КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 15-13-30026

НазваниеФундаментальные исследования физико-химических свойств гибкоцепных и жесткоцепных дендримеров и перспективы создания новых материалов на их основе

РуководительСеренко Ольга Анатольевна, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова Российской академии наук, г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ 2015 г. - 2017 г. 

Конкурс№9 - Конкурс 2015 года на получение грантов по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований с представлением результатов в рамках международной конференции (конгресса)».

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах, 03-302 - Структура и свойства полимеров, многокомпонентных полимерных систем

Ключевые словаэлементоорганические дендримеры, молекулярное конструирование, нанокомпозиты, наночастицы, структура, свойства

Код ГРНТИ31.25.00


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Проект направлен на исследование и развитие представлений о полимерах дендритной структуры, определение потенциальных областей практического применения новых материалов на основе дендритных полимеров, а также на изучение фундаментальных принципов управления свойствами и морфологией полимерных композитов с наноразмерными частицами. Сегодня области применения дендримеров (фотоника, катализ, мембранные технологии, наноконтейнеры хранения газов, биомедицина и т.д.) преимущественно основаны только на одном из качеств дендримеров, а именно, дендример как наноразмерная частица или контейнер. Вместе с тем, другой их аспект – полимерная природа - мало изучен. Необходимость развития материаловедческого направления исследований дендритных полимеров как основы для создания новых материалов диктуется сочетанием уникальных свойств и уровнем управления ими путем контролируемого изменения молекулярной структуры, полностью соответствующего термину – молекулярное конструирование. Такие возможности регулирования свойств предопределяют востребованность их использования в современных областях науки и техники. Систематическое исследование физико-химических свойств широких гомологических рядов дендримеров разных типов способно привести к качественному прорыву в науке о дендримерах и позволит сделать более осмысленными направления их практического использования, а также научно-обоснованными работы по созданию новых наноматериалов. Дендримеры, в силу своей структуры и монодисперсности, возможности целенаправленной модификации поверхности путем прививки различных концевых групп, можно рассматривать как удобные модельные наночастицы с тонко регулируемым комплексом свойств. Их использование в качестве наполнителей позволит установить общие закономерности и определить основные факторы, оказывающие влияние на фазовое поведение и структуру смесей полимер-наночастицы и, в итоге, на свойства получаемых наноструктурированных материалов. Проект включает три основные составляющие: 1) разработка новых синтетических методов получения различных классов дендримеров, включая микроблочную сборку, синтез сополимерных и гибридных систем; 2) получение новых знаний о физико-химических свойствах широких и репрезентативных гомологических рядов элементоорганических дендримеров с разной жесткостью молекулярной структуры (карбосилановые, фениленовые, пиридилфениленовые, гибридные) для разработки научно-обоснованных подходов, ориентированных как на повышение эффективности их использования при разработке различных наноматериалов, так и на поиск новых областей практического применения дендритных полимеров; 3) исследование структуры и свойств модельных нанокомпозитов на основе термопластичных полимеров и дендримеров для определения условий максимально полной реализации преимуществ использования наночастиц и разработки фундаментальных основ целенаправленного регулирования взаимодействия полимерной матрицы с наночастицами для получения полимерных нанокомпозитов с заданными свойствами. Научная новизна проекта заключается в синтезе и использовании оригинальных молекулярных моделей, отражающих основные типы молекулярных нанообъектов с регулируемой жесткостью молекулярной структуры, как в качестве уникальных молекулярных систем, так и в качестве наноразмерных наполнителей, позволяющих выявить особенности взаимодействий в системе (макромолекула-матрица) – (макромолекула- наполнитель).

