fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u...
TRANSCRIPT
![Page 1: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/1.jpg)
Fizička hemija makromolekula
4. Predavanje
Šk. 2017/2018
Prof. dr Gordana Ćirić-Marjanović
![Page 2: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/2.jpg)
Adiciona polimerizacija
Poliadicije su stupnjevite reakcije polimerizacije koje se odvijaju kroz adiciju jednefunkcionalne grupe na drugu, ali za razliku od polikondenzacija bez uklanjanja malihmolekula (H2O, HCl).
Sve poliadicione reakcije su neravnotežne – ireverzibilne.
*Uretan je naziv za funkcionalnu grupu koja nastaje reakcijom adicije hidroksilne grupe na izocijanatnu grupu:
Primer: sinteza poliuretana- reakcija adicije hidroksilne grupe (iz diola) na izocijanatnu grupu (iz diizocijanata):
![Page 3: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/3.jpg)
Sporedne reakcije pri sintezi poliuretana: adicija izocijanatne grupe na već postojeću uretanskuvezu (alofanatna veza) ili na urea vezu (biuretna grupa). Ove reakcije vode grananju i umrežavanjupoliuretana:
![Page 4: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/4.jpg)
Nestandardne reakcije polimerizacije
Polimerizacija transferom atoma (atoma X=Cl, Br…) je kontrolisana radikalskapolimerizacija u kojoj je inicijator nekialkilhalogenid, a katalizator kompleks jonaprelaznog metala (npr. jednovalentnog bakrakompleksiranog sa ligandom, npr. 2,2'-bipiridinom (Cu+L). Mehanizam
U fazi propagacije reakcija se nastavlja adicijom molekula monomera na monomer-radikal, R-M•, nastao ufazi inicijacije (kao i kod standardne radikalske polimerizacije). Prekid rasta makromolekulskog lancaodigrava se uglavnom putem reakcija rekombinacije i disproporcionacije.
Razvojem ove metode prvi put je omogućena:- potpuna kontrola svih elementarnih reakcija radikalske polimerizacije vinilnih monomera- sinteza polimera sa željenom molarnom masom i raspodelom molarnih masa,- sinteza blok kopolimera sa tačno definisanom dužinom blokova.
Polimerizacija transferom atomaRazni koncepti/metode kontrolisane radikalske polimerizacije imaju za cilj da se favorizuje propagacija u odnosu na terminaciju kako bi se postigla potpuna potrošnja monomera za relativno kratko vremereakcije (omogućiti istovremeno kratak period inicijacije u odnosu na propagaciju i minimiziranje reakcija terminacije, tj. cilj je da se generišu lanci za kratko vreme i da se pri tome održi takva koncentracija slobodnih makroradikala [Pn
•] koja omogućava da propagacija bude favorizovana u odnosu na terminaciju.
![Page 5: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/5.jpg)
Za polimerizacije se koristi neravnotežna plazma, koja se može dobiti električnim
»tinjajućim« pražnjenjem (mali pritisak gasa, mali napon električnog polja), u kojoj
su temperature elektrona 10 do 100 puta veće od temperature gasa.
Gasna plazma je jonizovano gasno stanje koje se sastoji od elektrona, jona, radikala,
atoma i molekula u osnovnom ili pobuđenom stanju.
Pri sudaru sa neutralnim molekulima u gasnom stanju energija elektrona seprenosi na neutralne molekule. Usled primljene energije dolazi do raskidanja
kovalentnih veza u molekulima pri čemu nastaju fragmenti ovih molekula, tj. reaktivnevrste - slobodni radikali ili joni koje dalje mogu učestvovati u reakcijipolimerizacije.
Ako nastali radikali ili joni učestvuju samo u iniciranju polimerizacije monomera tada
se radi o polimerizaciji iniciranoj plazmom, a ako učestvuju i u reakcijama
propagacije, transfera i terminacije tada se radi o polimerizaciji u stanju plazme.
Polimerizacije u stanju plazme ili inicirane plazmom
![Page 6: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/6.jpg)
U svojstvu monomera se mogu koristiti sve niskomolekulske organske supstance,
čiji je napon pare pri sobnoj temperaturi manji od 1 mbar. Polimerizacija se izvodi u
vakuumu. Zbog velikog sadržaja energije u poređenju sa klasičnom radikalskom
polimerizacijom, dolazi do nespecifičnog povezivanja monomera. Nastali polimeri su
uglavnom umreženi i po sastavu se razlikuju od polaznih monomera.
Na primer, polimerizacijom etana (C2H6) dobija se polimer sa formulom (C2H3)n.
Mehanizmi plazma-polimerizacije još uvek nisu potpuno razjašnjeni .
