Структура та електронні властивості нанокомпозитів ПВХ з вуглецевими нанотрубками при опроміненні

Abstract

Синтезовано нанокомпозити ПВХ–БВНТ з різним вмістом вуглецевих нанотрубок (0,2–2,0 ваг.%). Вивчено структурні властивості, а також спектри фотолюмінесценції одержаних нанокомпозитів у вихідному стані та після високоенергетичного електронного опромінювання з дозою поглинання у 0,05 МГр. Показано, що ПВХ є частково кристалічним полімером, ступінь кристалічности якого змінюється немонотонно при леґуванні й опромінюванні. Внаслідок дегідрохлоринації ПВХ у полімерних макромолекулах з’являються структурні дефекти у вигляді полієнових послідовностей, які призводять до емісії ПВХ. Рекомбінаційне випромінення нанокомпозитів з трубками змінюється за рахунок перебудови електронної структури полієнів, зумовленої виникненням донорно-акцепторної взаємодії між нанотрубками та полієнами макромолекул ПВХ.

Синтезированы нанокомпозиты ПВХ–БВНТ с различным содержанием углеродных нанотрубок (0,2–2,0 вес.%). Изучены структурные свойства, а также спектры фотолюминесценции полученных нанокомпозитов в исходном состоянии и после высокоэнергетического электронного облучения с дозой поглощения 0,05 МГр. Показано, что ПВХ является частично кристаллическим полимером, степень кристалличности которого изменяется немонотонно при допировании и облучении. Вследствие дегидро-хлоринации ПВХ в полимерных макромолекулах появляются структурные дефекты в виде полиэновых последовательностей, которые приводят к эмиссии ПВХ. Рекомбинационное излучение нанокомпозитов с трубками изменяется за счёт перестройки электронной структуры полиэнов, обусловленной возникновением донорно-акцепторного взаимодействия между нанотрубками и полиэнами макромолекул ПВХ.

Nanocomposites PVC–MWCNT with different content of carbon nanotubes (0.2–2.0 wt.%) are synthesized. The structural properties and photolumines-cence spectra of nanocomposites obtained in the initial state and after high-energy electron irradiation with absorption dose of 0.05 MGy are studied. As shown, the PVC is partially crystalline polymer with crystallinity, which varies nonmonotonously due to doping and irradiation. Because of dehydrochlo-risation of the PVC, in polymer macromolecules, structural defects appear as polyene sequences that results in emission of the PVC. Recombination radiation of nanocomposites with tubes varies due to the transformation of the electronic structure of polyenes, which is caused by the appearance of the donor–acceptor interaction between the nanotubes and the polyenes of PVC macromolecules.