Калориметрическое исследование процесса роста глобул фотонного кристалла

Авторы: Галкин Н.К.
Опубликовано в выпуске: #7(24)/2018
DOI: 10.18698/2541-8009-2018-7-342
Раздел: Химия | Рубрика: Органическая химия
Ключевые слова: калориметрия, фотонные кристаллы, синтез, монодисперсность, спектроскопия, стоп-зона
Опубликовано: 24.07.2018

Проанализирован процесс синтеза фотонных кристаллов с помощью калориметричеких измерений. Получены графики тепловыделения в процессе синтеза золя будущего фотонного кристалла. Характерные участки графиков соответствуют эндо- и экзоэффектам (при эндоэффекте органическая и неорганическая фазы смешиваются и происходит процесс гидролиза мономера, а при большом экзоэффекте протекает реакция поликонденсации и активизируется рост зародышей твердой фазы). Выполнена оценка степени завершения реакции, ее значение составило около 6 % общего числа силанольных связей, что свидетельствует об очень рыхлой структуре полученного золя. После удаления растворителя получены монодисперсные иризирующие образцы. С помощью данных спектроскопии определены размеры частиц.

Литература

[1] Mayoral R., Requena J., Moya J.S., Lopez C., Cintas A., Miguez H., Vazquez L., Holgado M., Blanco A. 3D long-range ordering in an SiO2 submicrometer-sphere sintered superstructure. Adv. Mater., 1997, vol. 9, no. 3, pp. 257–260.

[2] Aubert T., Grasseta F., Mornet S., Duguet E., Cadora O., Cordiera S., Molarda Y., Demangea V., Mortier M., Hanedad H. Functional silica nanoparticles synthesized by water-in-oil microemulsion processes. J. Colloid Interface Sci., 2010, vol. 341, no. 2, pp. 201–208.

[3] Шабанова Н.А., Саркисов П.Д. Золь-гель технологии. Нанодисперсный кремнезем. Москва, Бином, 2014, 331 с.

[4] Stöber W., Fink A., Bohn E. Controlled growth of monodisperse silica spheres in the micron size range. Journal of Colloid And Interface Science, 1968, vol. 26, is. 1, pp. 62–69.

[5] Wang X.D., Shen H.X., Sang T., Xin-Bin Ch.., Li M.F., Cheng L.Ya., Wang Zh.Sh. Preparation of spherical silica particles by Stober process with high concentration of tetra-ethyl-orthosilicate. J. Colloid Interface Sci., 2010, vol. 341, no. 1, pp. 23–29.

[6] Волков А.И., Жарский И.М. Справочник по физической химии. Москва, Литера Гранд, 2016, 400 c.

[7] Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Константы неорганических веществ. Москва, Дрофа, 2006, 685 с.

[8] Brinker C.J. Hydrolysis and condensation of silicates: effects on structure. Journal of Non-Crystalline Solids, 1988, vol. 100, no. 1-3, pp. 31–50.

[9] Гончаренко Е.Е., Бадаев Ф.З., Авсинеева Н.К. Устойчивость и коагуляция лиофобных золей. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, 49 с.

[10] Горелик В.С., Лобойко А.А. Спектроскопия стоп-зон в пористых фотонных кристаллах. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2016, № 3, с. 102–109.