Влияние наполнителя на ИК-спектры полимерных нанокомпозитов поли-n-ксилилен-сульфиды

Abstract

Проведены исследования ИК-спектров в области 500—4000 см-1 пленок полимерных нанокомпозитов на основе поли-п-ксилилена (ППК) и сульфидов (ППК—PbS, ППК—CdS, ППК—S) в зависимости от содержания наполнителя (С ~ 0—100 об. %). Пленки толщиной d ~ 0.5 мкм получены методом твердофазного криохимического синтеза на подложках из кремния. Выявлены общие изменения в ИК-спектрах нанокомпозитов по сравнению с пленкой чистого ППК и индивидуальные особенности для каждого наполнителя. С ростом концентрации наполнителя наблюдались низкочастотный сдвиг полосы внеплоскостных деформационных колебаний С-Н-связей ароматического кольца и изменения интенсивностей характеристических полос матрицы ППК. Для нанокомпозитов ППК—PbS и ППК—CdS обнаружены дополнительные полосы в области 1000—1800 см-1, а для пленок ППК—CdS — еще дополнительная полоса в области 3100— 3600 см-1. В пленках ППК—S зарегистрировано только сильное ослабление полос поглощения валентных колебаний С—С- и С—Н-связей ароматического кольца, а также деформационных С—Н-колебаний в СН2-группе. Появление дополнительных полос в ИК-спектрах пленок ППК— PbS обусловлено образованием как сульфооксидных фаз с участием наночастиц PbS, так и групп С—О, С=О из-за окисления полимерных цепей матрицы ППК, а в пленках ППК—CdS — наличием сложных соединений, содержащих сульфо- (SO4, гидроксильные (OH) и карбоксилатные (СОО-) группы. Кроме того, в ИК-спектрах пленок ППК—PbS и ППК—CdS обнаружены полосы, связанные с изменениями структуры замещенного бензольного кольца из-за потери им симметрии.