Tytuł Wpływ ozonu na właściwości fizykochemiczne polimerów przewodzących z grupy pochodnych politiofenu Autor Jacek Nowaczyk Język polski Wydawnictwo Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Mikołaja Kopernika ISBN 978-83-231-3191-5 Rok wydania 2014 Toruń ilość stron 138 Format pdf Spis treści 1. Wprowadzenie / 9
1.1 Wstęp / 9
1.1.1 Polimery przewodzące / 9
1.1.2 Ozon i jego parametry / 11
1.2 Przegląd tematyki badawczej dotyczącej wpływu ozonu na polimery / 14
1.2.1 Wpływ ozonu na elastomery dienowe / 14
1.2.2 Wpływ ozonu na poliolefiny / 18
1.2.3 Wpływ ozonu na polimery naturalne / 22
1.3 Wpływ ozonu i tlenu na cechy polimerów przewodzących / 24
1.4 Mechanizm reakcji ozonu ze związkami heterocyklicznymi / 27
2. Cel i zakres pracy / 30
3. Badane polimery / 32
3.1 Materiały polimerowe / 33
3.1.1 Politiofen / 33
3.1.2 Poli(3-alkilotiofeny) / 33
3.1.3 Kopolimery 3-alkiloiofenów i pochodnych tiofenu z ozbudowanym podstawnikiem / 35
4. Analiza spektroskopowa polimerów i produktów ich ozonowania / 40
4.1 Analiza 1H NMR / 40
4.1.1 Poli(3-pentylotiofen) / 40
4.1.2 Poli(3-heptylotiofen) / 42
4.1.3 Poli(3-nonylotiofen) 42
4.1.4 Produkty ozonowania homopolimerów 42
4.2 Analiza CPMAS 13C NMR / 43
4.2.1 Kopolimery serii HET, AcET i AET / 43
4.3 Spektroskopia FTIR / 47
4.3.1 Analiza rozpiętości sprzężeń na podstawie analizy widm FTIR. / 47
4.3.2 Wpływ ozonu na politiofen / 49
4.3.3 Teoretyczna interpretacja widma IR / 58
4.3.4 Poli(3-alkilotiofeny) / 63
4.3.5Kopolimery 3-alkilotiofenu linii alkoholowej HET / 66
4.3.6 Kopolimery 3-alkilotiofenu kolekcji estrowej AcET, AET, i ThET / 70
4.3.7 Kopolimery 3-(2-(1-naftaleno)winylo)tiofenu i 3-pentylotiofenu P[NVT-co-3PT] o
różnych stosunkach molowych komerów / 72
5. Mechanizm reakcji ozonu z układem sprzężonych pierścieni tiofenowych / 78
5.1 Metodyka obliczeń / 79
5.1.1 Mechanizm reakcji ozonu z układem nienasyconym / 79
5.1.2 Obliczenia teoretyczne ścieżek reakcji / 81
5.2 Wyniki obliczeń numerycznych / 84
5.2.1 Analiza wpływu długości łańcucha alkilowego na strukturę elektronową modelowego układu molekularnego / 84
5.2.2 Analiza barier rotacyjnych / 88
5.2.3 Stan początkowy substratów / 90
5.2.4 Procedury obliczeń kwantowo-chemicznych profili energetycznych / 94
5.2.5 Analiza trajektorii kolizyjnej ozonu z atomem siarki S2 / 95
5.2.6 Analiza trajektorii kolizyjnej ozonu z atomem węgla C5 / 97
5.2.7 Analiza trajektorii kolizyjnej ozonu z atomem węgla C6 / 101
5.2.8 Analiza trajektorii kolizyjnej ozonu z atomem węgla C7 / 104
5.2.9 Analiza trajektorii kolizyjnej ozonu z atomem węgla C8 / 107
6. Wpływ ozonu na morfologię poli(3-alkilotiofenów) / 112
6.1 Wpływ ozonu na morfologię błon z poli(3-pentylotiofenu) / 112
6.1.1 Analiza ziarnistości i chropowatości / 113
6.1.2 Analiza szerokości spękań / 114
6.1.3 Analiza obrazów fazowych AFM / 116
6.2 Zmiany morfologii próbek proszkowych pod wpływem ozonu / 118
6.3 Analiza cechy elektrycznych błon P3PT / 119
6.4 Wpływ ozonu na parametry elektryczne próbek proszkowych / 122
