Содержание к диссертации
Введение
2. Обзор литературы 6
2.1. Синтез и физико-химические свойства наноструктурных материалов 6
2.1.1. Состояние проблемы 6
2.1.2. Применение наноструктурных материалов 8
2.1.3. Технология консолидированных наноструктурных материалов 9
2.2. Технология полимерных пористых, трубчатых и биологических наноматериалов 12
2.3. Шаблонный синтез наноструктурных материалов 15
2.3.1. Материалы, синтезируемые шаблонным методом 16
2.4. Методы получения шаблонных материалов 19
2.4.1. Электрохимическое осаждение металлов 19
2.4.2. Химическое осаждение металлов 21
2.4.3. Химическая полимеризация 22
2.4.4. Золь-гель осаждение 22
2.5. Материалы, используемые в шаблонном синтезе 22
2.5.1. Мембраны из оксида алюминия 22
2.5.2. Другие нанопористые материалы 23
2.5.3. Трековые мембраны 23
2.6. Шаблонный синтез никелевых микро- и наноструктурных материалов 35
2.6.1. Электрохимическое осаждение никеля 37
2.6.2. Химическое осаждение металлов в шаблонном синтезе 38
3. Материалы и методы исследований 40
3.1. Полиэтилентерфталатные пленки и трековые мембраны 40
3.2. Магнетронное напыление металлов 41
3.3. Определение краевого угла смачивания поверхности облученных полимерных пленок и трековых шаблонов 43
3.4. Методики исследования структуры поверхностей пор полиэлилентерефталатных пленок и трековых мембран 44
3.4.1. Электронная и атомно-силовая микроскопия 44
3.4.2. Определение среднего диаметра пор трековых мембран 44
3.5. Иследование электроповерхностных свойств полиэтилентерефталатных трековых мембран-шаблонов 46
3.6. Составы растворов для получения металлических шаблонных материалов 48
3.6.1. Составы растворов для получения металлических шаблонных материалов электрохимическим осаждением никеля 48
3.6.2. Составы растворов для получения металлических шаблонных материалов химическим нанесением серебра 49
3.7. Исследование электрохимических свойств металлических шаблонных материалов методом циклической вольтамперометрии 50
3.8. Рентгеновская дифрактометрия 52
3.9. Гигантское комбинационное рассеяние 52
4. Результаты и их обсуждение 53
4.1. Оптимизация процесса получения полиэтилентерефталатных трековых мембран с симметричной структурой пор 53
4.2. Получение асимметричных полиэтилентерефталатных трековых мембран 61
4.3. Получение металлических шаблонных материалов электрохимическим осаждением никеля 71
4.3.1. Получение металлических шаблонных материалов Обзор литературы электрохимическим осаждением никеля на симметричные трековые мембраны 71
4.3.2. Получение металлических шаблонных материалов электрохимическим осаждением никеля на асимметричные трековые мембраны 83
4.4. Получение металлических шаблонных материалов химическим осаждением серебра 85
4.4.1. Металлизация ПЭТФ-пленки химическим осаждением серебра 86
4.4.2. Получение шаблонных материалов химическим осаждением серебра на полимерные трековые мембраны 88
4.5. Использование полиэтилентерефталатных трековых мембран для синтеза ГКР-активных наноструктур 103
4.5.1. Синтез ГКР-активных острийных наноструктур 104
4.6. Физико-химические свойства полученных металлических шаблонных материалов 105
4.6.1. Электрохимическое поведение никелевых шаблонных материалов, полученных с использованием ПТШ 106
4.6.2.Электрохимическое поведение никелевых шаблонных материалов, полученных с использованием ПАТШ 110
4.6.3. Химическое осаждение платины и палладия 112
4.6.4. Оценка никелевых шаблонных наноструктурных материалов как электродов для выделения водорода 118
4.6.5. Чувствительность анализа с применением ГКР-активных поверхностей, полученных с использованием шаблонного синтеза 120
5. Основные выводы 122
6. Список цитируемой литературы 123
- Технология консолидированных наноструктурных материалов
- Оптимизация процесса получения полиэтилентерефталатных трековых мембран с симметричной структурой пор
- Получение шаблонных материалов химическим осаждением серебра на полимерные трековые мембраны
- Чувствительность анализа с применением ГКР-активных поверхностей, полученных с использованием шаблонного синтеза
Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время интенсивно развиваются области науки и техники, связанные с получением и исследованием наноструктурных материалов. Одним из наиболее перспективных и современных подходов к производству таких материалов является метод шаблонного синтеза. Метод основан на полном или частичном заполнении пространства пор матрицы-шаблона требуемым веществом. Причем размер и форма синтезируемых частиц определяются, соответственно, размером и формой пор используемого шаблона. После проведения синтеза полученные шаблонные материалы могут быть использованы как вместе с матрицей-шаблоном, так и выделены в виде отдельных частиц, либо в виде массива частиц, закрепленных на подложке.
