Механизм функционализации поверхности детонационных наноалмазов: масс-спектрометрическое исследование

Abstract

С помощью метода термодесорбционной масс-спектрометрии сравнивали процесси образования летучих продуктов при нагревании смесей детонационных наноалмазов с перфторированным спиртом и наноалмазов, подвергнутых направленной химической модификации перфторированным спиртом. Обнаружена смена механизма деструкции и повышение на ~ 100 °С термостабильности перфотрированного спирта в результате направленной химической модификации, предложены наиболее вероятные модели функционализации через водородные и ковалентные связи гидроксильной группы фторрадикалов с карбоксильными группами поверхности наноалмазных частиц, сделаны оценки степени функционализации и энергий активации десорбции продуктов деструкции функционализированных молекул.

За допомогою методу термодесорбційної мас-спектрометрії порівнювали процеси утворення летких продуктів при нагріванні сумішей детонаційних наноалмазів з перфторірованим спиртом і наноалмазів, підданих спрямованої хімічної модифікації перфторірованим спиртом. Виявлено зміну механізму деструкції і підвищення на ~ 100 °С термостабільності перфотрірованого спирту в результаті спрямованої хімічної модифікації, запропоновано найбільш ймовірні моделі функціоналізації через водневі і ковалентні зв’язки гідроксильної групи фторрадікалів з карбоксильними групами поверхні наноалмазних частинок, зроблено оцінки ступеня функціоналізації і енергій активації десорбції продуктів деструкції функціоналізованих молекул.

The volatile poroducts formed upon heating the blends of detonation nanodiamonds (DND) with perfluorinated alcohol and DNDs chemically modified with perfluorinated alcohol were compared by means of thermal desorption mass-spectrometry. The chemical modification is shown to result in the increase of the thermal stability of perfluorinated alcohol (approximately by 100 °С). The probable molecular models of the functionalization via hydrogen and covalent bonds of fluororadicals are discussed. The degree of functionalization and activation energies of the desorption products of decomposition of functionalizing molecules are estimated.