Ожидаемые результаты
В предлагаемом Проекте впервые: - будут проведены сопоставительные исследования гомологических рядов дендримеров с разной жесткостью молекулярной структуры для установления как общих закономерностей, свойственных этой форме организации полимеров, так и частных особенностей, характерных для определенных разновидностей дендримеров; - будут разработаны схемы синтеза гибридных дендримеров, включающих жесткие фениленовые дендроны и гибкие кремнийорганические фрагменты; сочетание в одной дендритной макромолекуле блоков с принципиально разной молекулярной динамикой откроет новое направление в химии дендримеров - направленное регулирование жесткости молекулярной структуры и свойств дендримеров, а также характеристик наноматериалов на их основе; - будут использованы в качестве модельных наноразмерных частиц дендримеры разных генераций, химическая структура которых предопределяет термодинамическое сродство с матричным полимером, что позволит установить особенности взаимодействия наноразмерного наполнителя с полимерной молекулой на молекулярном уровне, поскольку в данном случае дендример может являться и макромолекулой и наночастицей одновременно. В случае успеха это позволит сформулировать общие закономерности и факторы, определяющие структуру и свойства полимерных нанокомпозитов этого типа. Систематические исследования дендримеров различных генераций с разной жесткостью молекулярной структуры позволят определить общие закономерности и установить взаимосвязь «структура-свойство» для этого типа полимеров. Полученные в ходе выполнения проекта результаты дадут возможность выявить уникальные свойства этих систем для создания новых полимерных материалов, определить наиболее перспективные направления их практического применения. Сравнительный анализ систем полимер – гибкоцепные дендримеры и полимер – жесткоцепные дендримеры позволит установить влияния «жесткости» наночастицы на свойства полимерных нанокомпозитов. Применение разных дендримеров и сам подход к решению проблемы установления общих закономерностей и факторов, предопределяющих свойства полимерных нанокомпозитов, будет использован впервые. Предлагаемый Проект находится в русле современных тенденций и в целом отвечает мировому уровню, как по постановке задачи, так и по методам ее решения.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2015 году
Проведены вискозиметрические исследования гомологического ряда карбосилановых дендримеров с бутильными концевыми группами. Образцы расплавов дендримеров 3-5 генерации представляют собой ньютоновские жидкости в широком интервале скоростей сдвига и температур (от 20 до 80С). Ньютоновское поведение расплавов дендримеров обусловлено высокой плотностью молекулярной структуры благодаря топологии ветвлений, которая затрудняет образование зацеплений. Вязкость дендримеров возрастает с номером генерации (ММ макромолекулы). Определены энергии активации вязкого течения (Еа) гибкоцепных дендримеров. Величины Еа практически не зависят от номера их генерации и составляют 32-35 кДж/моль Малая зависимость энергии активации вязкого течения от ММ макромолекул свидетельствует об одинаковом межмолекулярном взаимодействии в дендримерах. Проведен сравнительный анализ реологического поведения карбосиланового сверхразветвленного (СР) полимера с длиной спейсера С3 и бутильными концевыми группами (ПКС-Bu) и его регулярного аналога – карбосиланового дендримера пятой генерации G5(Si125Bu128), молекулярно-массовые характеристики которого (химический состав, набор звеньев) близки к аналогичным параметрам СР системы. Исследования зависимости вязкости от скорости и напряжения сдвига показали, что оба образца представляют собой ньютоновские жидкости в измеряемом интервале температур (20-80 С). Полученные значения вязкости дендримера и СР поликарбосилана при 20 С различаются на порядок и составляют 6.5 и 0.6 Па*с соответственно. Важно отметить, что при разных значениях вязкостей молекулярные массы этих полимеров близких. Более высокая вязкость расплава дендримера G5(Si125Bu128) может быть связана с особенностями межмолекулярного взаимодействия в дендримерах высоких генераций. Энергия активации вязкого течения как для сверхразветвленного полимера, так и для дендримера пятой генерации одинакова и равна 32 кДж/моль. Следовательно, регулярность структуры полимера не оказывает влияния на энергию активации вязкого течения расплава. Дивергентным методом в условиях реакции Дильса-Альдера были синтезированы полифениленовые дендримеры 1-4 генерации на основе 1,3,5-триэтинилбензола, полипиридилфениленовые дендримеры 1-4 генерации на основе тетракис(4 этинил-фен-1-ил)метана. Полученные дендримеры были полностью охарактеризованы 1Н ЯМР, 13С ЯМР спектроскопией, МАLDI-TOF масс-спектрометрией, элементным анализом; гидродинамические радиусы частиц оценены