Для изготовления шаблонным методом различных микро- и наноструктурных материалов, обладающих высокой однородностью размеров и формы, наиболее перспективны мембранные материалы, получаемые по технике травления ионных треков - трековые мембраны. Трековые мембраны представляют собой полимерную пленку толщиной 5-50 мкм с набором практически одинаковых по размеру и форме пор. Размер пор в трековых мембранах может варьироваться от 10 нм до 5 мкм, плотность пор, в зависимости от их диаметра, может составлять 105 - 1010 единиц на см2. Полученные шаблонным методом материалы могут использоваться в различных отраслях науки и техники, таких как: электролиз воды (металлические наноструктурные электроды), катализ (топливные элементы), наноэлектроника (системы «холодных» катодов и проводников), ГКР-анализ (наноострия для ГКР-спектроскопии), а также в других областях, где требуются материалы с чрезвычайно развитой поверхностью.
Однако многие технологически важные вопросы получения полимерных трековых мембран и шаблонных материалов на их основе до сих пор не получили должного рассмотрения. Прежде всего это касается разработки методов создания полиэтилентерефталатных трековых мембран с заданной формой пор, а также комплексного изучения методов их металлизации. Решение этих вопросов позволит получать разнообразные металлические микро- и наноструктурные материалы, содержащие наноразмерные проволоки, трубки, острия и т.п.
Цель исследований: получение полиэтилентерефталатных трековых мембран с заданной формой пор для создания на их основе металлических шаблонных микро-и наноструктурных материалов и исследование их свойств.
Научная новизна:
—впервые изучено влияние пострадиационной термообработки облученной высокоэнергетичными ионами ПЭТФ-пленки на ее структурно-морфологические свойства; выявлено возникновение двух основных конкурирующих процессов во время температурного воздействия - деструкции продуктов радиолиза и кристаллизации аморфной области вблизи трека высокоэнергетичной частицы;
-показано влияние добавки этилового спирта в травящий агент на геометрию пор, получаемых травлением треков высокоэнергетичных ионов Аг в ПЭТФ-пленке;
-изучены различные методы металлизации поверхности полиэтилентерефталатных трековых мембран, позволяющие получать металлические шаблонные микро- и наноструктурные материалы с высокоразвитой поверхностью; показано
влияние методов металлизации полимерных трековых мембран на морфологию полученных с их помощью материалов.