Polimerizacije u stanju plazme ili inicirane plazmom
![Page 7: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/7.jpg)
Pod pojmom oksidacione polimerizacije podrazumevaju se one reakcije polimerizacije kod kojih se u
prvoj fazi dešava oksidacija monomera pogodnim oksidacionim sredstvom do reaktivnih vrsta (kao što su radikal-jonske ili jonske vrste). Nastala reaktivna vrsta, npr. radikal katjon monomera, dalje reaguje sa neutralnim molekulom monomera ili radikal katjonom monomera gradeći dimer koji se dalje takođe oksiduje, generalno lakše od monomera zbog nižeg jonizacionog potencijala.
Oksidovani dimer učestvuje u daljoj reakciji sa monomernom vrstom dajući trimer i propagacija se na
ovaj način nastavlja.
Mehanizam polimerizacije je složen (pored elektrofilne aromatske supstitucije i radikal-radikal
rekombinacije može uključivati i redoks reakcije između nastalih reaktivnih vrsta) i nije do danas potpuno
razjašnjen.
Oksidaciona polimerizacija
Određeni monomeri (npr. heterociklični aromatični amini) mogu se u prisustvu oksidacionih sredstava
aktivirati za reakcije polimerizacije.
Oksidaciono sredstvo može biti hemijsko, kao npr. FeCl3 ili amonijum peroksidisulfat (NH4)2S2O8
(hemijska oksidaciona polimerizacija) ili električna struja (elektrohemijska oksidaciona polimerizacija).
Monomeri koji se najčešće polimerizuju na ovaj način su pirol, tiofen i anilin.
![Page 8: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/8.jpg)
Oksidaciona polimerizacija
Polimeri koji se na ovaj način dobijaju sadrže sistem konjugovanih dvostrukih veza u glavnom
makromolekulskom lancu. Kada se nalaze u određenom oksidacionom stanju i/ili stanju protonacije (kada su
dopirani) mogu biti dobri provodnici električne struje, to su elektroprovodni polimeri (sintetički metali).
HC CH CC
H
Hn
Kada se sintetise pomoću Ziegler-Natta katalizatora, poliacetilen je srebrnast i neprovodan.Otkriveno je ~1977.god. da se dopiranjem filmova PAc elektron-donorima (alkalni metali) ili elektronakceptorima (jod, AsF5) povećava njegova provodljivost od < 10–9 S/cm do preko 2 × 103 S/cm.
Acetilen (etin)
π-konjugacija u poliacetilenu
Poliacetilen, PAc
![Page 9: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/9.jpg)
anilin
NH2 HN
NH
y
N
N
1-y
Opšta formula baznih (neprotonovanih), neprovodnih oblika PANI
y=0 potpuno oksidovano stanje– pernigraniliny=0,5 50% oksidovana forma – emeraldiny=1 potpuno redukovano stanje – leukoemeraldin
Polianilin (PANI)
Elektroprovodni oblik PANI-emeraldin so (zelene boje)-sadrži radikal katjone (polarone),-pozitivno naelektrisanje na polimernom lancu
kompenzuju anjoni (kontra-joni, dopant joni) A–
HN
NH
HN
NH
n
protonovani emeraldin
polaronski oblik
-A- A-
Doping nivo =
Broj dopant jona / broj monomernih jedinica
Emeraldin so: 2 A– na 4 anilinske jedinice = 0,5, doping nivo = 50 %
so
polimerizacija
![Page 10: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/10.jpg)
Uticaj konformacije lanca provodnog polimera na provodljivost
Koplanarnost prstenova u lancu je jedan od uslova za dobru provodljivost konjugovanog polimera
Različite konformacije polianilina: a) koplanarna, izdužena (expanded coil) forma (konformacija) polimernog
lanca - veća dužina konjugacije, veća električna provodljivost, b) uvrnuta (twisted, coil) forma – smanjena
dužina konjugacije, smanjena električna provodljivost [J. Molec. Str. 701 (2004) 13-18] .