методом светорассеяния. Все синтезированные дендримеры получены в виде аморфных порошков от белого до светло-коричневого цвета. Вне зависимости от генерации макромолекулы, они демонстрируют хорошую растворимость в широком ряду органических растворителей. Плотность и удельную площадь поверхности жесткоцепных дендримеров определяли для полипиридилфениленовых и полифениленовых дендримеров разных генераций. Микроскопический анализ поверхности дендримеров показал, что частицы порошков имеют рыхлую, губчатую поверхность с размером «видимых» пор (или дефектов поверхности) более 100 нм. Каких либо явных различий в морфологии поверхности исследуемых дендримеров разных генераций и химического состава не было обнаружено. Плотность дендримеров рассчитывали двумя способами. Первый вариант - это определение плотности молекулы дендримера. В его основе используется расчет плотности как отношение массы молекулы дендримера к объему, ограниченному ван-дер-Ваальсовой поверхностью молекулы. Во втором варианте плотность вещества определяли как отношение молекулярной массы дендримера к гидродинамическому объему, определенному на основе результатов светорассеяния. По своей сути, два метода позволяют определить верхнюю и нижнюю границы изменения плотности вещества. Полученные расчетные значения плотности дендримеров разных генераций существенно различны (например, для полифениленового дендримера второй генерации рассчитанные плотности равны 1.829 и 0.574 г/см3), что позволяет предположить о способности жесткоцепных дендримеров формировать в блоке рыхлую, высокоразвитую структуру. Однако, вопреки высказанному предположению, экспериментальные значения удельных площадей поверхности жесткоцепных дендримеров разных генераций и с разной химической структурой, определенные на основе изотерм сорбции азота, невелики и не превышают 100 м2/г. Следовательно, исследованные дендримеры в блоке образуют плотную упаковку, которая характеризуется, скорее всего, ближним порядком в расположении частиц. Выдвинутое предположение о формировании плотной упаковки дендримеров в блоке подтверждается экспериментальными результатами. Так, для полифениленового дендримера второй генерации плотность, определенная методом гидростатического взвешивания в этиловом спирте, составила 0.942 г/см3. Анализ экспериментальных данных сорбции («t-графики», распределение удельной площади поверхности от размера пор по методу BJH) показал, что в исследованных дендримерах отсутствуют микропоры, а их удельная площадь поверхности определяется преимущественно порами размером не менее 20 нм (т.е. мезо- и макропорами). Этот размер пор превышает геометрические размеры индивидуальных частиц, диаметр которых изменяется от 3 до 7.6 нм, что позволяет предположить о «не участии» внутреннего объема дендримерной частицы в формировании пористой структуры материала. Как следствие, удельная площадь поверхности дендримеров определяется не внутренними полостями дендримеров и их доступностью для молекул адсорбата, а плотностью упаковки макромолекул в блоке. Возможно, причинами низких значений удельных площадей поверхности жесткоцепных дендримеров, определенных по результатам адсорбции азота, являются, во-первых, слабые ван-дер-Ваальсовые взаимодействия между пористой высокоэнергетической поверхностью дендримеров и молекулами адсобата и, как следствие, труднодоступность пор для молекул N2, а во-вторых, релаксационные переходы, реализующиеся в дендримерах в ходе пробоподготовки образцов перед измерением. В частности, возможно, расстекловывание дендримеров первых генераций способно нарушить микропористую структуру образцов. При исследовании реологических свойств растворов жесткоцепных дендримеров в зависимости от номера генерации и типа растворителя было установлено, что течение разбавленных растворов дендримеров подчиняется закону Пуазейля. Значения их характеристической вязкости практически не зависят от качества растворителя. Сравнительный анализ свойств гибко- и жесткоцепных дендритных полимеров был проведен на примере реологического поведения их разбавленных растворов. Обнаружено, что значения характеристических вязкостей как жестко-, так и гибкокоцепных дендримеров практически не зависят от качества растворителя. Показатель степени α в уравнении Марка-Куна- Хаувинка существенно меньше 0.1, что свидетельствует о том, что дендримеры в растворе ведут себя как плотные непротекаемые сферические частицы. Следовательно, реологическое поведение гибко- и жесткоцепных дендримеров в растворе одинаково. Различие между дендримерами разной жесткости преимущественно заключается в агрегатном состоянии при комнатной температуре: гибкоцепные карбосилановые дендримеры с концевыми бутильными группами представляют собой вязкие жидкости тогда как жесткоцепные полипиридилфениленовые дендримеры – порошкообразные вещества.