Практическая значимость:
-разработан метод сенсибилизации облученной высокоэнергетичными ионами Хе ПЭТФ-пленки путем пострадиационной термообработки, позволяющий ускорить стадию травления треков ионов примерно в два раза;
-разработан метод получения полиэтилентерефталатных трековых мембран с асимметричными (конусными) порами, позволяющий регулировать угол при вершине конуса (регулируется в интервале 3 ^ 16 град) введением этанола в травящий агент;
-разработаны ионно-плазменные, химические и электрохимические методы металлизации полиэтилентерефталатных трековых мембран-шаблонов с различной формой пор с целью получения шаблонных микро- и наноструктурных материалов;
-показано, что использование полученных в работе никелевых шаблонных микро-и наноструктурных материалов в качестве электродов позволяет вдвое повысить производительность процесса электролитического синтеза водорода (по сравнению с процессами, использующими традиционные никелевые электроды);
- показано, что нанострукгурные материалы из меди, полученные с использованием полиэтилентерефталатных асимметричных трековых мембран, могут быть использованы в качестве ГКР-активных систем в анализе биомакромолекул с чувствительностью не более одного пикограмма.
Апробация работы. Основные результаты и отдельные положения работы представлялись на: Российской научной конференции «Мембраны '04» (Москва, 2004 г.), XV Международной конференции по электростатическим ускорителям и пучковым технологиям (Обнинск, 2003, 2006 г.), конференции МИТХТ «Наукоемкие технологии» (Москва, 2005 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, из них - 4 статьи в научных журналах и 7 в виде тезисов докладов в сборниках материалов конференций.
Структура и объем диссертации: диссертационная работа состоит из введения,
литературного обзора, результатов и их обсуждения, выводов и списка литературы,
содержащего 156 наименований. Материал диссертации изложен на 138 стр. и
включает 7 таблиц и 63 рисунка. і
Автор настоящей работы благодарит за поддержку и консультации всех сотрудников Отдела мембранных технологий Института кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН, в особенности заведующего Отделом -д.х.н., проф. Б.В. Мчедлишвили - за всестороннюю помощь на всем протяжении работы, а также д.х.н. В. А. Олейникова, к.х.н. А.Н. Нечаева и к.х.н. А.В. Сергеева.
Технология консолидированных наноструктурных материалов
Порошковые технологии
Общеизвестны ресурсо- и энергосберегающие, а также высокоэкологичные особенности порошковых технологий, что делает их весьма распространенными в современном производстве [36-38].
Применительно к изготовлению наноструктурных материалов в качестве исходного сырья используют ультрадисперсные порошки, полученные в условиях интенсивного измельчения и состоящие из мелких кристаллитов с размерами от нескольких нанометров до тысячи микрон. Последующие операции порошковой технологии — прессование, спекание, горячее прессование и т.п. - призваны обеспечить получение изделия заданных форм и размеров с соответствующей структурой и свойствами.
Основными методами получения ультрадисперсных порошков являются:
Конденсационные методы - обеспечивают изготовление ультрадисперсных порошков с размером частиц до нескольких нанометров, однако длительность процесса получения таких объектов, и соответственно стоимость, довольно велика.
Высокоэнергетическое измельчение; механохиіиический синтез — могут обеспечить получение ультрадисперсных порошков различного состава в широких масштабах, но чистота получаемых продуктов не всегда бывает высокой и минимальный размер частиц также ограничен.
Плазмохимический синтез — обеспечивает масштабное получение ультрадисперсных порошков тугоплавких металлов (W, Мо), соединений (TiN, A1N, А1203, SiC, Si3N4, Ti(C,N) и др.), а также композиционных объектов типа Si3N4 + SiC, TiB2 + TiN и др. В силу особенностей плазмохимического синтеза (неизотермичность процесса, возможность коагуляции частиц и др.) распределение получаемых частиц по размерам в большинстве случаев достаточно широкое.
Синтез в условиях ультразвукового воздействия — этот метод известен как сонохимический синтез, в основе которого лежит эффект кавитации микроскопических пузырьков. С помощью него было получено много нанокристаллических (аморфных) металлов, сплавов и тугоплавких соединений (например, наночастицы Fe, Ni и Со и их сплавов из карбонилов, коллоиды золота и меди, нанооксид Zr и др.).