![Page 11: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/11.jpg)
Električna provodljivost nekih polimera u odnosu na druge materijale
Materijal Provodljivostσσσσ (S/cm)
-----------------------------------------------------------------Bakar 106
Grafit 104
Poliacetilen (dopiran) 1–104
Polipirol (dopiran) max 500–7500
Polianilin (dopiran) max ~1000
Germanijum 10–2
Silicijum 10–6
Polistiren 10–18
Većina dopiranih provodnih polimera ima σ =10–2 – 102 S/cm
![Page 12: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/12.jpg)
N
H
N
H
n
N
H
S
Polipirol PPypirol
Politiofen PTtiofen
S
S
S
S
S
POLIPIROL i POLITIOFEN
polimerizacija
polimerizacija
![Page 13: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/13.jpg)
Mehanizam oksidativne polimerizacije anilina
NH2 NH2 NH2 NH2 NH2
-e
NH2
+
NH2
dimerni
radikal katjonpolimer
Prema mnogim studijama, sledeći korak je onaj po kojem se elektrohemijska i hemijska oksidativnapolimerizacija razlikuju. U slučaju hemijske polimerizacije radikal katjon reaguje sa drugim molekulom monomera, kojipreovlađuje u reakcionoj sferi, u reakciji aromatske supstitucije, stvarajući dimerni radikal katjon.Polimerni lanac raste na ovaj način do terminacije i formiranja polianilina (PANI):
Strukturne razlike poli(aromatičnih amina) dobivenih hemijskom i elektrohemijskom sintezom u najvećoj meri posledica su različitih mehanizama polimerizacije. U oba slučaja (kada se koristi jednoelektronskooksidaciono sredstvo, npr. FeCl3) početni korak je stvaranje delokalizovanog radikal katjona:
Kod elektrohemijske polimerizacije, koncentracija radikal katjona u blizini elektrode gde se reakcija odigrava mnogo je veća od koncentracije neutralnog monomera tako da se odigrava reakcija radikal – radikal kuplovanja koja dovodi do stvaranja radikal dikatjona:
NH2
2 dimerni
radikal dikatjondimer
-2H+ -e-
polimer
![Page 14: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/14.jpg)
Oksidativna hemijska polimerizacija- sinteza PANI
NH24 n + 5 n (NH4)2S2O8
NH
HN
HN
NH n
Polyaniline hydrogen sulfate
+ 3 n H2SO4 + 5 n (NH4)2SO4
HSO4 HSO4
NH NH2
+ aniline dimer cation
intermediate
-0.28-0.28
-0.27
-0.19 -0.19
0.13
0.18
0.05 0.09
-0.32 -0.34
Nitrenijum katjon
HN
NH2
H
-H+
HN
NH2
HN
H
-H+
HN
NH2 NH2
4-ADPA
2-ADPA
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
11
11
12
12
Dimeri anilinaDimer katjon intermedijeri
Anilin
Elektrofilna aromatska supstitucija
Amino grupa anilina determiniše da se reakcija sa elektrofilnim vrstama (nitrenijum katjon) odvija prvenstveno u para- i
orto- položajima, usled toga što je slobodni elektronski par azota u anilinu rezonantno stabilisan u ovim položajima.
![Page 15: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/15.jpg)
Rastvor anilina u vodi Neposredno po dodatku APS 1. min
Hemijska oksidaciona polimerizacija anilina - sinteza PANI
![Page 16: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/16.jpg)
Reakciona smeša u odmakloj fazi polimerizacijeTalog PANI nakon filtriranja
13. min
SEM slika PANI
Hemijska oksidaciona polimerizacija anilina
![Page 17: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/17.jpg)
Prelaz emeraldin baza- emeraldin so PANI
Emeraldin baza~320 nm π→ π* prelaz u benzenovom (B) prstenu
~620 nm intramolekulski transfer elektrona iz HOMO orbitale B na LUMO susednog hinonoidnog (Q) prstena (B → Q “ekscitonski” prelaz)
Emeraldin so~330 nm π→ π* prelaz~430 nm polaron→ π* prelaz~750–900 nm π→ polaron prelaz
![Page 18: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/18.jpg)
Redukovana, neprovodnforma, zute boje
N
N
N
N
N
N
+
HN
HN
N
N
N
HN
HN
N
exists at pH < 4
delimično oksidovana, nedopirana,neprovodna forma, plave boje
EMERALDINSKA BAZAHN
N
N
HN
HN
N
+ 4 H+ - 4 H+
y = 0
y = 1
potpuno oksidovana, bipolaronska,neprovodna forma
PROTONOVANIPERNIGRANILIN
+
++
H
H
H
H + 2 e- - 2 e-
delimično oksidovana, protonovana,radikal katjonska- polaronska,PROVODNA FORMA, zelene boje
EMERALDINSKA SO
+ +
HH
LEUKOEMERALDINH
+2H+, +2 e- -2H+, -2 e-
DEPROTONOVANIPERNIGRANILINpotpuno oksidovana,bipolaronskaneprovodna forma, ljubičaste bojey = 0
benzenoidna formaC6H4 prstena
hiinonoidna formaC6H4 prstena
..
.. ..
..
.. ..
.. ..
....
..
..
. .
..
..