6.4.1 Zależność przewodnictwa od temperatury / 123
6.4.2 Zależność przewodnictwa od grubości próbki / 125
7. Podsumowanie / 127
8. Wykaz akronimów / 131
9. Piśmiennictwo cytowane / 132
1.1 Wstęp / 9
1.1.1 Polimery przewodzące / 9
1.1.2 Ozon i jego parametry / 11
1.2 Przegląd tematyki badawczej dotyczącej wpływu ozonu na polimery / 14
1.2.1 Wpływ ozonu na elastomery dienowe / 14
1.2.2 Wpływ ozonu na poliolefiny / 18
1.2.3 Wpływ ozonu na polimery naturalne / 22
1.3 Wpływ ozonu i tlenu na cechy polimerów przewodzących / 24
1.4 Mechanizm reakcji ozonu ze związkami heterocyklicznymi / 27
2. Cel i zakres pracy / 30
3. Badane polimery / 32
3.1 Materiały polimerowe / 33
3.1.1 Politiofen / 33
3.1.2 Poli(3-alkilotiofeny) / 33
3.1.3 Kopolimery 3-alkiloiofenów i pochodnych tiofenu z ozbudowanym podstawnikiem / 35
4. Analiza spektroskopowa polimerów i produktów ich ozonowania / 40
4.1 Analiza 1H NMR / 40
4.1.1 Poli(3-pentylotiofen) / 40
4.1.2 Poli(3-heptylotiofen) / 42
4.1.3 Poli(3-nonylotiofen) 42
4.1.4 Produkty ozonowania homopolimerów 42
4.2 Analiza CPMAS 13C NMR / 43
4.2.1 Kopolimery serii HET, AcET i AET / 43
4.3 Spektroskopia FTIR / 47
4.3.1 Analiza rozpiętości sprzężeń na podstawie analizy widm FTIR. / 47
4.3.2 Wpływ ozonu na politiofen / 49
4.3.3 Teoretyczna interpretacja widma IR / 58
4.3.4 Poli(3-alkilotiofeny) / 63
4.3.5Kopolimery 3-alkilotiofenu linii alkoholowej HET / 66
4.3.6 Kopolimery 3-alkilotiofenu kolekcji estrowej AcET, AET, i ThET / 70
4.3.7 Kopolimery 3-(2-(1-naftaleno)winylo)tiofenu i 3-pentylotiofenu P[NVT-co-3PT] o
różnych stosunkach molowych komerów / 72
5. Mechanizm reakcji ozonu z układem sprzężonych pierścieni tiofenowych / 78
5.1 Metodyka obliczeń / 79
5.1.1 Mechanizm reakcji ozonu z układem nienasyconym / 79
5.1.2 Obliczenia teoretyczne ścieżek reakcji / 81
5.2 Wyniki obliczeń numerycznych / 84
5.2.1 Analiza wpływu długości łańcucha alkilowego na strukturę elektronową modelowego układu molekularnego / 84
5.2.2 Analiza barier rotacyjnych / 88
5.2.3 Stan początkowy substratów / 90
5.2.4 Procedury obliczeń kwantowo-chemicznych profili energetycznych / 94
5.2.5 Analiza trajektorii kolizyjnej ozonu z atomem siarki S2 / 95
5.2.6 Analiza trajektorii kolizyjnej ozonu z atomem węgla C5 / 97
5.2.7 Analiza trajektorii kolizyjnej ozonu z atomem węgla C6 / 101
5.2.8 Analiza trajektorii kolizyjnej ozonu z atomem węgla C7 / 104
5.2.9 Analiza trajektorii kolizyjnej ozonu z atomem węgla C8 / 107
6. Wpływ ozonu na morfologię poli(3-alkilotiofenów) / 112
6.1 Wpływ ozonu na morfologię błon z poli(3-pentylotiofenu) / 112
6.1.1 Analiza ziarnistości i chropowatości / 113
6.1.2 Analiza szerokości spękań / 114
6.1.3 Analiza obrazów fazowych AFM / 116
6.2 Zmiany morfologii próbek proszkowych pod wpływem ozonu / 118
6.3 Analiza cechy elektrycznych błon P3PT / 119
6.4 Wpływ ozonu na parametry elektryczne próbek proszkowych / 122
6.4.1 Zależność przewodnictwa od temperatury / 123
6.4.2 Zależność przewodnictwa od grubości próbki / 125
7. Podsumowanie / 127
8. Wykaz akronimów / 131
9. Piśmiennictwo cytowane / 132
