Анализ кристаллических фаз электроактивных форм композита сополимера поливинилиденфторида и тетрафторэтилена с нанографитом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучено влияние условий кристаллизации сополимера винилидендфторида (ВДФ) с тетрафторэтиленом (ТФЭ) (Ф-42) из апротонных растворителей диметилсульфоксида (ДМСО) и диметилформамида (ДМФ) в изотермических условиях при температуре 60, 90, 150°С на фазовый состав пленок. Исследовано содержание кристаллических фаз в пленках Ф-42 методами ИК-фурье-спектроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния света, рентгенофазового анализа. Изучено влияние наполнения пленок сополимера нанографитом на фазы кристалличности. Наполнение нанографитом изменяет кристаллическую структуру пленок полимерного пьезоэлектрика и их пьезоэлектрические свойства, формируя электроактивные β- и γ-фазы с высоким содержанием при кристаллизации из 5 мас. % растворов апротонных растворителей. Установлены некоторые особенности анализа содержания кристаллических аллотропных фаз указанными методами. Общее содержание кристаллических электроактивных фаз сополимера ВДФ/TФЭ при изотермической кристаллизации из ДМСО и ДМФ составило 96–98%, тогда как содержание β-фазы 75–80%.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. И. Бачурин

Ярославский филиал Физико-технологического института им. К.А. Валиева РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: vibachurin@mail.ru
Россия, Ярославль, 150067

