Взаємодія поліметинових барвників різної йонности та нановуглецевих структур

Abstract

Відпрацьовано синтез препаративних кількостей стабільних дисперсій наноструктур графіту, частково окисненого графіту та окисненого графіту, модифікованого етилендіаміном в органічних розчинниках (спиртах і діоксані). Досліджено взаємодію поліметинових (аніонного і катіонного) барвників з вуглецевими наноструктурами різних типів у спиртових розчинах. Знайдено, що спектри поглинання барвників у дисперсіях нанографітів є суперпозицією спектральних кривих окремих компонентів, що свідчить про відсутність сильних специфічних взаємодій між ними. Навпаки, у спиртових дисперсіях нанотрубок спостерігається швидке зменшення інтенсивности смуги поглинання барвників у часі до досягнення рівноваги насичення. Показано, що з дво- та багатостінними нанотрубками зв'язується більша кількість барвника на одиницю маси, ніж з одностінними. Вірогідно, це зумовлено інтеркаляцією молекул барвників у багатостінних нанотрубках. При цьому спостерігається стабілізація суспензії нанотрубок у присутності барвників, тобто зменшення швидкости осідання їх.

Synthesis of preparative amounts of stable dispersions of graphite, partially oxidized graphite, and oxidized graphite modified with ethylenediamine nanostructures in organic solvents (ethanol and dioxane) is worked through. The interaction of polymethine (anionic and cationic) dyes with different types of carbon nanostructures in ethanol solutions is investigated. As found, the absorption spectra of dyes in dispersions of nanographite are a superposition of the spectral curves of the individual components that indicates the absence of strong specific interactions between them. In contrast, in dispersions of nanotubes, a rapid decrease in the absorption-band intensity of dyes is observed in the course of time to reach some saturation equilibrium. As shown, the two- and multiwalled carbon nanotubes absorb greater amount of dye per unit weight than single-walled ones. This is probably due to the intercalation of dye molecules into two/multiwalled nanotubes. Moreover, there is stabilization of the suspension of nanotubes in the presence of dyes, i.e. a decrease in the sedimentation rate.

Отработан синтез препаративных количеств стабильных дисперсий наноструктур графита, частично окислённого графита и окислённого графита, модифицированного этилендиамином в органических растворителях (спиртах и диоксане). Исследовано взаимодействие полиметиновых (анионного и катионного) красителей с углеродными наноструктурами различных типов в спиртовых растворах. Найдено, что спектры поглощения красителей в дисперсиях нанографитов являются суперпозицией спектральных кривых отдельных компонентов, что свидетельствует об отсутствии сильных специфических взаимодействий между ними. Напротив, в дисперсиях нанотрубок наблюдается быстрое уменьшение интенсивности полосы поглощения красителей во времени до достижения равновесия насыщения. Показано, что с дву- и многослойными нанотрубками связывается большее количество красителя на единицу массы, чем с одностенными. Вероятно, это обусловлено интеркаляцией молекул красителей в многостенных нанотрубках. При этом наблюдается стабилизация суспензии нанотрубок при наличии красителей, то есть уменьшение скорости их оседания.