Главная --> Справочник терминов


Нейтронного рассеяния В книге, состоящей из 40 глав, основное место, естественно, уделяется описанию различных методов исследования полимеров. Представлены все методы определения молекулярных весов полимеров, их молекулярновесового распределения, обсуждаются разнообразные спектральные методы, применяющиеся для анализа строения и структуры гомо- и сополимеров: УФ-, ИК-, КР-спектро-скопия, эмиссионная спектроскопия, спектроскопия ЯМР, масс-спектроскопия, спектроскопия ЭПР, нейтронное рассеяние, аннигиляция позитронов. Ряд глав посвящен хроматографическим методам, таким, как газовая и жидкостная хроматография, в том числе и при высоких давлениях, тонкослойная хроматография, ионообменная хроматография, ситовая хроматография, включая гель-проникающую хроматографию, хроматография с обращением фаз. Методы анализа структуры полимеров обсуждаются при рассмотрении электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, дифракции электронов и ряда других методов. Физические свойства полимеров оцениваются с помощью таких методов, как дилатометрия, определение температур плавления и стеклования полимеров, их электрических характеристик, анизотропии, диффузии и поверхностного натяжения. Представлены также методы исследования различных видов деструкции полимеров.

Как правило, уравнения, описывающие нейтронное рассеяние, весьма сложные и поэтому здесь не приводятся.

Нейтронное рассеяние 1, 299—303

Методы исследования полимеров за последние 20 лет изменились мало: из бесспорно новых можно назвать, пожалуй, лишь нейтронное рассеяние и неупругое рассеяние света. Сюда можно добавить Фурье-спектрометрию, поскольку тут уже, по уровню информативности и быстродействия, количество получаемой информации переходит в качество. Но почему никому не удалось наблюдать критические явления при переходах в полимерах (если не считать критической опалесценции растворов ниже критической температуры)? Нет оснований полагать, что они слабы. В приборах ли тут дело, слабости самих эффектов (снова: почему?) или просто в нежелании их искать?

В книге, состоящей из 40 глав, основное место, естественно, уделяется описанию различных методов исследования полимеров. Представлены все методы определения молекулярных весов полимеров, их молекулярновесового распределения, обсуждаются разнообразные спектральные методы, применяющиеся для анализа строения и структуры гомо- и сополимеров: УФ-, ИК-, КР-спектро-скопия, эмиссионная спектроскопия, спектроскопия ЯМР, масс-спектроскопия, спектроскопия ЭПР, нейтронное рассеяние, аннигиляция позитронов. Ряд глав посвящен хроматографическим методам, таким, как газовая и жидкостная хроматография, в том числе и при высоких давлениях, тонкослойная хроматография, ионообменная хроматография, ситовая хроматография, включая гель-проникающую хроматографию, хроматография с обращением фаз. Методы анализа структуры полимеров обсуждаются при рассмотрении электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, дифракции электронов и ряда других методов. Физические свойства полимеров оцениваются с помощью таких методов, как дилатометрия, определение температур плавления и стеклования полимеров, их электрических характеристик, анизотропии, диффузии и поверхностного натяжения. Представлены также методы исследования различных видов деструкции полимеров.

Как правило, уравнения, описывающие нейтронное рассеяние, весьма сложные и поэтому здесь не приводятся.

Нейтронное рассеяние 1, 299—303

Для измерения ? можно использовать нейтронное рассеяние, но можно использовать и весьма простую идею, предложенную Бенуа [7]. Она сводится к тому, чтобы добавить к системе небольшое число химически инертных шариков диаметром 0^50 - 100 А. При D < < ? следует ожидать, что шарики будут двигаться сравнительно свободно, коэффициент трения должен определяться вязкостью чистого растворителя. При D > ? шарики могут оказываться в эффективных ловушках, характерная вязкость должна быть близка к вязкости раствора с зацеплениями [8].