 

Публикации

1. Rehm, T.H.; Bogdan, A.; Hofmann, C.; Lob, P.; Shifrina, Z.; Morgan, D.G.; Bronstein, L.M. Proof of Concept: Magnetic Fixation of Dendron-Functionalized Iron Oxide Nanoparticles Containing Pd Nanoparticles for Continuous-Flow Suzuki Coupling Reactions ACS Applied Materials & Interfaces, Vol.7, 49, pp. 27254-27261 (год публикации - 2015) https://doi.org/10.1021/acsami.5b08466

2. Sorokina, S. A.; Stroylova, Y.Yu.; Shifrina, Z.B.; Muronetz, V.I. Disruption of Amyloid Prion Protein Aggregates by Cationic Pyridylphenylene Dendrimers Macromolecular Bioscience, Vol.16, 2, pp.266-276 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1002/mabi.201500268


Аннотация результатов, полученных в 2016 году
Осуществлен синтез гибридных дендримеров «гибкое ядро – жесткая оболочка» на основе гибкого кремнийорганического дендримера первого и второго поколений и жестких фениленовых блоков, формирующих периферию дендримеров. В ходе работы были подобраны оптимальные условия проведения процесса дивергентным методом, обеспечивающие полное присоединение арилзамещенных циклопентадиенонов. При синтезе гибридных дендримеров конвергентным методом уже в случае карбосиланового дендримера первой генерации мы столкнулись с трудностями присоединения дендрона - объемного арилзамещенного циклопентадиенона второй генерации -, очевидно, вследствие стерических факторов. Для некоторых синтезированных гибридных дендримеров обнаружен эффект дегидрирования и формирования ароматической системы в процессе реакции Дильса-Альдера между аллильными концевыми группами карбосиланового дендримера и циклопентадиенонами. Чистота и строение полученных дендримеров были подтверждены методами МАЛДИ спектрометрии и ЯМР- спектроскопии. Для синтеза гибридных дендримеров со структурой «жесткое ядро – гибкая оболочка» были разработаны и реализованы две различные схемы синтеза. Вначале использована схема, используемая при синтезе классических карбосилановых дендримеров и сочетающая в себе две последовательные реакциии – гидросилилирование и реакция Гриньяра с аллилхлоридом. Разветвляющим центром являлись терминальные фенилацетиленовые группы фенильного дендримера. При масштабировании реакции на стадии гидросилилирования было обнаружено, что присоединение проходило лишь на 50%, даже в жестких условиях, при кипячении в высококипящих растворителях. Была предложена альтернативная схема синтеза, по «клик» реакции. Внедрение карбосилановой оболочки в разветвляющий центр на основе фенильного дендримера проводили по дивергентному механизму через функциональный аллилсилановый мономер, содержащий алкилазидную группировку. Однако, последующее гидросилилирование полученного смешанного дендримера метилдибутилсиланом не удалось провести до конца даже в жестких условиях, очевидно вследствие частичной изомеризации аллильных групп при атоме кремния. Поэтому было принято решение использовать конвергентный способ для сборки смешанных дендримеров. Хлорпропильная группа карбосиланового монодендрона на финальной ступени будет переведена в азидную, для посадки карбосилановых монодендронов разных генераций на фенильные дендримеры. Для осуществления конвергентной схемы был синтезирован ряд необходимых соединений. Строение всех промежуточных и целевых продуктов было доказано современными методами физико-химических методов анализа. Проведены теплофизические исследования жесткоцепных полипиридилфениленовых дендримеров. Дендримеры первой и третьей генераций находятся в стеклообразном состоянии. В исследованном температурном интервале от -100 до + 2500С на термограммах образцов не был обнаружен скачок теплоемкости, соответствующий расстекловыванию вещества. Согласно результатам термогравиметрических измерений термостойкость дендримера первой генерации выше, чем третьей. Так, температура начала термоокислительной деструкции и температура при 5% потери массы образцы выше для дендримера первой генерации Были продолжены исследования адсорбционных свойств жесткоцепных полипиридилфениленовых дендримеров. На втором этапе работ использовали метод малоуглового рентгеновского рассеяния. Предварительно были определены истинные плотности дендримеров методом гелевой пикнометрии. Вновь полученные значения удельных площадей поверхности невелики (менее 30 м2/г) и на несколько порядков отличаются от теоретически ожидаемых. Следовательно, развитая молекулярная поверхность дендримеров оказывается неактивной в случае физической адсорбции. Присутствие в структуре исследуемых дендримеров пиридинового фрагмента позволило предположить, что использование в качестве адсорбата полярного соединения, в частности, воды позволит реализовать потенциально высокие адсорбционные свойства анализируемых веществ. Установлено, что в случае хемосорбции наличие активных адсорбционных центров, а именно, пиридиновых фрагментов в химической структуре дендримера, которые способны взаимодействовать с молекулой адсорбата с образованием водородных связей, позволяет реализовать адсорбционные свойства дендримера. В роли центров адсорбции выступают как внешние, так и внутренние функциональные группы. Методом молекулярной динамики впервые было показано, что макромолекулы жесткоцепных полипиридилфениленовых дендримеров способны к взаимопроникновению с образованием плотной молекулярной упаковки. Как следствие, экспериментальные удельные площади поверхности дендримеров в блоке на несколько порядков отличаются от расчетных значений. Априори развитая поверхность дендримеров становится неактивной из-за большой площади межмолекулярных контактов. Получены и исследованы композиции полистирола (ПС) с полифениленовыми дендримерами 1 и 3 генераций. Установлено, что введение дендримеров с разным размером частиц (2.3 и 5 нм) приводит к росту вязкости расплава смеси (~ 1.3 раза), но при дальнейшем увеличении их содержания вязкость расплава мало изменяется. Размер частиц не оказывает влияние на величину прироста вязкости смесей. Температуры стеклования систем не отличаются от соответствующей характеристики матричного полимера и не изменяются с увеличением концентрации наночастиц. Сранительный анализ композиций с гибкоцепными и жесткоцепными дендримерами показал, что влияние наночастиц разной жесткости на температуру стеклования композитов различно. Более того, если величина изменения температуры стеклования систем с гибкоцепными дендримерами определяется не только содержанием, но и, главное, размером наночастиц, то в случае жесткоцепных дендримеров эти два фактора не оказывают влияние на характеристики композиций в исследованном интервале их содержания.

