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 проекта 19-73-20030
НазваниеСамоорганизация градиентных сополимеров в процессе их синтеза в растворе и расплаве
Руководитель Чертович Александр Викторович, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва
Конкурс №31 - Конкурс 2019 года по мероприятию «Проведение исследований на базе существующей научной инфраструктуры мирового уровня» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-303 - Теория и компьютерное моделирование полимерных систем
Ключевые слова Самоорганизация, градиентные сополимеры, контролируемая радикальная полимеризация, мицеллы, микрофазное расслоение, компьютерное моделирование, макромономеры
Код ГРНТИ31.15.00
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Структурированные блок-сополимерные системы привлекают огромное внимание благодаря большому количеству областей приложений, среди которых есть системы адресной доставки лекарств, нанореакторы, стабилизаторы эмульсий (для мицелл диблок-сополимеров)[1], нанолитография, а также разнообразные наноструктурированные мембраны, в том числе для электрохимических приложений и для фильтрации жидкостей (для микрофазно-расслоенных сополимеров); однако при использовании классических диблок-сополимеров для изготовления системы требуется сложная многоступенчатая процедура (включающая в себя многостадийный синтез), которая к тому же накладывает определенные ограничения на доступные параметры системы (например, концентрацию раствора в случае мицелл [1]). Данный проект направлен на решение задачи самоорганизации градиентных сополимеров непосредственно в процессе их синтеза методом контролируемой радикальной полимеризации в растворах и расплавах методами компьютерного моделирования и в экспериментах. Предлагаемая методика самоорганизации является одностадийной: самоорганизация происходит прямо в процессе синтеза из-за того, что разные концы сополимеров обогащены разными звеньями.
Мы планируем изучить широкий круг систем, начиная от разбавленных растворов и заканчивая расплавами, чтобы определить условия, при которых в реалистичных экспериментальных системах можно добиться хорошего структурирования как за счет наличия несовместимости между мономерами, так и за счет взаимодействия с селективным растворителем. В ходе проекта также планируется изучить случай, когда один из мономеров, участвующих в сополимеризации, является макромономером. Это позволит контролировать фазовое поведение путем изменения длины боковой цепи. Главной задачей проекта будет являться определение области экспериментально-реализуемых параметров, при которых наблюдается образование стабильных хорошо структурированных систем; особый упор будет делаться на поиск наиболее важных с прикладной точки зрения структур, например биконтинуальных в расплавах и концентрированных растворах и везикул в разбавленных растворах.
Поставленная в проекте задача на данный момент является нерешенной. В существующих работах о структурировании в процессе полимеризации изучается гомополимеризация с «макроинициатором» (предварительно синтезированным растворимым гомополимерным блоком); при этом длинные блоки полимеризующегося мономера не совместимы с растворителем (для случая растворов) или с «макроинициатором» (для случая расплавов), за счет чего и происходит структурирование. Новизна данного проекта заключается в том, что мы хотим исследовать процесс структурирования в процессе полимеризации безо всяких предварительных этапов прямо в ходе сополимеризации из мономеров.
1. Tritschler U., Pearce S., Gwyther J., Whittell G.R., Manners I. // Macromolecules. 2017. V. 50. № 9. P. 3439.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1. Шупанов Р., Кос П., Гаврилов А., Чертович А. POLYMERIZATION-INDUCED SELF-ASSEMBLY (PISA): COMPUTER SIMULATIONS BY DISSIPATIVE PARTICLE DYNAMICS IUPAC 2019 abstract book, 47th IUPAC WORLD CHEMISTRY CONGRESS (7-12 July, 2019, Paris) abstract book, page 691 (год публикации - 2019)
Публикации
1.
Гаврилов А.А., Чертович А.В.
Polymerization-induced microphase separation with long-range order in melts of gradient copolymers
MDPI, Polymers 2020, 12(11), 2637 (год публикации - 2020)
10.3390/polym12112637
2.
Гаврилов А.А., Шупанов Р.М., Чертович А.В.
Phase diagram for ideal diblock-copolymer micelles compared to polymerization-induced self assembly
MDPI, Polymers 2020, 12(11), 2599 (год публикации - 2020)
10.3390/polym12112599
Публикации
1.
Заремский М.Ю., Кожунова Е.Ю., Абрамчук С.С., Главацкая М.Е., Чертович А.В.
Polymerization-induced phase separation in gradient copolymers
Mendeleev Communications, Volume 31, Issue 2, Pages 277-279 (год публикации - 2021)
10.1016/j.mencom.2021.03.045
2. Кожунова Е.Ю., Плуталова А.В., Черникова Е.В. RAFT copolymerization of vinyl acetate and acrylic acid in the selective solvent Polymers (год публикации - 2021)
Публикации
1.
Петров А.И., Чертович А.В., Гаврилов А.А.
Phase Diagrams of Polymerization-Induced Self-Assembly Are Largely Determined by Polymer Recombination
MDPI, 14(23), 5331 (год публикации - 2022)
10.3390/polym14235331
2.
Гаврилов А.А., Чертович А.В.
Simulation of the RAFT polymerization in 3D: steric restrictions and incompatibility between species
RSC, 13, 2143-2154 (год публикации - 2022)
10.1039/D1PY01624E
3.
Гаврилов А.А., Чертович А.А.
САМООРГАНИЗАЦИЯ СОПОЛИМЕРОВ ПО ХОДУ ГЕТЕРОГЕННОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
МАТЕРИАЛЫ ВСЕРОССИЙСКОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ с международным участием «IV БАЙКАЛЬСКИЙ МАТЕРИАЛОВЕДЧЕСКИЙ ФОРУМ» 1–7 июля 2022 г., МАТЕРИАЛЫ ВСЕРОССИЙСКОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ с международным участием «IV БАЙКАЛЬСКИЙ МАТЕРИАЛОВЕДЧЕСКИЙ ФОРУМ» 1–7 июля 2022 г., страницы 190-191 (год публикации - 2022)
10.31554-978-5-7925-0619-0-2022-4-689