Registration Number
0826U003009, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
06-07-2026
popup.evolution
o
Title
Electrically Conductive Composites of Polyaniline and Anionic Polyelectrolytes.
Author
Oleh O. Khamar,
popup.head Volodymyr S. Dutka
popup.opponent Andrii R. Kytsia
popup.opponent Iryna B. Sobechko
popup.review Olena I. Aksimentyeva
popup.review Yaroslav S. Kovalyshyn
popup.rada
Ivan Franko National University of Lviv
Description
У дисертаційній роботі досліджено фізико-хімічні особливості гнучких електропровідних композиційних матеріалів на основі поліаніліну (ПАНІ) та аніонних поліелектролітів, уточнено фундаментальний зв’язок між їхніми характеристиками, масовим співвідношенням компонентів, молекулярною архітектурою, методами синтезу та способом формування. З’ясовано: специфіку впливу конформаційного стану макромолекул полімерних матриць (ПМАК, ПВС, ПММА) та ПАНІ на геометричні й термодинамічні параметри систем, розраховані за допомогою квантово-хімічного моделювання; аспект енергетичної детермінованості стабілізації ПАНІ, де найбільш вигідною визначено конформацію стиснутої спіралі, яка у більш видовжених положеннях потребує додаткових стабілізуючих полімерів; характер міжмолекулярної взаємодії у композитах, що виявляється через формування водневих і Ван-дер-Ваальсових зв’язків між функціональними групами матриці та атомами нітрогену ПАНІ; залежність структурно-морфологічної організації та електронного (поляронного) стану ланцюгів ПАНІ від методу отримання (хімічна окиснювальна, міжфазна чи електрохімічна полімеризація), що підтверджено методами Фур’є-, УФ-Вид-БІД спектроскопії та рентгенівської дифракції; природу синергетичного ефекту в системах ПАНІ–ПМАК та ПАНІ–ПВС, який забезпечує зростання питомої електропровідності композитів при рівному масовому співвідношенні компонентів на 1–2 порядки порівняно з індивідуальним ПАНІ; особливості термічної деструкції композитів, де наявність ПМАК та ПММА зміщує межу десорбції допанту до вищих температур (~260 °C), тоді як матриця ПВС знижує термостабільність системи до 190 °C. Продемонстровано дію матричного ефекту, способу полімеризації та умов міжфазної взаємодії на формування стабільних перколяційних шляхів провідності й кінцеву морфологію (від гнучких фібрилярних мереж до компактних гранулярних нанодоменів) композиційних плівок та порошків. Це реалізовано виконанням головних завдань дисертаційної роботи: обґрунтовано актуальність створення та практичного впровадження гнучких електропровідних композитів на основі ПАНІ; проаналізовано й систематизовано провідні наукові підходи до синтезу ПАНІ, природу його провідності та характеристики матричних полімерів (ПМАК, ПВС, ПММА); охарактеризовано стабільні конформаційні положення та термодинамічні параметри індивідуальних макромолекул і композитів ПАНІ–ПМАК, ПАНІ–ПВС, ПАНІ–ПММА за допомогою теоретичного моделювання; визначено ефективність міжфазного, механохімічного та електрохімічного методів сумісного синтезу для забезпечення гомогенності й рівномірності включення ПАНІ у діелектричні матриці; обґрунтовано суть впливу слабкої термодинамічної спорідненості у системі ПАНІ–ПММА на збереження ознак часткової кристалічності через переважання сил Ван-дер-Ваальса; окреслено межі конформаційних змін і ступеня делокалізації поляронних станів у ланцюгах ПАНІ залежно від наявності протяжного плато поглинання або спаду оптичної густини в ближній ІЧ-області; виокремлено внутрішні закономірності напівпровідникового переносу заряду та екстремальний характер концентраційної залежності електропровідності отриманих систем;
проаналізовано процес морфологічної еволюції композитів за допомогою скануючої електронної мікроскопії (СЕМ) та встановлено її кореляцію з оптичними й електричними властивостями матеріалів; обґрунтовано технологічну гнучкість та універсальність методу міжфазного синтезу для експрес-одержання і прецизійного регулювання характеристик провідних покриттів безпосередньо на цільових поверхнях (скло, метал, полімери).
Registration Date
2026-07-01
popup.nrat_date
2026-07-01 / 2026-09-16
