Registration Number
0826U004617, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
10-08-2026
popup.evolution
.
Title
Subthreshold radiation effects in the soybean oil-based polymeric materials.
Author
Oksana V. Zubrytska,
popup.head Taras S. Kavetskyi
popup.opponent Volodymyr O. Kotsyubynsky
popup.opponent Volodymyr V. Kovalchuk
popup.review Volodymyr D. Popovych
popup.review Oleg V. Kuzyk
popup.rada
Drohobych Ivan Franko State Pedagogical University
Description
АНОТАЦІЯ
Зубрицька О.В. Підпорогові радіаційні ефекти у полімерних матеріалах на основі соєвої олії. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 105 – Прикладна фізика та наноматеріали (10 – Природничі науки). – Дрогобицький державний педагогічний університет імені Івана Франка Міністерства освіти і науки України, Дрогобич, 2026.
Дрогобицький державний педагогічний університет імені Івана Франка Міністерства освіти і науки України, Дрогобич, 2026.
Робота виконана на кафедрі фізики та інформаційних систем Дрогобицького державного педагогічного університету імені Івана Франка у 2021-2026 роках.
Методи радіаційної фізики успішно застосовуються для модифікації та дослідження матеріалів. Традиційно увага приділялася випромінюванням високих енергій, де дефекти утворюються внаслідок пружних зіткнень. Однак структурні порушення можуть виникати і при енергіях, нижчих за поріг пружного зміщення атомів – це так звані підпорогові радіаційні ефекти (ПРЕ), які виникають внаслідок електрон-фононної релаксації. Якщо для напівпровідників та діелектриків ці процеси вивчені достатньо глибоко, то для полімерів, чутливих до низькоенергетичного впливу, вони залишалися малодослідженими.
У представленій дисертації вперше вивчені підпорогові радіаційні ефекти у полімерних матеріалах на основі акрилованої епоксидованої соєвої олії (AESO), які служать матрицями для новітніх амперометричних біосенсорів.
Основні результати дослідження:
1. Доведено, що взаємодія УФ-випромінювання з полімерами має яскраво виражений характер підпорогових радіаційних ефектів. Енергія збуджених електронів передається атомній підсистемі, викликаючи одночасні процеси фотополімеризації та контрольованої фотодеградації (окислювальної деструкції з утворенням C=O та O–H груп).
2. Виявлено специфічні температурні ефекти під час кінетики реакцій: плавне зростання температури при безперервному УФ-опроміненні («атомна температура») та різкі температурні стрибки при переривчастому освітленні («електронна температура»).
3. Встановлено фундаментальну роль вільного об’єму (нанопорожнин) у структурних перетвореннях. Продемонстровано пряму кореляцію між параметрами вільного об’єму полімерної матриці та електрохімічними характеристиками біосенсорів.
4. Експериментально зафіксовано вплив радіаційно-стимульованої дифузії вільних радикалів, яка відбувається вздовж просторового градієнта, утвореного внаслідок неоднорідного поглинання УФ-випромінювання в товщі зразка.
Практичне значення: З’ясування механізмів підпорогових радіаційних ефектів у полімерах важливе для підвищення радіаційної стійкості полімерних матеріалів і приладів; встановлення особливостей електрон-решіткових взаємодій у полімерах важливо для розуміння природи активаційних процесів в інших матеріалах; висновки щодо ролі вільного об’єму в активаційних процесах у полімерах можуть бути застосовні при розгляді радіаційної стійкості інших матеріалів; застосовані підходи при дослідженнях позитронної анігіляційної спектроскопії можна використати щодо великого кола матеріалів; можливості радіаційної модифікації полімеру у широких межах дозволяє значно удосконалити параметри біосенсора. Цілеспрямована модифікація морфології полімерних сіток з урахуванням виявлених підпорогових ефектів дозволила суттєво підвищити ефективність іммобілізації ферменту (лаккази). Сконструйовані біосенсори продемонстрували підвищену до 2,2 рази чутливість та високу спорідненість до субстрату (катехолу, ABTS) порівняно зі стандартними покриттями, що відкриває нові можливості для екологічного моніторингу стічних вод.
Ключові слова: полімери, опромінення, дефекти, кінетика, властивості, морфологія, структура, композити, дифузія, позитронна анігіляція, інфрачервона спектроскопія, електронний парамагнітний резонанс, фотополімеризація, фотодеградація, біосенсори.
Registration Date
2026-08-14
popup.nrat_date
2026-08-14 / 2026-08-25