Интенсивная пластическая деформация — за счет больших деформаций, достигаемых кручением при квазигидростатической высоком давлении, равноканальным угловым прессованием и использованием других способов, образуется фрагментированная и разориентированная структура, что используется для прессования металлических порошков. Толщина волокон или слоев в нанокомпозитах Cu-Nb составляла 10 - 100 нм [39].
Контролируемая кристаллизация из аморфного состояния—если аморфные материалы подвергать контролируемому рекристаллизационному отжигу, управляя процессами зарождения и роста кристаллитов, то можно получить наноматериалы с кристаллитами небольшого размера (около 10 — 20 нм и менее) и практически беспористые [40].
Практически все известные в порошковой технологии методы консолидации: прессование и спекание, различные варианты горячего прессования, горячее экструдирование - применимы и к ультрадисперсным порошкам. Переход к ультрадисперсным порошкам оказывает влияние на уплотнение, особенно в случае обычного прессования, когда роль трения порошков о стенки пресс-формы весьма значительна. Устранение остаточной пористости возможно посредством введения стадии термической обработки спрессованных образцов. Однако применительно к изготовлению наноструктурных материалов обычные режимы спекания порошковых объектов не позволяют сохранить исходную наноструктуру. Различные методы консолидации порошковых наноструктурных материалов рассмотрены в монографии [41] и обзоре [42].
Технология пленок и покрытий
Эти методы весьма универсальны в отношении состава наноструктурных материалов, которые могут быть изготовлены практически в беспористом состоянии в широком диапазоне размеров зерен, начиная от 1 - 2 нм и более [43]. Единственным ограничением является толщина пленок и покрытий, находящаяся в интервале от нескольких долей микрона до сотен микрон. Для этих целей используются как физические, так и химические методы, а также электроосаждение и некоторые другие приемы. Разделение методов осаждения на физические и химические достаточно условно, поскольку многие физические приемы включают химические реакции, а химические методы стимулируются физическими воздействиями.
Одним из наиболее распространенных вариантов технологии нанесения покрытий является метод возбуждения дугового разряда в азотной или углеродсодержащей атмосфере, где в качестве источника ионов металлов используют металлические катоды. Электродуговое испарение довольно производительно, однако сопровождается образованием металлической капельной фазы, освобождение от которой требует специальных конструктивных мер.
Этого недостатка лишен магнетронный вариант ионно-плазменного осаждения. При этом мишень (катод) распыляется за счет бомбадировки ионами плазмы газового разряда низкого давления, которая формируется между катодом и анодом. Поперечное постоянное магнитное поле локализует плазму у распыляемой поверхности мишени и повышает эффективность распыления.
Магнетронное напыление достаточно универсально, его можно применять как для металлических, так и для неметаллических мишеней. При магнетронном напылении температуры подложек невелики и составляют 100 — 200 С, что расширяет возможности получения наноструктурных пленок с небольшим размером зерен, а также аморфных пленок. Относительным недостатком данного метода является только низкая скорость напыления.
Оптимизация процесса получения полиэтилентерефталатных трековых мембран с симметричной структурой пор
В настоящее время разработаны научные подходы и технологии производства трековых мембран (ТМ) из различных полимеров: поликарбоната, полиэтилентерефталата (ПЭТФ), полиимида, полипропилена, поливинилиденфторида, полиэтиленнафталата.
Известно, что свойства шаблонных наноструктурных материалов в значительной мере определяются их молекулярной и надмолекулярной структурой, которые связаны с химическими и физико-химическими свойствами поверхности полимерной матрицы [13-15, 124-126]. Таким образом, то разнообразие полимеров, которое может быть использовано для производства ТМ, может обеспечить многие требуемые свойства материалам, получаемым путем шаблонного синтеза. В нашей работе трековые мембраны использовались в качестве шаблонов-матриц для дальнейшего получения металлических шаблонных материалов.
