Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Хімічні науки arrow Електролізна радикал-рекомбінаційна люмінесценція складних органічних сполук
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Електролізна радикал-рекомбінаційна люмінесценція складних органічних сполук

Анотації 

Рожицький М.М. Електролізна радикал-рекомбінаційна люмінесценція складних органічних сполук.-Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук за спеціальностями 01.04.05 - оптика, лазерна фізика; 01.04.17 - хімічна фізика, фізика горіння та вибуху.-Одеський державний університет ім. І.І. Мечнікова Міністерства освіти України, Одеса, 1999 р.

   Дисертацію присвячено теоретичному та експериментальному дослідженню фізичних і хіміко-фізичних механізмів електролізної радикал-рекомбінаційної люмінесценції - електрогенерованої хемілюмінесценції (ЕХЛ) складних органічних сполук у конденсованих середовищах, визначенню, обгрунтуванню, розробці і дослідженню новітніх методів застосування явища ЕХЛ. Здійснено побудову адекватних хіміко-фізичних і математичних моделей процесу, математичним моделюванням теоретично розглянуто особливості електролізної люмінесценції у розчинах із дифузією та конвекцією. Оптико-електрохімічними методами досліджено ЕХЛ-властивості нових яскравих систем із складними органічними сполуками - ароматичними вуглеводнями і гетероциклами, встановлено зв’язок між цими властивостями й електронною побудовою молекул вказаних сполук. З’ясовано механізми виникнення емітерів ЕХЛ, ідентифіковано ці частки, вплив на їх утворення внутрішніх і зовнішніх для системи факторів. Запропоновано й обгрунтовано застосування результатів у оптиці, фізичній електроніці, електрохімії, люмінесцентному аналізі, екології, медицині тощо. Розроблено і створено нові ЕХЛ-методики, пристрої та електронно-оптичну апаратуру “ЕЛАН-2”, які забезпечують таке застосування.
   Ключові слова: електродні фарадеєвські процеси, електролізна радикал-рекомбінаційна люмінесценція, електронно-збуджені молекули, електрохемілюмінесценція (ЕХЛ), електрохемілюмінофор, емітер, ЕХЛ-аналіз, іон-радикали, електронно-оптичні прилади “ЕЛАН-2”, механізми ЕХЛ, реакції переносу електрона, складні органічні сполуки.

Рожицкий Н.Н. Электролизная радикал-рекомбинационная люминесценция сложных органических соединений.-Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени доктора физико-математических наук по специальности 01.04.05 – оптика, лазерная физика; 01.04.17 - химическая физика, физика горения и взрыва.-Одесский государственный университет им. И.И. Мечникова Министерства образования Украины, Одесса, 1999 г.

   Диссертация посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию физических и химико-физических механизмов электролизной радикал-рекомбинационной люминесценции - электрогенерированной хемилюминесценции (ЭХЛ) органических соединений в конденсированных средах, определению, обоснованию, разработке и исследованию новейших методов применения явления ЭХЛ. Осуществлено построение адекватных химико-физических и математических моделей процесса, математическим моделированием теоретически рассмотрены особенности электролизной люминесценции в растворах с диффузией и конвекцией. Оптико-электрохимическими методами исследованы ЭХЛ-свойства новых ярких систем со сложными органическими соединениями - ароматическими углеводородами и гетероциклами, установлена связь между этими свойствами и электронным строением молекул указанных соединений. Выяснены механизмы возникновения эмиттеров, идентифицированы эти частицы и влияние на их образование внутренних и внешних для системы факторов. Предложено и обосновано применение результатов в оптике, физической электронике, электрохимии, люминесцентном анализе, экологии, медицине и др. Разработаны и созданы новые ЭХЛ-методики, устройства и электронно-оптическая аппаратура “ЭЛАН-2”, обеспечивающие эти применения.
   Ключевые слова: ион-радикалы, электронно-оптические приборы “ЭЛАН-2”, механизмы ЭХЛ, реакция переноса электрона, сложные органические соединения, электролизная радикал-рекомбинационная люминесценция, электронно-возбужденные молекулы, электрохемилюминесценция (ЭХЛ), электрохемилюминофор, электродные фарадеевские процессы, эмиттер, ЭХЛ-анализ.

Rozhitskii N.N. Electrolysis radical recombinative luminescence of complex organic compounds.-Manuscript.

Thesis for a doctor's degree by specialties 01.04.05 - optics, laser physics; 01.04.17 - chemical physics, physics of combustion and explosion.-Odessa Ilya Mechnikov State University of Ministry of Education of Ukraine, Odessa, 1999.

