ИСТИНА

Изучение взаимодействия мощного лазерного излучения с наноструктурированными материалами является актуальной задачей для фундаментальной науки и, в перспективе, для энергетики России. Цель данной работы - получение малоплотных полимерных мишеней, изучение их пористой структуры и их свойств при лазерном облучении. Полимерные материалы с малой плотностью были получены на основе синтезированных сверхсшитых полимеров альфа-метилстирола (ПАМС) и аценафтилена с использованием бис-хлорметильного производного дифенила [1, 2]. Синтез ПАМС проведен методом катионной полимеризации при -70оС, полиаценафтилен синтезирован методом термической радикальной полимеризации аценафтилена. Методом гель-проникающей хроматографии установлено, что образцы полученных линейных полимеров имеют широкое распределение по молекулярным массам от 104 до 106 с максимумами 4.4*105 и 3.6*104. Малые плотности от 30-60 до 160–180 мг/см3 получены с лиофильным высушиванием гидрогелей сшитого хитозана и сверхкритической сушкой в диоксиде углерода органогелей сверхсшитых полимеров. Для определения параметров пористой структуры использовались данные измерений сорбции азота при 77 К (изотермы сорбции). Расчеты проведены для цилиндрической модели пор методами BJH (теория капиллярной конденсации) и DFT (теория функционала плотности, метод «quenched solid density functional theory») [3]. Наиболее развитую систему микропор размером 2-3.5 нм имеют образцы сверхсшитого полиаценафтилена. Удельная поверхность пор этого полимера достигает 1800 м2/г, а их суммарный объем 5.5 см3/г (поры до 140 нм). Установлено, что пористая структура полученных полимеров имеет три фракции пор, размером 2-3.5 нм, 3.5-5 нм и 10-30 нм. В зависимости от типа исходного линейного полимера объемная доля 1, 2, и 3-ей группы пор в образцах, высушенных в диоксиде углерода, может достигать 20, 10 и 65 % от суммарного объема пор размером 2-50 нм. При исследовании малоплотных материалов на основе хитозана методом низкотемпературной сорбции азота микро и мезопор менее 50 нм не обнаружено. Первые эксперименты по облучению описанных малоплотных мишеней выполнены на лазере КАНАЛ-2 в ФИАНе. Авторы благодарны за финансирование в рамках Новой научной группы 55 ФИАН.