Лазерная спектроскопия самоорганизации амфифильных соединений в растворах

Диссертационная работа посвящена исследованию процессов самоорганизации амфифильных соединений в растворах и разработке методов управления и контроля двух важнейших характеристик самоорганизации мицеллообразующих поверхностно-активных веществ (ПАВ) — критической концентрации мицеллообразования (ККМ) и размеров мицелл — с помощью лазерной спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) света. В работе с помощью лазерной спектроскопии КР водных растворов амфифильных молекул этанола и хемометрического метода анализа данных MCR-ALS (Multivariate Curve Resolution — Alternating Least Squares) были получены спектры самоорганизованных ассоциатов из молекул воды и этанола с разной силой водородных связей. Результаты показали, что наиболее прочносвязанные ассоциаты образуются в водно-этанольном растворе с содержанием этанола 20 об.%. Были определены области спектра КР водных растворов мицеллообразующих ПАВ, характеристики которых чувствительны к процессам самоорганизации амфифильных молекул. Количественные характеристики обнаруженных спектральных областей позволили определить значения ККМ, которые соответствовали значениям, полученным другими независимыми контактными методами. Таким образом, показана возможность контроля процессов мицеллообразования с помощью дистанционного и «мягкого» метода спектроскопии КР. Установлена возможность управления процессами самоорганизации ПАВ в тройных системах вода-этанол-додецилсульфат натрия посредством изменения концентраций компонентов и контроля за этими процессами с помощью лазерной спектроскопии КР. Впервые разработаны методы управления и определения ККМ амфифилов в различных растворителях и контроля размеров обратных мицелл в микроэмульсиях с помощью спектроскопии КР. Результаты проведённых исследований обеспечивают широкие перспективы использования новых методов лазерной диагностики мицеллярных систем в нанотехнологиях. Исследована природа спектров КР водных растворов амфифильных соединений. В частности, определена существенная роль внутримолекулярных резонансов Ферми и Дарлинга-Деннисона в формировании спектров КР водных растворов амфифильных соединений.