В настоящее время для производства полимерных трековых мембран используется, главным образом, ПЭТФ-пленка, облученная высокоэнергетичными ионами под разными углами, с целью увеличения пористости мембраны с сохранением ее селективных свойств. Процесс получения полимерных ТМ из ПЭТФ включает в себя облучение полимерной пленки тяжелыми ионами или осколками деления, сенсибилизацию облученной пленки УФ-светом, химическое щелочное травление треков этих частиц в пленке до образования сквозных пор желаемого диаметра, нейтрализацию и отмывку химического травителя, а также стадию сушки готовой мембраны [73].
Стадия химического травления латентного трека (ЛТ) определяет как размер, так и форму поры. Общепринятое описание геометрии поры основывается на двух параметрах - радиальной (V) и тангенциальной (Vt) скоростях травления трека (рис. 1). При Vt » V коническая форма поры переходит в цилиндрическую. Тангенциальная скорость травления трека зависит от следующих факторов: химической стойкости материала шаблона, условий облучения, линейной потери энергии (ЛПЭ) иона, формирующего ЛТ, пострадиационной обработки и условий травления. Геомерия пор определяется также размером и структурой поврежденной зоны полимера вблизи ЛТ, зависящих от ЛПЭ (скорость травления Vt возрастает с ростом ЛПЭ). Известно, что для тяжелого иона Хе ЛПЭ 50 + 70 МэВ/(мг/см2), при этом радиус трека составляет 5 + 7 нм, тогда как для «легкого» иона Аг ЛПЭ - 10 + 20 МэВ/(мг/см2), а радиус трека -2,5 3 нм. Таким образом, более тяжелые ионы (например, Хе) приводят к большим радиационным разрушениям, вызывающим рост соотношения V/V, и, следовательно - к цилиндрической форме пор конечных ПТШ, а «легкие» ионы (Аг) - к форме пор в виде конуса.
Одним из направлений шаблонного синтеза является использование в качестве матрицы-шаблона ТМ с цилиндрической формой пор, получаемых в настоящее время в промышленном масштабе.
Для ускорения травления облученной тяжелыми высокоэнергетичными ионами ПЭТФ-пленки, являющейся промежуточным звеном в технологии получения ТМ, используют в основном УФ-сенсибилизацию, вызывающую фотоокислительную деструкцию продуктов радиолиза, и добавление спирта в травящий агент. Однако, остается до конца не исследованным влияние пострадиационной термообработки облученной высокоэнергетичными ионами Хе ПЭТФ-пленки на ее физико-химические свойства и кинетику травления.
В этой части работы было исследовано влияние пострадиационной термообработки на структуру и свойства облученных высокоэнергетичными частицами полимерных пленок. Дня этого ПЭТФ-пленку, облученную ионами Хе (флюенс 1 109см 2), подвергали термической обработке при разных температурах и временах.
По данным РЖ-спектроскопии облученных образцов наблюдается появление новых полос 1712см"1 и 1728см"1 (рис.2), рост интенсивности полос 1652 см"1, 1700 см"1, 1736 см"1, уменьшение интенсивности полосы 1716 см 1, по сравнению с необлученными. Наличие этих изменений обусловлено валентными колебаниями карбонильных, карбоксильных групп и двойных связей, образующихся в зоне трека высокоэнергетичной частицы в полимере в результате окислительной деструкции макромолекул ПЭТФ.
На спектре, относящемся к термообработанному при 70 С образцу видны (рис.2) изменения (интенсивность полос 1712см1, 1728см"1 уменьшается, происходит уменьшение интенсивности полос 1684 см"1, 1700 см1, 1736 см"1 и увеличивается интенсивность полосы 1724 см"1), свидетельствующие о частичном разрушении продуктов радиолиза и их диффузии из зоны радиационного повреждения в процессе пострадиационной термообработки. Увеличение температуры термообработки способствует интенсификации процессов деструкции продуктов радиолиза и диффузии продуктов деструкции из зоны полимера вблизи трека высокоэнергетической частицы на поверхность пленки с дальнейшим удалением в окружающую среду.