 

Публикации

1. Н.Н. Смирнова, А.В. Маркин, Н.В. Кучкина, Е.Ю. Юзик-Климова, А.Н. Шушунов, З.Б. Шифрина Thermodynamic Properties of a Second-Generation Poly(phenylene-pyridyl) Dendron with a Dodecyl-Decorated Periphery Russian Journal of Physical Chemistry A, 2016, Vol. 90, No. 12, pp. 2321–2331 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1134/S003602441612027X

2. Н.Н.Смирнова, А.В. Маркин, Л.Я. Цветкова, Н.В. Кучкина, Е.Ю. Юзик-Климова, З.Б. Шифрина Thermodynamics of a third-generation poly(phenylene-pyridyl) dendron decorated with dodecyl groups in the range of T -> 0 to 480 K RUSSIAN JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A, Том: 90 Выпуск: 5 Стр.: 887-892 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1134/S0036024416050307

3. С.С. Сологубов, А.В. Маркин, Н.Н. Смирнова, Ю.А. Рыбакова, Н.А. Новожилова, Е.А. Татаринова, А.М. Музафаров Calorimetric study of carbosilane dendrimers of the third and sixth generations with phenylethyl terminal groups JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY, 2016, Vol. 25, Issue 2, p. 595-603 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1007/s10973-016-5301-5

4. Серенко О.А., Страшнов П.В., Капустин Г.И., Калинин М.В., Кучкина Н.В., Серкова Е.С., Шифрина З.Б., Музафаров А.М. Adsorption properties of pyridylphenylene dendrimers RSC Advances, - (год публикации - 2017)

5. Серенко О.А., Краснова И.Ю., Серкова Е.С., Страшнов П.В., Шифрина З.Б. Surface properties of pyridylphenylene dendrimers Polycondensation 2016, p.129 (год публикации - 2016)


