Радіаційна функціоналізація плівок поліетиленгліколю з багатостінними вуглецевими нанотрубками

Автори М.А. Алєксандров1, Т.М. Пінчук-Ругаль1, О.П. Дмитренко1 , М.П. Куліш1 , А.І. Місюра1, А.М. Гапонов1, В.М. Попружко1, В.В. Шлапацька2
Приналежність

1Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 64, 01033 Київ, Україна

2Інститут фізичної хімії імені Л.В. Писаржевського НАНУ, проспект Науки, 31, 03028 Київ, Україна

Е-mail mrmarafon@gmail.com
Випуск Том 13, Рік 2021, Номер 5
Дати Одержано 16 серпня 2020; у відредагованій формі 20 жовтня 2021; опубліковано online 25 жовтня 2021
Посилання М.А. Алєксандров, Т.М. Пінчук-Ругаль, О.П. Дмитренко, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 13 № 5, 05029 (2021)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.13(5).05029
PACS Number(s) 72.80. – r,73.63.Fg
Ключові слова Поліетиленгліколь (3) , Вуглецеві нанотрубки (22) , Перколяція (5) , Оптична густина, Електронне опромінення (2) .
Анотація

Досліджено структуру, електропровідність та оптичне поглинання плівок поліетиленгліколю (ПЕГ) з багатостінними вуглецевими нанотрубками (БВНТ) у вихідному стані та після радіаційної функціоналізації за допомогою високоенергетичного електронного опромінення (Ее  1.8 МеВ) з дозами поглинання 10 та 30 МРад. Структуру досліджено за допомогою оптичного мікроскопа та рентгеноструктурного аналізу. Показано, що електронне опромінення істотно впливає на поведінку перколяційної кривої. Вже за дози поглинання 10 МРад поріг перколяції зростає майже на порядок, що обумовлено формуванням сітчастої структури в полімерній матриці, як наслідок зшивання макромолекул. Отримано низькі значення порогу перколяції для плівкових зразків ПЕГ з БВНТ. Для побудови теоретичних кривих використано дві теорії. За допомогою підгонки експериментальних даних відношення σc/σm, встановлено зростання с зі збільшенням дози поглинання, що узгоджується зі скейлінговим наближенням. Показано зміни у спектрах оптичного поглинання з ростом концентрації БВНТ в матриці ПЕГ перед та після функціоналізації за допомогою високоенергетичного електронного опромінення. Радіаційне опромінення складним чином впливає на структуру та властивості полімерних композитів та може генерувати різноманітні дефекти у вуглецевих нанотрубках. Складна поведінка спектру оптичного поглинання обумовлена появою особливостей поглинання, пов’язаних з наявністю сингулярностей у вуглецевих нанотрубках.

Перелік посилань