22 HAB-
A-A-
y = 0,5
y=0,5
Redoks I kiselinsko-bazne ravnoteže PANI
![Page 19: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/19.jpg)
Redoks aktivnost PANI- Emeraldin so (zelen, provodan oblik) javlja se na potencijalima +0.2 do + 0,6 V vs Ag/AgCl
- na potencijalima manje pozitivnim od +0,2 V egzistira leukoemeraldin (žut, neprovodan)
- na višim potencijalima od +0,6 V egzistira potpuno oksidovani pernigranilin (ljubičast, neprovodan)
Elektrohromizam PANI-promena boje sa promenom potencijala
![Page 20: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/20.jpg)
Neke primene provodnih polimera
u diodama za emisiju svetlosti (OLED, PLED)
u proizvodnji štampanih ploča (PCB)
u hemijskim izvorima struje (baterijama)- kao elektrodni materijali
u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…)
u elektrohromnim uređajima
u zaštiti elektronskih uređaja od interferirajućeg elektromagnetnog zračenja
antistatičke prevlake
transparentne prevlake
provodne prevlake
kao materijali koji apsorbuju mikrotalase
![Page 21: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/21.jpg)
Poslednjih godina intenzivno se sintetišu i proučavaju nanostrukture provodnih polimera: nanotube, nanoštapići, nanovlakna, nanopljosni, nanotrake i druge. One daju polimeru veliku površinu koja je poželjna za niz primena, kao i mnoga druga specifična svojstva.
SEM fotografija PANI nanotuba TEM fotografija PANI nanotuba
nanotube: spoljašnji prečnik ~100-250 nmunutrašnji ~10-60 nmdužina ~0,4-1,5 µm
![Page 22: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/22.jpg)
PANI nanoštapići u nanokompozitu PANI-Ag, čestice Ag su tamne “tačke” na desnoj (TEM) slici
Granularna morfologija PANIPANI nanoštap
![Page 23: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/23.jpg)
Polimerizacije monomera u uređenom stanju
Polimerizacija monomera u kristalnom stanju – topohemijska polimerizacija
Polimerizacija monomera u kristalnom stanju omogućava dobijanje polimera sa uređenom strukturomu slučaju kada je za povezivanje molekula monomera u makromolekule dovoljna samo mala rotacijamolekula oko težišta. Za izvođenje topohemijskih polimerizacija koristi se fotohemijska ili radijacionametoda iniciranja.
Matrična polimerizacija U prvom koraku se molekuli monomera (M) vežu za matricu (podlogu, T). U drugom koraku se pogodnim inicijatorom inicira i završi polimerizacija vezanih monomera. U trećem koraku novonastali makromolekuli se odvajaju od matrice, i ciklus se ponavlja.
Topohemijska polimerizacija diacetilena
![Page 24: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/24.jpg)
Polimerizacija monomera u monomolekulskom sloju
Rast polimernih lanaca u okviru monomolekulskog sloja može se postići na granici faza tečnost-gas. Površinski aktivni monomer (npr. vinil stearat ili diacetilen masne kiseline) unese se u vodu u kadi sa pregradom (slika ispod) pri čemu dolazi do adsorpcije monomera na granici faza. Formirani film monomera se zatim sažima pomoću pregrade na površini vode usled čega dolazi do orijentacije molekula monomera na površini i formiranja monosloja. Zatim se UV zracima inicira radikalska polimerizacija monomera (fotopolimerizacija). Monomeri se povezuju u polimerne lance bez narušavanja strukture monosloja.
a) Shema formiranja monomolekulskog sloja i polimerizacije površinski aktivnog monomera na površini vode
(■ –pregrada, ○~~~ – površinski aktivni monomer), b) polimerizacija diacetilena masne kiseline na površini vode
![Page 25: Fizi čka hemija makromolekula - ffh.bg.ac.rs · u senzorima (biosenzori, hemijski senzori…) u elektrohromnim ure đajima u zaštiti elektronskih ure đaja od interferiraju ćeg](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022020204/5b149a507f8b9a347c8dee72/html5/thumbnails/25.jpg)
Površinski aktivni monomeri mogu u vodi ili nekom organskom rastvaraču da formiraju micele sfernog ili nekog drugog oblika. Unošenjem odgovarajućeg inicijatora u sistem, u micelamazapočinje reakcija polimerizacije i povezivanja molekula monomera koji su formirali micelu i nastajemakromolekul specifičnog oblika, koji zavisi od oblika micele. Micela ovde ima ulogu templata. Templat je naziv za aditiv, supstanciju, koja pomaže kontrolisanje strukture ili morfologije produkta reakcije (polimerizacije)
Vezikule takodje mogu imati ulogu templata. Vezikule su micele sa dva monosloja i vodenim jezgrom. Vezikule nakon polimerizacije mogu predstavljati šuplje kuglice nano dimenzija (20-100 nm), koje se npr. mogu koristiti kao nosači aktivne komponente nekog leka i kroz krvotok dopremiti do mesta dejstva.
Soft Matter 7 (2011) 316
micela
vezikula