Аннотация результатов, полученных в 2017 году
Разработаны две синтетические схемы получения гибридных систем, сочетающих блоки различной жесткости. Гибридные дендримеры, состоящие из внутренней гибкой карбосилановой части и жесткой ароматической периферии, были получены взаимодействием предварительно синтезированных карбосилановых дендримеров с ароматическими циклопентадиенонами по реакции Дильса-Альдера. Исследована взаимосвязь между структурой дендримеров, их фазовым поведением и термическими свойствами. Обнаружено, что теплофизические свойства гибридных дендримеров существенно отличаются от абсолютно жестких фениленовых или абсолютно гибких карбосилановых дендримеров. Присутствие жестких переферийных блоков в карбосилановых дендримерах приводит к значительному повышению температуры стеклования, что свидетельствует об увеличении жесткости всего дендримера. Для более полного понимания взаимосвязи «структура-свойства» гибридных дендримеров был синтезирован дендример, сочетающий жесткое фениленовое ядро и гибкую карбосилановую оболочку. Синтез проводили с помощью «клик» реакции между этинильными терминальными группами полифениленового дендримера и азидной фокальной группой карбосиланового дендрона. В отличие от дендримеров с гибким ядром/жесткой оболочкой, этот дендример продемонстрировал поликристаллическое поведение, которое было подтверждено методами дифференциальной сканирующей калориметрии и рентгеновской дифракции в больших углах. Предполагается, что разработанные подходы позволят проводить контролируемые синтезы гибридных дендритных структур определенной морфологии и заданными теплофизическими свойствами. Установлено, что реологическое поведение гибкоцепных карбосилановых дендримеров определяется номером их генерации. Если расплавы дендримеров 3 – 5 генераций представляют собой ньютоновские жидкости, то дендримеры 6 - 8 генераций теряют способность к вязкому течению, превращаясь из жидкости в пластичные тела. Переход сопровождается резким, скачкообразным повышением вязкости (повышение вязкости на шесть порядков). Это обстоятельство позволяет использовать вязкость дендримеров в качестве параметра, численно характеризующего разницу между их структурными состояниями в зависимости от номера генерации и переход от одного реологического поведения к другому. Высказано предположение, что качественное изменение в реологическом поведении дендримеров обусловлено образованием физической сетки зацеплений между ветвями дендридной структуры. Образующаяся «дополнительная» структура в ансамбле дендримеров высоких генераций не только определяет реологическое поведение расплавов дендримеров, но и, являясь динамичным (подвижным) элементом, способствует росту вязкости дендримеров с повышением температуры. Исследованы композиции на основе аморфного полимера и жестких полифениленовых дендримеров с радиусом частиц 1.15 и 2.5 нм. Отсутствие функциональных групп на поверхности этих частиц позволяет, во-первых, исключить из рассмотрения возможный пластифицирующий эффект внешнего функционального слоя и, во-вторых, определить степень влияния концентрации и размера малых жестких частиц на температуру стеклования матрицы. Исходя из термодинамического подхода к описанию температуры стеклования композитов с жесткими модельными наночастицами, впервые теоретически обосновано и экспериментально доказано, что большие надежды, возлагаемые на наночастицы малых размеров, не обоснованы и не оправданы. Малые жесткие наночастицы при их концентрации не более 5 об.% не способны оказать существенного влияние на температуру стеклования нанокомпозита, которая бы надежно определялась экспериментальными методами и изменение которой оказало бы влияние на температурный диапазон эксплуатации материала. Особо подчеркнем, что сделанный вывод относится к нанокомпозитам, в которых отсутствуют химические связи между наночастицами и макромолекулами полимерной матрицы.

