Архив публикаций

Тезисы

XV-ая конференция

Применение компьютерного моделирования для исследования процесса карбонизации поливинилиденфторида

Сапожникова Т.С.

Южно-Уральский Государственный Университет, Физический ф-т, каф. Общей и теоретической физики, Россия, 454080, г. Челябинск, пр-т Ленина 76, корп. 1, ауд. 249, Тел.: (8351) 265-47-13, E-mail: lyagushkina@rambler.ru

Поливинилиденфторид (ПВДФ) – полимер, который нашел широкое применение в промышленности благодаря ряду своих свойств (высокой прочности, эластичности, химической инертности, термостойкости и др.), а также перспективный материал для электроники и медицины. При этом интерес представляет не только сам полимер, но и продукты его карбонизации, или дегидрофторирования.

Известно, что под воздействием рентгеновского излучения, химических реагентов или при бомбардировке заряженными частицами происходит дегидрофторирование полимера: с его поверхности удаляются атомы фтора и водорода. Данный процесс также называется карбонизацией, поскольку при модификации полимера не удаляется углерод, и образуются углеродные цепочечные структуры (карбиноиды).

Следует отметить, что экспериментальные исследования карбонизации ПВДФ не дают детального представления о ходе данного процесса, поэтому для более глубокого рассмотрения необходимым оказалось проведение компьютерного моделирования.

Согласно математической модели карбонизации ПВДФ [1] нами была разработана методика моделирования процесса карбонизации. Затем методами квантово-химических расчетов [2] проведено компьютерное моделирование геометрической и электронной структуры молекул ПВДФ, карбина и промежуточных структур, образующихся в ходе карбонизации (согласно методике). По результатам расчетов строились полные и парциальные плотности состояний рассматриваемых молекул и сравнивались с экспериментальными данными – фотоэлектронными и NEXAFS спектрами пленки ПВДФ, снятыми по мере карбонизации.

Таким образом, была установлена возможность интерпретации образующихся в ходе карбонизации структур по фотоэлектронным и NEXAFS спектрам, а также адекватность и применимость разработанной методики для исследования процесса дегидрофторирования ПВДФ.

• открыть в PDF формате