   The dissertation is devoted to elucidation by theoretical and experimental investigations of physical and chemical physical mechanisms of complex organic compounds electrolysis radical recombinative luminescence or electrogenerated chemiluminescence (ECL), to definition, substantiation, development and investigation of ECL newest methods utilization in physics, chemistry and other fields. The most full known analytical review of scientific literature concerning ECL phenomenon, back to pioneer works on light emission during solution electrolysis, published in the end of 19th - the beginning of 20th centuries has been car out. Critical review is made of ECL nature as a specific type of luminescence, excited with rather high efficiency by electrolysis energy, and its differences from solution photoluminescence are defined. The adequate chemical physical models of electrolysis recombinative luminescence processes are proposed. On a base of those models the calculations by mathematical modeling of the recombinative electron transfer reactions (ETR) organic electrochemiluminescers reagents (ion-radicals) and products (electronically excited molecules, i.e. emitter) concentration kinetics as well as ECL kinetics in systems with diffusion and convection flow are carried out and new results are obtained. Among the latter are the light-emitting recombinative reactions profiles, its distance from the working electrode plane surface, dependence on electrolysis mode, rate of initial Faradaic reactions etc. Those allow parameters of ECL and its excitation conditions optimization etc. Expressions for Faradaic current and light-emitted recombination zone kinetics in energosufficient systems with direct ECL emitter formation complicated by “dark” reactions under step bipolar electrolysis on stationary and hydrodynamic (rotating disc) electrodes are obtained and analyzed by both digital and analytical solutions. ECL kinetics regularities in cells with forced convection solution flow by rotating disc electrode or laminar flow along the plane electrode are obtained and studied. It is shown that ECL reactions kinetics in both cases are quite similar. With the help of a set of optical and electrochemical methods ECL properties of new bright systems with complex organic compounds - electrochemiluminescers from chemical classes of aromatic compounds (stylbens, divinylbenzols etc.) and heterocycles (such as arylpyrazolines, naphtalimides) in different modes of electrolysis luminescence excitation are investigated. A set of criteria for recombinative luminescence emission, excited by Faradaic electroorganic and solution radical recombinative reactions, has been established for the first time. Also the correlation are found of studied organic compounds ECL properties and their molecules p -electronic structure. Namely, hydrogen atom substitution by electron donor atomic groups in electrochemiluminescer molecule reaction active sites increases ECL intensity due to probability rise of recombinative processes between electrogenerated ion-radicals. ECL emitters’ formation and decay mechanisms have been determined by a set of experimental and calculation methods, ETR rate constant definition for population of products - organic electrochemiluminescers molecules - different electronic states including. The emitter’s identification has been carried out by spectral, electrochemical, magnetooptical and other methods, including new “light spin traps” method of free radicals intermediates definition by their catching in light-emitting recombination with electrochemiluminescers electrogenerated ion-radicals. Also influence of different internal and external factors for ECL system upon emitter formation - compounds nature, temperature, ultrasonic, magnetic fields has been established and interpreted. On a base of considered chemical physical models, obtained results of experimental investigations and radical recombination rate constants calculations, the explanation is proposed of very high rates (compared with diffusion limited one) of product molecules electronic-excited states (singlet or triplet) direct population in pair of ion-radicals ETR recombinations. The reason is organic luminescer molecule impoverishment and/or enrichment by electrons in electrochemical Faradaic processes leading to exergonic (several eV) recombination accompanied by light quanta emission. Successive consideration of solution homogeneous direct and indirect ECL analysis (ECLA) methods is carried out for the first time. The possibility of ECLA accomplishment is based upon established correlation between electrolysis luminescence intensity and analyte, i.e. object of definition, content. New methods of different organic substances quantity definition, toxic cancerigenic polynuclear aromatic compounds including (this is very essential for ecology) with quite little limit of detection, up to 0,1 nM, by measuring electrolysis luminescence intensity emitted from analyzed system, have been developed and investigated. Obtained results show good ECLA possibilities in different discussed applications - ecosystem analysis, biomedical researches and diagnostics etc. Also the new method of heterogeneous ECLA has been developed and investigated, that is in situ (in electrolyzed solutions) luminescent studies of Faradaic processes as well as electrode surface structure. Pointed method essence based upon obtained mathematical relation between ECL intensity and Faradaic current and consists of electrolysis luminescence intensity measurement versus working electrode potential - so called voltolumogramms - instead of traditionally obtained Faradaic current-potential dependencies (voltammogramms). The former makes it possible to study process in question with much more precision due to absence of background electrolysis current influence, which distorts voltammogramms. This is experimentally confirmed on a number of investigated systems consisted of different organic electrochemiluminescers and aprotic dipolar solvents and a new optical (ECL) method of organic compounds fundamental parameters definition, namely their redox-potentials, has been developed and studied. The results of mathematical modeling of ECL kinetics near electrode surfaces having different structure defects are correlated quite well with experimental data - model electrodes ECL images. The obtained in dissertation results of complex organic compounds electrolysis luminescence investigation are proposed to utilize in optics (molecular luminescence, laser physics), physical electronics (incoherent light indicators) etc. Thus, new efficient ECL indicator has been developed and the problem of a laser with electrochemical pumping has obtained further development with proposed combined underthreshold optical and electrochemical excitation in luminescers binary systems with electronic energy transfer from donor to acceptor. Appropriate new methods, equipment and “ELAN-2” electronic optical apparatus for ECL and electrochemical experiments and liquid analysis are designed and constructed, and its utility has been proved.
   Key words: complex organic compounds, “ELAN-2” optical electronic apparatus electrogenerated chemiluminescence (ECL), ECL analysis, electrolysis radical recombinative luminescence, ECL kinetics and mechanisms, electrochemiluminescers, electrode Faradaic processes, electron exciting molecules, emitter, ion-radicals, recombination processes.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Електролізна радикал-рекомбінаційна люмінесценція складних органічних сполук

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!