицеллообразующего амфифильного соединения - этанола
5.1.1. Вклад резонанса Ферми в формирование валентных полос ОН-групп водно-этанольных растворов
5.1.1.1. Нахождение частотной расстройки А0 между невозмущёнными колебательными уровнями ОН
5.1.1.2. Нахождение частотной расстройки А между возмущенными колебательными уровнями ОН
5.1.1.3. Оценка вклада РФ в формирование валентной полосы ОН-групп воды и водно-этанольных растворов
5.1.2. Роль резонанса Дарлинга-Деннисона в формировании спектра КР ОН-групп воды и водно-этанольных растворов
5.2. Резонанс Ферми в мицеллярных водных растворах ^С8
5.2.1. Выделение Ферми-дублета из изотропной валентной полосы ОН-групп водного раствора ПАВ
5.2.2. Расчёт константы взаимодействия W и вклада резонанса Ферми в интенсивность валентной полосы ОН в водных растворах ПАВ
5.3. Заключение к Главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БЛАГОДАРНОСТИ
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