Было проведено детальное исследование влияния пострадиационной термообработки на содержание продуктов радиолиза в облученной ПЭТФ-пленке. Содержание этих продуктов оценивалось по соотношению полос D]72g/D1460 (полоса 1728 см"1 характерна для карбонильных и карбоксильных групп продуктов радиолиза, использование полосы 1460 см"1 в качестве стандарта позволяет учесть толщину образца) (рис. 3, 4).
Получение шаблонных материалов химическим осаждением серебра на полимерные трековые мембраны
Поровая структура ТМ формируется после химической обработки — травления облученной тяжелыми ионами полимерной пленки. Это, в свою очередь, приводит к изменению физико-химических и структурных свойств поверхностных слоев полимера шаблона по сравнению с облученной пленкой, что необходимо было учитывать при переходе от облученных пленок к трековым мембранам-шаблонам.
Следует отметить, что данный метод, в отличие от электрохимического, позволяет получать трубчатые структуры в поровом пространстве мембраны шаблона [130, 131] за счет роста слоя металла по всей поверхности сенсибилизированного трекового шаблона, включая стенки пор (рис. 24/1)
В этой части работы в качестве шаблонов были использованы ТМ из ПЭТФ, полученные в п. 4.1., толщиной 10 мкм и диаметрами пор в диапазоне 30 - 200 нм. Сенсибилизацию и стадию восстановления серебра на поверхности мембран-шаблонов (включая стенки пор) проводили способами, аналогичными описанным в п. 4.4.1., а также с использованием растворов, разработанных в ходе проведения эксперимента: раствора № 1 (см. выше), раствора № 2 (раствор № 1 с добавлением спиртового раствора йода в качестве стабилизатора), раствора № 3 (раствор № 2 с добавлением 5% этанола). При этом толщина осажденного на мембрану-шаблон слоя серебра составляла от 20 до 100 нм, в зависимости от времени осаждения. Были проведены исследования по изменению среднего диаметра пор, покрытых слоем металла, в зависимости от диаметра пор исходного, немодифицированного, ГГПП и времени осаждения металла (рис. 25).
Из рис. 25 видно, что средний диаметр пор для ПТШ с исходным Dno = 200 нм уменьшается нелинейно. Это связано с тем, что по истечении некоторого времени на несенсибилизированной поверхности (элементы крепления образца, поверхность ячейки для металлизации), а также в объеме раствора появляются активные центры кристаллизации, на которых также выделяется серебро. Причем площадь сенсибилизированной поверхности остается постоянной, а поверхность центров кристаллизации со временем резко возрастает за счет увеличения их количества. Соответственно растет и масса восстановленного на них металла. Осаждение серебра на обрабатываемой поверхности ПЭТФ-ТШ будет лимитироваться скоростью диффузии компонентов серебрения и соотношением площадей данной поверхности и центров кристаллизации. Известно, что при повышении температуры скорость возникновения активных центров увеличивается, и, соответственно, масса осаждающегося серебра на обрабатываемой поверхности может быть не только в несколько раз меньше, но и отсутствовать вообще вследствие выделения всего серебра в виде тонкодисперсного порошка в объеме раствора. Известно, что чем медленнее протекает реакция восстановления, тем больше металла осаждается в виде покрытия, поэтому в работе процесс нанесения слоев металла на поверхность шаблонов проводили при комнатной температуре.