Н. Г. Савинский

Ярославский филиал Физико-технологического института им. К.А. Валиева РАН

Email: vibachurin@mail.ru
Россия, Ярославль, 150067

А. П. Храмов

Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова

Email: artem.khramov.99.99@mail.ru
Россия, Ярославль, 150003

М. А. Смирнова

Ярославский филиал Физико-технологического института им. К.А. Валиева РАН

Email: vibachurin@mail.ru
Россия, Ярославль, 150067

Р. В. Селюков

Ярославский филиал Физико-технологического института им. К.А. Валиева РАН

Email: vibachurin@mail.ru
Россия, Ярославль, 150067

Список литературы

  1. Наумова О.В., Генералов В.М., Зайцева Э.Г., Латышев А.В., Асеев А.Л., Пьянков С.А., Сафатов А.С. // Микроэлектроника. 2021. Т. 50. С. 166. https://doi.org/10.31857/S0544126921030066
  2. Weinhold S., Litt M.H., Lando J.B. // Macromolecules. 1980. V. 13. P. 1178. https://doi.org/10.1063/1.327425
  3. Bužarovska A., Kubin M., Makreski P., Zanoni M., Gasperini L., Selleri G., GualandiС. // J. Polymer Res. 2022. V. 29. № 7. P. 272. https://doi.org/10.1007/s10965-022-03133-z
  4. Singh P., Borkar H., Singh B.P., Singh V.N., Kumar A. // AIP Adv. 2014. V. 4. № 8. P. 4. https://doi.org/10.1063/1.4892961
  5. Guo S., Duan X., Xie M., Aw K.C., Xue Q. // Micromachines. 2020. V. 11. P. 1076. https://doi.org/10.20944/preprints202011.0262.v1
  6. Liu Y., Aziguli H., Zhang B., Xu W., Lu W., Bernholc J., Wang, Q. // Nature. 2018. V. 562. № 7725. P. 96. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0550-z
  7. Ramaiah N., Raja V., Ramu C. // Oriental J. Chem. 2021. V. 37. № 5. P. 1. https://doi.org/10.13005/ojc/370513
  8. Guo S., Duan X., Xie M., Aw K.C., Xue Q.G. // Micromachines. 2020. V. 11. P. 1076. https://doi.org/10.3390/mi11121076
  9. Davis G.T., McKinney J.E., Broadhurst M.G., Roth S. // J. Appl. Phys. 1978. V. 49. P. 4998. https://doi.org/10.1063/1.324446
  10. Grushevski E., Savelev D., Mazaletski L., Savinski N., Puhov D. // J. Phys. Conf. Ser. 2021. V. 2086. P. 012014. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2086/1/012014
  11. Furukawa T. // Phase Transitions: A Multinational J. 1989. V. 18. P. 143. https://doi.org/10.1080/01411598908206863
  12. Живулин В.Е., Хайранов Р.Х., Злобина Н.А., Песин Л.А. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2020. № 11. С. 36. https://doi.org/10.31857/S1028096020110175
  13. Живулин В.Е., Евсюков С.Е., Чалов Д.А., Морилова В.М., Андрейчук В.П., Хайранов Р.Х., Маргамов И.Г., Песин Л.А. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2022. № 9. С. 3. https://doi.org/10.31857/S1028096022090217
  14. Тарасов А.В. Взаимодействие фторполимера (сополимера тетрафторэтилена и винилиденфторида) с переходными металлами (Ta, Nb, Ti, W, Mo, Re): Автореф. дис. … канд. хим. наук: 02.00.04. М.: ИОНХ, 2010. 119 с.
  15. Gregorio J.R., Cestari M. // J. Polymer Sci. B. 1994. V. 32. № 5. P. 859. https://doi.org/10.1002/polb.1994.0903205
  16. Benz M., Euler W.B. // J. Аppl. Рolymer. Sci. 2003. V. 89. P. 1093. https://doi.org/10.1002/app.12267
  17. Shaik H., Rachith S.N., Rudresh K.J., Sheik A.S., Raman K.H.T., Kondaiah P., Mohan G. // J. Polym. Res. 2017. V. 24. Р. 1. https://doi.org/10.1007/s10965-017-1191-x
  18. Li X., Wang Y., He1 T., Hu Q., Yang Y. // J. Mater. Sci.: Mater. Electronics. 2019. V. 30. Р. 20174. https://doi.org/10.1007/s10854-019-02400-y
  19. Li Y., Xu J.Z., Zhu L., Zhong G.J., Li Z.M. // J. Phys. Chem. B. 2012. V. 116. P. 14951. https://doi.org/10.1021/jp3087607
  20. Cai X., Lei T., Sun D., Lin L. // RSC Adv. 2017. V. 7. P. 15382. https://doi.org/10.1039/c7ra01267e
  21. Li X., Wang Y., He T., Hu Q., Yang Y. // J. Mater. Sci.: Mater. Electronics. 2019. V. 30. P. 20174. https://doi.org/0.1007/s10854-019-02400-y
  22. Chen C., Cai F., Zhu Y., Liao L., Qian J., Yuan F.G., Zhang N. // Smart Mater. Struct. 2019. V. 28. P. 065017. https://doi.org/10.1088/1361-665X/ab15b7
  23. Vasic N., Steinmetz J., Görke M., Sinapius M., Hühne C., Garnweitner G. // Polymers. 2021. V. 13. P. 3900. https://doi.org/10.3390/polym13223900
  24. BoccaccioT., BottinoA., CapannelliG., PiaggioP. // J. Membrane Sci. 2002. V. 210. P. 315. https://doi.org/10.1016/s0376-7388(02)00407-6
  25. Simoes R.D., Job A.E., Chinaglia D.L., Zucolotto V., Camargo‐Filho J.C., Alves N., Constantino C.J.L. // J. Raman Spectrosc. 2005. V. 36. P. 1118. https://doi.org/10.1002/jrs.1416
  26. Ueda A., Ali O., Zavalin A., Avanesyan S., Collins W.E. // Biosensors and Bioelectronics Open Access. 2018. V. 2018. P. BBOA-111. https://doi.org/10.29011/BBOA-111.100011
  27. Kobayashi M., Tashiro K., Tadokoro H. // Macromolecules. 1975. V. 8. P. 158. https://doi.org/10.1021/ma60044a013
  28. Miranda T., Riosbaasa V., Lohb K.J., O’Bryanc G., Loyola B.R. // Proc. SPIE. 2014. V. 9061. P. 235. https://doi.org/10.1117/12.2045430
  29. Chapron D., Rault F., Talbourdet A., Lemort G., Cochrane C., Bourson P., Devaux E., Campagne C. // J. Raman Spectrosc. 2021. https://doi.org/10.1002/jrs.6081. HAL Id: hal-03163716. https://hal.univ-lorraine.fr/hal-03163716
  30. Job A.E., Simoes R.D., J.A. Giacometti J.A., Zucolotto V., Oliveira O.N., Gozzi J.G., Chinaglia D.L., Constantino C.J.L. // Appl. Spectrosc. 2005. V. 59. P. 275. https://doi.org/10.1366/000370205358533
  31. Кочервинский В.В., Сульянов С.Н. // ФТТ. 2006. Т. 48. С. 1016. http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/3441
  32. Кочервинский В.В., Малышкина И.А., Воробьев Д.В., Бессонова Н.П. // ФТТ. 2010. Т. 52. С. 1841. http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/1979
  33. Кочервинский В.В. // Russ. Chem. Rev. 1996. V. 65. P. 865. https://doi.org/ 10.1070/RC1996v065n10ABEH000328
  34. Кочервинский В.В., Мурашева Е.М. // Высоком. соединения. А. 1991. Т. 33. № 10. С. 2096.
  35. Кочервинский В.В., Киселев Д.А., Малинкович М.Д., Павлов А.С., Козлова Н.В., Шмакова Н.А. // Высокомол. соединения. А. 2014. Т. 56. С. 53. https://doi.org/10.7868/S2308112014010064

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. ИК-фурье-спектры образцов Ф-42, кристаллизованных при 60°С из раствора: ДМСО/Ф-42 (1); ДМФ/Ф-42 (2); ДМФ/Ф-42–нанографит (3); ДМСО/Ф-42–нанографит (4).

Скачать (167KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спектр КРС порошка Ф-42.

Скачать (163KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Спектр КРС пленки Ф-42, кристаллизованной из 5 мас. % Ф-42 в ДМСО с добавлением 5 мас. % нанографита при 60°С в течение 72 ч после процедуры разделения спектрального отклика.

Скачать (169KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Спектр КРС нижней стороны образца пленки, кристаллизованной из 5 мас. % Ф-42, наполненного 5 мас. % нанографита, при 60°С в течение 72 ч из раствора ДМСО. В спектре наблюдаются два пика D (полоса около 1340 см–1) и G-полоса около 1570 см–1.

Скачать (80KB)
Метаданные
6. Рис. 5. РЭМ-изображение поверхности образца пленки Ф-42, наполненного 5 мас. % нанографита.

Скачать (347KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Дифрактограмма образца исходного порошка Ф-42 после процедуры разделения пиков.

Скачать (156KB)
Метаданные

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».