 

Публикации

1. В.Г. Васильев, Е.Ю. Крамаренко, Е.А. Татаринова, С.А Миленин, А.А. Калинина, В.С. Папков, А.М. Музафаров An unprecedented jump in the viscosity of high-generation carbosilane dendrimer melts ACS MACRO LETTERS, - (год публикации - 2018)

2. О.А. Серенко, В.И. Ролдугин, А.А. Аскадский, Е.С. Серкова П.В. Страшнов, З.Б. Шифрина The effect of size and concentration of nanoparticles on the glass transition temperature of polymer nanocomposites RSC ADVANCES, Том: 7 Выпуск: 79 Стр.: 50113-50120 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1039/c7ra08152a

3. О.А. Серенко, М.В. Калинин, Н.В. Кучкина, Е.С. Серкова, П.В. Страшнов, З.Б.Шифрина Свойства поверхности полифениленовых дендримеров низких генераций Высокомолекулярные соединения, №3, т.60 (год публикации - 2018)

4. Серкова Е.С., Краснова И.Ю., Миленин С.А., Селезнева Е.В., Татаринова Е.А., Болдырев К.Л., Корлюков А.А., Зубавичус Я.В., Бузин М.И., Серенко О.А,, Шифрина З.Б., Музафаров А.М. Core/shell hybrid dendrimers: Controllable rigidity determines molecular behaviour. Polymer, - (год публикации - 2018)

5. Vijay Kumar Das, Шифрина З.Б., Бронштейн Л.М. Graphene and graphene-like materials in biomass conversion: paving the way to the future Journal of Materials Chemistry A, 5, 25131-25143 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1039/c7ta09418c

6. Е.С. Серкова, И.Ю. Краснова, Е.А. Татаринова, Hybrid Dendrimers with Flexible and Rigid Blocks Based on the Carbosilane Dendrimers INTERNATIONAL CONFERENCE «MODERN TRENDS IN DENDRIMER CHEMISTRY AND APPLICATIONS» , October 1-4, 2017, Moscow, Russia, Program and Book of Abstracts, - (год публикации - 2017)

7. Миленин С.А., Селезнева Е.В., Серкова Е.С., Краснова И.Ю., Шифрина З.Б., Музафаров А.М. The Interrelation of Structure and Properties in Dendrimers with Different Rigidity of the Core and Shell INTERNATIONAL CONFERENCE «MODERN TRENDS IN DENDRIMER CHEMISTRY AND APPLICATIONS» , October 1-4, 2017, Moscow, Russia, Program and Book of Abstracts, - (год публикации - 2017)

8. Н.В. Кучкина, Е.С. Серкова, П.В. Страшнов, О.А. Серенко, З.Б. Шифрина Adsorption properties of polyphenylene dendrimers INTERNATIONAL CONFERENCE «MODERN TRENDS IN DENDRIMER CHEMISTRY AND APPLICATIONS» Program and Book of Abstracts, - (год публикации - 2017)

9. П.В. Страшнов, О.А. Серенко, В.И. ролдугин, А.А. Аскадский Glass Transition Temperature of Polymer Nanocomposites – Vain hopes or Undiscovered Mysteries of Small Particles? INTERNATIONAL CONFERENCE «MODERN TRENDS IN DENDRIMER CHEMISTRY AND APPLICATIONS», October 1-4, 2017, Moscow, Russia, Program and Book of Abstracts, - (год публикации - 2017)

10. Серкова Е.С., Краснова И.Ю., Миленин С.А., Татаринова Е.А, Музафаров А.М., Шифрина З.Б. Novel hybrid dendrimers containing flexible and rigid blocks Book of Abstracts of 8 th IUPAC International Symposium on Macro- and Supramolecular Architectures and Materials, MAM-17, - (год публикации - 2017)

11. - В Москве завершила работу Первая Международная конференция "Современные тенденции в химии дендримеров и их применение" Газета "Поиск", №43 (1481), 27 октября 2017 г, стр. 14 (год публикации - )


Возможность практического использования результатов
Полученные новые знания о физико-химических свойствах дендримеров закладывают фундамент для нового направления в науке о дендримерах – материаловедческое, рассматривающее дендримеры как основу для создания инновационных материалов со структурно-упорядоченной молекулярной архитектурой, свойства которых могут направленно конструироваться не только путем сочетания «блоков» разной жесткости, но и путем изменения размеров дендридных молекул. Результаты исследования модельных нанокомпозитов на основе аморфного полимера и дендримеров позволили определить новую стратегию создания полимерных нанокомпозитов с заданными свойствами, заключающуюся в целенаправленном формировании гибридного слоя на границе наночастица/полимер, в который входят и полимер вблизи наночастицы и поверхностный слой самой частицы.