Функциональные материалы, наноматериалы и технологии по теме: Новые гибридные материалы на основе производных фуллеренов и углеродных нанотрубок и их композиты с полимерными матрицами для газосенсорных приложений (заключительный)

Разработан метод синтеза смешанных хлорфторпроизводных фуллеренов и низших фторфуллеренов в реакции между хлорфуллеренами и фторидом серебра(I). Установлено строение семи новых соединений состава C60Cl6–nFn, n=1–5 и C60Fn, n=4, 6. Реакция инициируется ионами серебра и протекает по SN1 механизму. Синтезирован и спектрально охарактеризован первый эндоэдральный [6,6]-открытый Sc3N@C80(CF2). Особенности электронного строения Sc3N@C80(CF2) определены методами оптической спектроскопии и циклической вольтамперометрии. Методом ВЭЖХ-МС при фотоионизации при атмосферном давлении обнаружено пять изомеров C60F36, соотношение доминирующих изомеров симметрии C1 и С3 составило 3:1. Методом газовой электронографии определено строение С1- и С3-C60F36. Синтезированы и структурно охарактеризованы хлорфуллерены C70Cl6 и C70Cl8 со структурно модифицированным каркасом, содержащим две пары сочлененных пятичленных циклов. Созданы гибридные материалы на основе углеродных нанотрубок, фторфуллерена C60F48 в матрицах полупроводникового полимера P3HT и диэлектрических полимеров на основе полиорганосилоксанов и сшитых эпоксидных смол. Показано, что легирование полимера P3HT фторфуллереном приводит к появлению полос поглощения в диапазоне ближнего ИК (700-1000 нм) и сопровождается тушением флуоресценции, что свидетельствует о протекании процессов переноса заряда. Методом масс-спектрометрии МАЛДИ подтверждено частичное дефторирование C60F48 в матрице P3HT. Для композитов C60F48 и УНТ в диэлектрических полимерах были зарегистрированы вольт-амперные характеристики, а также методом импеданс-спектроскопии были исследованы их электрофизические свойства. Показано, что добавка фторфуллерена приводит к существенному росту сопротивления (с 0.38 до 2.2 МОм/см) и переходу симметричной линейной характеристики в нелинейную форму. Оптимизирован метод создания тонких пленок гибридных материалов P3HT:УНТ:C60F48 и P3HT:C60F48. Методом атомно-силовой микроскопии показано, что добавка C60F48 приводит к образованию более гладких пленок. Сконструированы тонкопленочные устройства ITO/P3HT:C60F48:УНТ/Ag и измерены их вольтамперные характеристики. Показано, что легирование P3HT фторфуллереном C60F48 приводит к увеличению подвижности носителей заряда на два порядка.