Второй более локальный метод исследования, который упоминался выше, т.е. нейтронное рассеяние, чувствителен к размеру § скор-

Наиболее эффективным современным инструментом исследований явлений самоорганизации являются упругое и квазиупругое нейтронное рассеяние, которое делает доступным анализ молекулярных структур на масштабах от единиц нанометров до субмикронных размеров и изучение динамики молекул в широком диапазоне времени t - 1(Г12-10~7 s, перекрывающем спектр движений от локальных релаксационных процессов (на уровне атомных групп) до распределенных мод (сегментальная динамика, структурная ралаксация).

Явления самоорганизации в растворах фуллеренсодержащих полимеров регулярной структуры были исследованы методом малоуглового нейтронного [86—89] рассеяния в дейтеротолуоле в диапазоне импульсов q = (4jt/A,)sin(9/2) = 0.001-01 нм"1 (6-угол рассеяния); длина волны нейтронов А, = 0.476 нм. Авторы использовали комбинацию высокоразрешающего метода и метода среднего разрешения (q = 0.1-10 нм"1, А.= 0.345 нм, ДАА = 0.1), что позволило обнаружить особенности звездообразных полимеров и их сверхструктур в масштабах от мономерного звена до мезоскопичес-кого размера - 1 цт. Сравнивались свойства образцов: моноядерного 6-лучевого полистирола; 12-лучевого двуядерного полистирола (продукта попарного сочетания 6- лучевых звезд) и моноядерного 12-лучевого гибридного полимера с равным числом лучей из полистирола и поли-/ирет-бутилметакрилата [86, 89]. Установлено, что во всех системах нейтронное рассеяние подчиняется бимодальному закону:

Было отмечено, что только метод нейтронного рассеяния может дать прямую информацию по этому вопросу, хотя трактовка данных не является однозначной. Эта дискуссия продолжалась и далее. На основании результатов рентгеновского рассеяния утверждается [189], что имеется некоторый уровень упаковочной регулярности и в аморфных полимерах.

-ИК-спектроскопии 473 -калориметрический 107,110 -капиллярной конденсации 55 -локального поля Л орвнтца 230 -малоуглового рентгеновского рассеяния 334 -наименьших квадратов 127 -нейтронного рассеяния 334 -обратного переменного шага 320 -оптический 107 -пикнометрический 58 -планирования эксперимента 457 -поликонденсации 58 -полимеризации в растворе 58 -поляризационно-оптический 247 -регистрации спектров времен жизни позитронов 64 -рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии 286 -ртутной порометрин 55 -Рунге-Кутта, численный 302 -Сим пеона 320

Глава 18 АНАЛИЗ НЕЙТРОННОГО РАССЕЯНИЯ

Таблица 18.1 Сечения ядра для нейтронного рассеяния

НЕЙТРОННОГО РАССЕЯНИЯ

Экспериментальная точность или разрешение спектров нейтронного рассеяния зависит от интенсивности потока нейтронного пучка. Чем выше интенсивность потока, тем лучше разрешение.

Анализ нейтронного рассеяния

Анализ нейтронного рассеяния 303

Анализ нейтронного рассеяния позволяет получить ценную информацию о нормальных и межцепных колебаниях в полимерах. Нейтроны с низкой энергией могут рассеиваться полимерным образцом и терять чисть своей энергии, которая эквивалентна характеристическим молекулярным колебательным частотам образца. Возбуждающие нейтроны должны иметь узкое распределение по энергиям и среднюю энергию, близкую к энергии низкочастотных движений молекул рассеивающего вещества. При этих энергиях длины волн нейтронов сравнимы с атомными расстояниями. Рассматриваемый метод анализа позволяет оценить также сечения нейтронного рассеяния полимеров, конформации полимеров в стеклах, каучуках и растворах (особенно при малоугловом рассеянии нейтронов), структуру полимерных сеток.

Есть два существенных различия между анализом нейтронного рассеяния и абсорбционной спектроскопией (или спектроскопией КР):

а) на спектры нейтронного рассеяния практически не оказывают влияния квантовые правила, поэтому можно наблюдать все колебательные частоты молекулы;




Некоторый промежуток Некоторые циклические Некоторые функциональные Некоторые исследования Некоторые комплексы Наблюдается некоторое Некоторые ограничения Некоторые перегруппировки Некоторые практические

-