В качестве параметра, характеризующего закрытие слоем металла поверхности стенок пор, был выбран -потенциал. Было проведено исследование изменения данного параметра для той же серии полученных образцов (рис. 26)
Из рис. 26 видно, что -потенциал уменьшается с увеличением времени осаждения, что говорит о закрытии карбоксильных и карбонильных групп на поверхности пор ПТШ слоем металла. Было установлено, что начальное значение -потенциала для исходных ПТШ (без нанесенного слоя серебра) с диаметрами 30 и 200 нм различалось приблизительно в 2 раза. На наш взгляд такое явление связано с тем, что существующая радиационная сшивка ПЭТФ, плотность которой уменьшается в направлении от оси трека, препятствует переориентации сегментов макромолекул в направлении поверхности. Таким образом, количество групп на поверхности стенок пор, отвечающих за значение С,-потенциала, меньше на малых диаметрах пор, и соответственно, больше на больших. Из рис. 26 также видно, что при достижении определенного времени осаждения значение -потенциала выходит на плато, что объясняется практически полным закрытием поверхности пор металлом. Для анализа морфологии поверхности полученных ПТШ, с нанесенным на них серебром, нами были использованы атомно-силовая (рис. 27 - 30) и сканирующая электронная (рис. 31 - 34) микроскопии.
Из рис. 30 и 34 видно, что при времени осаждения, равном 20 минут происходит полное зарастание поверхности шаблона слоем металла.
Таким образом, можно сказать, что результаты, полученные методом АСМ, коррелируют с результатами СЭМ. Это говорит о целесообразности применения более простого и доступного метода атомно-силовой микроскопии для качественной оценки покрытия поверхности ПТШ серебром.
Из результатов, полученных методом определения среднего диаметра пор ПТШ с химически осажденным слоем серебра, был сделан вывод о недостаточно селективном осаждении металла, связанном с относительно недолгим временем работы раствора серебрения. Исходя из этого, было предложено ввести в раствор осаждения стабилизатор, в качестве которого был выбран 5% спиртовой раствор йода, известный в качестве стабилизирующего агента в процессах промышленного нанесения серебра на диэлектрики (раствор №2).
Осаждение серебра с использованием предложенного раствора №2 проводили на ПТШ с диаметрами пор 30 - 200 нм. Было установлено, что время работы раствора №2 превышало время работы раствора №1 в 3-4 раза.
Для этой серии образцов были также определены средний диаметр пор (рис. 35) и -потенциал (рис. 36).
Чувствительность анализа с применением ГКР-активных поверхностей, полученных с использованием шаблонного синтеза
Одним из вариантов увеличения чувствительности ГКР-анализа является использование структурированных поверхностей с высокой поверхностной плотностью острийных наноразмерных элементов [150, 155]. Исходя из этого, с использованием магнетронного напыления меди на ПАТШ с коническими порами были получены медные материалы. Плотность пор использованных для этого ПАТШ составляла 1010 см 2, больший диаметр конической поры был равен 30 нм, отношение высоты конической части поры к большему диаметру составляло 2/1. Запыленные медью образцы ПАТШ подвергались воздействию раствора щелочи с целью удаления полимерной матрицы. Исследование морфологии полученных таким образом острийных структур с помощью СЭМ показало их полное соответствие требованиям, предъявляемым к поверхностям, используемым в ГКР-анализе
С использованием синтезированных острийных структур был получен спектр фенилаланина (рис. 53).
Поскольку электромагнитный механизм является дальнодействующим, спектры ГКР, полученные на медных острийных элементах, синтезированных в поровом пространстве ПАТШ, аналогичны спектрам КР тех же соединений. Это позволяет анализировать спектральные признаки фрагментов как сближенных с поверхностью, так и отдаленных от нее. Совместное использование ГКР-активных систем, усиливающих по близкодействующему механизму, и полученных в данной работе медных шаблонных материалов с острийными наноразмерными элементами с усилением по дальнодеиствующему механизму, позволяет получать данные о структуре биологически активных макромолекул. Чувствительность метода при использовании разработанных в данной работе ГКР-активных поверхностей позволяет записывать спектры ГКР пикограммовых количеств таких веществ.
Похожие диссертации на Полиэтилентерефталатные трековые мембраны с заданной формой пор и металлические шаблонные материалы на их основе
