Фазовые равновесия в системах, содержащих карбоксилированный фуллерен С60

Введение 3
Глава 1. Обзор литературы 5
1.1. Структура фуллеренов 5
1.2. Термодинамические свойства С60 6
1.3. Методы синтеза фуллеренов 8
1.4. Способы функционализации фуллеренов 9
1.5. Применение фуллеренов 12
1.5.1. Биологические свойства карбоксилированных фуллеренов 16
1.5.2. Области применения водорастворимых производных фуллеренов на
примере фуллеренолов 18
1.6. Фазовые равновесия, содержащих легкие фуллерены и их производные 29
1.6.1. Влияние температуры на растворимость фуллеренов. Термодинамическое
описание фазовых равновесий растворимости в системах, содержащих легкие фуллерены 30
1.6.2. Фазовые равновесия в системах, содержащие водорастворимые
производные фуллерена на примере фуллеренола 37
Глава 2. Экспериментальная часть 41
2.1. Характеристики реагентов 41
2.2. Синтез карбоксилированного фуллерена С60 41
2.3. Идентификация карбоксилированного фуллерена С60 43
2.4. Ассоциация трис-малоната легкого фуллерена C60[=C(COOH)2]3 в водных
растворах, динамическое светорассеяние в видимой области 49
2.5. Изучение объемных свойств водных растворов карбоксилированного
фуллерена 53
2.6. Рефракция водных растворов 55
2.7. Политермическая растворимость трисмалоната легкого фуллеренаC60[C(COOH)2]3 в воде в интервале температур 20-80оС.
Политермическое определение плотности насыщенных растворов 61
2.8. Изотермическая растворимость тройной системы [C60C(COOH)2)3] - NaCl - Н2О
температуре 25оС 63
2.9. Изучение цитотоксичности C60[C(COOH)2]32 методом МТТ 66
Выводы 68
Список литературы 69

Купить

В последние годы, одним из наиболее динамично развивающихся направлений современной химии является физическая химия наноструктур, в частности углеродных нанокластеров - фуллеренов и их производных. Это связано с тем, что соединения фуллеренового ряда (единственной растворимой формы углерода) представляют собой уникальные объекты с точки зрения электронного строения, физических и химических свойств. Синтез, выделение, очистка и идентификация новых соединений фуллеренового ряда является, таким образом, весьма актуальной и важной задачей в различных областях науки и техники, в частности неорганической, органической и физической химии, химии твердого тела, химии наноструктур.
Изучение физических и химических свойств фуллеренов и их производных, а также растворов на их основе позволяет прогнозировать поведение последних в различных процессах, в том числе технологически значимых, в частности при использовании в качестве наномодификаторов, в строительстве, электронике, пищевой, фармацевтической промышленности, медицине и сельском хозяйстве.
Несмотря на то, что легкие фуллерены (С60 и С70) имеют в настоящее время большой потенциал применения в самых различных областях науки и техники (материаловедении, механике, машиностроении, строительстве, электронике, оптике, медицине, фармакологии, пищевой и косметической промышленности и т. д.), их использование зачастую тормозится практически полной несовместимостью с водой и водными растворами. В этой связи актуальным является разработка новых технологически доступных методов функционализации углеродных наноструктур и исследование возможностей их практического применения. Решение указанной проблемы позволит создать технологически масштабируемые методики синтеза функционализированных углеродных наноматериалов, провести комплексное физико-химическое изучение свойств углеродных наноструктур и материалов на их основе, а также разработать подходы в применении последних в машиностроении (в водорастворимых охлаждающих и антифрикционных составах), строительстве (в качестве растворимых присадок к цементам и бетонам), медицине и фрамакологии (вследствие хорошей совместимости с водой, физиологическими растворами, кровью, лимфой, желудочным соком и т.д.), косметологии (при использовании водных и водно-спиртовых основ).
Целью данной работы изучение физико-химических свойств водных растворов и фазовых равновесий в системах, содержащих карбоксилированный фуллерен С60[С(СООН)2]з. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Проведение синтеза карбоксилированного фуллерена С60[С(СООН)2]3.
2. Идентификация полученного продукта комплексом физико-химических методов (ИК, УФ-спектроскопия, элементный анализ, жидкостная хроматография, масс- спектрометрия, термический анализ).
3. Разработка метода спектрофотометрического определения карбоксилированного фуллерена в воде.
4. Физико-химическое изучение свойств водных растворов карбоксилированного фуллерена С60[С(СООН)2]3, а именно:
• зависимости плотности, среднего молярного и парциальных молярных объемов компонентов водных растворов от концентрации С60[С(СООН)2]3,
• концентрационной зависимости размеров ассоциатов карбоксилированного фуллерена в водных растворах;
• зависимости показателя преломления, удельной (молярной) рефракции водных растворов Сб0[С(СООН)2]з;
5. Изучение диаграмм растворимости бинарной системы С60[(С(СООН)2]3 - Н2О в диапазоне температур 20-80оС и тройной системы [С60С(СООН)2)3] - NaCl - Н2О при 25 оС.
6. Изучение цитотксичности С60[С(СООН)2]3
Купить