Кулак Анатолий Иванович – член-корреспондент, доктор химических наук, профессор, директор.
Kulak Anatoly Ivanovich – Corresponding Member, D. Sc. (Chemistry), Professor, Director.
Кулёмин Денис Александрович – младший научный сотрудник.
Kuliomin Dzianis Aleksandrovich – Junior researcher.
На основании электронных спектров поглощения изучено формирование системы сопряженных связей при термообработке пленок поливинилового спирта в интервале 80-150 °С с добавкой хлористоводородной кислоты в качестве кислотного катализатора термической дегидратации. Установлено, что тонкая структура в спектрах поглощения в области 282-443 нм связана с электронными переходами в цепях полисопряжения с количеством атомов углерода от 8 до 18, за исключением полос при 310 и 342 нм и трех линий в составе широкой полосы при 352-380 нм, содержащее также пик при 361 нм, обусловленный переходами в цепи полисопряжения из 12 атомов углерода. Показано, что длинноволновая граница спектра обусловлена электронными переходами в цепях полисопряжения наибольших размеров; максимальный размер таких цепей можно определить из сопоставления зависимости ширины запрещенной зоны Тауца и энергии оптических переходов как обратной функции количества атомов углерода в цепи сопряжения. Поскольку типичные размеры таких цепей полисопряжения составляют сотни атомов углерода (около 300 атомов в пленках, прогретых при 100 °С), их можно рассматривать как нанокластеры трансполиацетилена, инкорпорированные в матрицу поливинилового спирта.
The formation of a conjugated bond system in the heat treatment of polyvinyl alcohol films with the addition of hydrochloric acid as an acid catalyst for thermal dehydration in the range of 80-150 °C has been studied on the base of electronic spectra. It is established that the fine structure in the absorption spectra in the 282-443 nm region is associated with electronic transitions in polyconjugated chains with the number of carbon atoms from 8 to 18, with the exception of the bands at 310 and 342 nm; only one peak at 361 nm of four lines in the wide band at 352-380 nm is associated with optical transitions in the polyconjugated chain containing 12 carbon atoms. It is shown that the long-wave boundary of the spectrum is due to electronic transitions in polyconjugated chains of the largest sizes; the maximum size of such chains can be determined by comparing the dependence of the Tauc band gap and the energy of the optical transitions as an inverse function of the number of carbon atoms in the conjugate chain. Since the typical sizes of such poly-conjugation chains are hundreds of carbon atoms (about 300 atoms in films heated at 100 °C), these chains can be considered as trans-polyacetylene nanoclusters incorporated into a polyvinyl alcohol matrix.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.