Спосіб одержання гібридних органічно-неорганічних фотолюмінесцентних композитів

1. Спосіб одержання гібридних органічнонеорганічних фотолюмінесцентних композитів типу гість-хазяїн на основі електропровідного спряженого полімеру, яким є полі(2-метокси-5-етил-2'гексилокси-пара-феніленвінілен), та мезопористої неорганічної матриці, якою є мезопористий кремнезем з розміром частинок 0,5-2,0мкм, що мають пори діаметром 3-15нм, який відрізняється тим, що до 0,5-2,0% розчину полі(2-метокси-5-етил-2'гексилокси-пара-феніленвінілену) в малополярному органічному розчиннику додають мезопористий U 2 (19) 1 3 17036 4 тинками МСМ-41 або МСМ-48 або SBA-15 або тильованою водою і висушують в повітрі при темSBA-16 з розміром частинок 0,5-2,0мкм, які мають пературі навколишнього середовища, а потім кавпорядковану систему пор діаметром 3-15нм з льцинують при 823К протягом 6год. для вилучення подальшим промиванням органічним розчинниструктуроутворювача, яким є ЦТАБ. Розмір частиком, очищенням шляхом екстракції цим розчиннинок одержаного МСМ-41 дорівнює 0,5-2нм. Частиком та висушуванні у вакуумі при 50°С. нки МСМ-41 мають впорядковану систему пор діаМалополярним органічним розчинником може метром 2,8нм. бути толуол, бензол, ксилол, хлорбензол, хлорДля одержання гібридного композиту на основі заміщені алкани з загальною формулою MEH-PPV та МСМ-41 до 50мл 1% розчину полімеCnH2n+2-mClm, де n=1-2, m=1-3, тетрагідрофуран. ру в толуолі при постійному перемішуванні при Слід зазначити, що для досягнення необхіднокімнатній температурі додають 0,5г МСМ-41 з розго технічного результату мезопористий кремнезем міром пор 2,8нм, який попередньо сушили у вакунеобхідно попередньо висушити у вакуумі при умі при 150°С протягом 6год. Твердий продукт 150°С протягом 6 годин. виділяють на фільтрі через 48год., промивають Використання обмежуючого впливу неорганічтолуолом, очищають шляхом екстракції толуолом ної матриці на макромолекули електропровідного в апараті Сокслета, після чого висушують у вакууспряженого полімеру, які ізольовані всередині намі при 50°С. Одержаний гібридний органічнонорозмірних каналів неорганічної матриці, нівелює неорганічний композит має наповнення неорганічміжмолекулярну взаємодію між полімерними ланної матриці, якою є МСМ-41, електропровідним цюгами, що впливає на їх конформацію та електспряженим полімером, яким є MEH-PPV, ронну структуру, що може забезпечити збільшення 12,9ваг.%. Наявність будови типу гість-хазяїн, тобінтенсивності люмінесценції внаслідок зростання то збереження мезопористої структури матриці та сили осцилятора внутрішньомолекулярного хроприсутність макромолекул спряженого полімеру мофору, покращення чистоти кольору люмінесцевсередині її нанорозмірних каналів підтверджуєтьнції за рахунок зменшення інтенсивності люмінесся даними рентгенівської дифракції (Фіг.2, крива ценції хромофорів з довжиною хвилі 635нм, 2). Нормований спектр фотолюмінісценції компообумовлених агрегацією полімерних ланцюгів, та зиту представлено на Фіг.1 (крива 2). звуженню ширини лінії внутрішньомолекулярного Приклад 2. хромофору, покращення стабільності люмінесценДля одержання гібридного композиту на основі ції полімеру внаслідок уповільнення дифузії кисню MEH-PPV та МСМ-41 до 50мл 1% розчину полімевсередину нанорозмірних каналів неорганічної ру в хлорбензолі при постійному перемішуванні матриці. при кімнатній температурі додають 0,5г МСМ-41 з Нижче представлено опис конкретних прикларозміром пор 2,8нм, який попередньо сушили у дів технічної реалізації заявленого нами способу. вакуумі при 150°С протягом 6год. Твердий продукт Приклад 1. виділяють на фільтрі через 48год., промивають Для синтезу мезопористої неорганічної матрихлорбензолом, очищають шляхом екстракції хлорці типу МСМ-41, яку використовували для одербензолом в апараті Сокслета, після чого висушужання гібридних композитів, 0,36г броміда цетилтють у вакуумі при 50°С. Одержаний гібридний орриметиламонію (ЦТАБ) добавляють в розчин 0,18г ганічно-неорганічний композит має наповнення NaCI в 25мл деіонізованої води. Розчин перемінеорганічної матриці, якою є МСМ-41, електропрошують 10хв., після чого додають 1,15мл водного відним спряженим полімером, яким є MEH-PPV, колоїдного розчину кремнезему з концентрацією 3,2ваг.%. Наявність будови типу гість-хазяїн, тобто 39,77% (Ludox HS-40, Du Pont) і 1,09г КОН. Реакзбереження мезопористої структури матриці та ційну суміш перемішують 12год. при кімнатній теприсутність макромолекул спряженого полімеру мпературі, після чого рН розчину знижують до 9,0 і всередині її нанорозмірних каналів підтверджуєтьпроводять гідротермальну обробку при темперася даними рентгенівської дифракції (Фіг.2, крива турі 373К протягом 48год. Твердий осад, що утво3). Нормований спектр фотолюмінісценції компорюється, виділяють на фільтрі, промивають дисзиту представлено на Фіг.1 (крива 3). Таблиця 1 № прикладу Матеріал Середовище синтезу прототип MEH-PPV 1. MEH-PPV/МСМ-41 толуол 2. MEH-PPV/МСМ-41 хлорбензол Параметри прикладів виготовлення гібридних органічно-неорганічних композитів типу гістьхазяїн на основі електропровідних спряжених полімерів, зокрема MEH-PPV, та мезопористих неорганічних матриць, зокрема, типу МСМ-41, зведено в таблицю 1. Вимірювання фотолюмінісценції зразків одержаних матеріалів та прототипу у формі компактних дисків товщиною 50мкм проводили на спектрометрі HITACHI MPF-4, використовуючи збуджуюче Інтенсивність фотолюмінісценції, від. од. 1 88 40 t1, хв. 6 30 13 світло з довжиною хвилі 500нм. Залежність максимальної інтенсивності фотолюмінісценції від часу в повітрі при кімнатній температурі моделювали для інтервалу часу 0-10хв. експонентою першого порядку за формулою (1): t , I I0 A1 exp (1) t1 де t1 - декремент спаду фотолюмінісценції. 5 17036 6 Наведені на Фіг.2 та в таблиці 1 дані показуПерелік фігур і креслень ють, що гібридні органічно-неорганічні композити На Фіг.1 наведено нормовані спектри фототипу гість-хазяїн та спосіб їх одержання, які заявлюмінесценції: MEH-PPV (1) та композитів на осляються, дають змогу одержувати гібридні компонові MEH-PPV та МСМ-41 з прикладу 1 (2) і прикзити з високим вмістом електропровідного спряладу 2 (3). женого полімеру, які характеризуються На Фіг.2 наведено дифрактограми зразків МСМ-41 збільшеною інтенсивністю фотолюмінісценції, (1) та композитів на основі MEH-PPV та МСМ-41 з більш чистим кольором люмінесценції та покраприкладу 1 (2) і прикладу 2 (3). щеною її стабільністю. Слід зазначити, що наведені приклади лише ілюструють створення корисної моделі, проте не обмежують її. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601