Анотація до роботи:

Сперкач С.О. Акустична спектроскопія полімерних електролітів на основі поліпропіленгліколь-LiClO₄. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.19. – фізика полімерів. – Інститут хімії викомолекулярних сполук НАН України, Київ, 2004.

Дисертація присвячена дослідженню олігомер-солевих розчинів різних концентрацій, до складу яких входять поліпропіленгліколь з молекулярною масою 2025 (ППГ2025) та поліетиленгліколь з молекулярною масою 300 (ПЕГ300) як розчинники перхлорату літію та ПЕГ300 як розчинник амонійної солі. Рідкі олігомери , такі як ППГ 2080 з ацильними та гідроксильними кінцевими групами, ППГ1052 і ППГ400 з гідроксильними кінцевими групами, ПЕГ 300 з гідроксильними кінцевими групами вивчалися як чисті олігомерні рідини. Частотні залежності акустичних характеристик складних систем, такі, як ізотерми поглинання та швидкості поширення звуку досліджувались у частотному інтервалі 3–2500 МГц і температурному режимі 293–303 К. Взаємозв’язок акустичних характеристик з природою солей та олігомерних розчинників, природою кінцевих груп олігомерів, розмірів сольватуючого катіону та концентрацій солі в розчинах досліджувався у широкому частотному та температурному діапазонах. Вивчено та проаналізовано значний вплив вищенаведених факторів на акустичні спектри і, відповідно, на властивості часів релаксації нормальних та сегментальних мод, релаксаційних сил та швидкості звуку в рідких олігомерах та олігомер-солевих розчинах.

1. З використанням методу широкополосної акустичної спектроскопії проведені систематичні дослідження спектрів для різних розчинів полімер-сіль у відповідних інтервалах частот, температур та концентрацій та встановлені закономірності зміни релаксаційних та активаційних параметрів досліджених систем.

2. При збільшенні молекулярної маси ППГ, як полімерного розчинника, збільшується величина коефіцієнта поглинання звуку, що супроводжується зсувом релаксаційних частот в сторону менших частот; часи релаксацій в області раузівських та сегментальних мод зростають; у високочастотній області зі збільшенням ММ зростають значення енергії активації.

3. Зміна природи полімерного розчинника (заміна ППГ на ПЕГ) приводить до зростання енергії активації у високочастотній області та до її зменшення в області раузівських мод і супроводжується зростанням швидкості поширення звуку.

4. Заміна гідроксильних кінцевих груп на ацильні приводить до зменшення величин енергії активації в низькочастотній області. Для сегментальної рухливості ефективні значення енергії активації не залежать від природи кінцевих груп.

5. Заміна малого сольватуючого катіону (LiClO₄) у полімерному електроліті на катіон значно більших розмірів (амонійна сіль) приводить до зменшення величин часів ₁ і ₂ обох типів релаксації для системи; зменшення швидкості поширення звуку. Перхлорат літію, до складу якого входить менший катіон, у більшій мірі впливає на динаміку полімерного електроліту, ніж амонійна сіль.

6. Зростання концентрації солі приводить до збільшення величин надлишкового поглинання; збільшення швидкості поширення звуку (швидкість звуку обернено пропорційна вільному об’єму, при збільшенні концентрації солі в системі її вільний об’єм зменшується, отже сіль ущільнює систему); зростання часу релаксації області сегментальних мод, та його зменшення у низькочастотній області; зростання енергії активації в області сегментальних мод.