Մարգարյան, Կարինե Սերյոժայի

Քիմիա

Աշխատությունը նվիրված է տարբեր մոնոմերների հիման վրա պոլիմերների և պոլիմերային ծածկույթների էլեկտրասինթեզի գործընթացների ուսումնասիրմանը, ինչպես նաև ստացված նյութերի ֆիզիկաքիմիական, մեխանիկական և պաշտպանիչ հատկությունների հետազոտությանը։ Էլեկտրասինթեզը պոլիմերների ստացման արդյունավետ մեթոդներից է, որի դեպքում էլեկտրաքիմիական գործընթացների միջոցով մոնոմերները վերածվում են պոլիմերային կառուցվածքների, իսկ որոշ դեպքերում պոլիմերը ձևավորվում է անմիջապես էլեկտրոդի մակերևույթին՝ ստեղծելով համասեռ կամ բազմաշերտ ծածկույթ։ Այս մոտեցումը հնարավորություն է տալիս վերահսկել նյութի ձևավորման պայմանները և նպատակային կերպով փոփոխել ստացվող պոլիմերի կառուցվածքն ու հատկությունները։ Հետազոտության կարևոր ուղղություններից է տարբեր մոնոմերների քիմիական կառուցվածքի և դրանց էլեկտրաքիմիական վարքագծի ուսումնասիրությունը։ Մոնոմերի կառուցվածքը, ակտիվ խմբերի բնույթը, լուծույթի բաղադրությունը և էլեկտրասինթեզի պայմանները կարող են էական ազդեցություն ունենալ պոլիմերացման ընթացքի, շղթաների կառուցվածքի, ծածկույթի հաստության և վերջնական նյութի հատկությունների վրա։ Այդ պատճառով աշխատանքի շրջանակում կարևոր նշանակություն ունի սինթեզի պայմանների և ստացվող պոլիմերային նյութերի բնութագրերի միջև փոխկապակցվածության բացահայտումը։ Աշխատության ընթացքում կարող են ուսումնասիրվել էլեկտրաքիմիական պոլիմերացման մեխանիզմները, մոնոմերների օքսիդացման կամ վերականգնման գործընթացները և էլեկտրոդի մակերևույթին պոլիմերային թաղանթի ձևավորման առանձնահատկությունները։ Էլեկտրաքիմիական մեթոդների կիրառումը հնարավորություն է տալիս հետևել սինթեզի ընթացքին և գնահատել համակարգի վարքագիծը տարբեր էլեկտրական պոտենցիալների և հոսանքի պայմաններում։ Հատուկ ուշադրություն կարող է դարձվել էլեկտրոլիտի բաղադրությանը, լուծիչի բնույթին, մոնոմերի կոնցենտրացիային, ջերմաստիճանին, էլեկտրոդի նյութին և սինթեզի տևողությանը։ Այս պարամետրերի փոփոխությունը կարող է հանգեցնել պոլիմերային շերտի կառուցվածքի և հատկությունների էական փոփոխությունների։ Հետազոտության կարևոր բաղադրիչը ստացված պոլիմերների և պոլիմերային ծածկույթների ֆիզիկաքիմիական հատկությունների գնահատումն է։ Կարող են ուսումնասիրվել նյութերի կառուցվածքը, մոլեկուլային կազմը, ջերմային կայունությունը, էլեկտրական հաղորդականությունը, մակերևութային հատկությունները, կպչունությունը, մեխանիկական ամրությունը և քիմիական միջավայրերի նկատմամբ դիմադրողականությունը։ Այս ուսումնասիրությունները հնարավորություն են տալիս որոշել սինթեզի պայմանների ազդեցությունը պոլիմերի գործնական հատկությունների վրա և բացահայտել տվյալ կիրառության համար առավել նպատակահարմար նյութերը։ Պոլիմերային ծածկույթների դեպքում առանձնահատուկ նշանակություն ունի մետաղական կամ այլ մակերևույթների պաշտպանության հնարավորությունը։ Ծածկույթը կարող է հանդես գալ որպես ֆիզիկական և քիմիական արգելք՝ սահմանափակելով հիմքային նյութի շփումը խոնավության, թթվածնի, էլեկտրոլիտների և ագրեսիվ քիմիական միջավայրերի հետ։ Այդ պատճառով աշխատանքի շրջանակում կարող են ուսումնասիրվել ծածկույթների հակակոռոզիոն հատկությունները և դրանց արդյունավետությունը տարբեր պայմաններում։ Ծածկույթի պաշտպանիչ հատկությունների վրա կարող են ազդել ինչպես պոլիմերի քիմիական կառուցվածքը, այնպես էլ թաղանթի ամբողջականությունը, ծակոտկենությունը, հաստությունը և մակերևույթին կպչունության աստիճանը։ Ուսումնասիրության կարևոր խնդիր է տարբեր մոնոմերների հիման վրա ստացված նյութերի համեմատական գնահատումը։ Նման համեմատությունը հնարավորություն է տալիս պարզել, թե տվյալ մոնոմերի կառուցվածքային առանձնահատկություններն ինչպես են անդրադառնում պոլիմերացման գործընթացի արդյունավետության, թաղանթի ձևավորման և նյութի վերջնական հատկությունների վրա։ Միաժամանակ հնարավոր է որոշել սինթեզի այն պայմանները, որոնց դեպքում ստացվում են առավել կայուն, միատարր և ֆունկցիոնալ ծածկույթներ։ Աշխատության փորձարարական մասը կարող է ներառել էլեկտրաքիմիական չափումներ, ստացված պոլիմերների կառուցվածքային ուսումնասիրություն և ծածկույթների ֆիզիկական ու քիմիական հատկությունների փորձարկում։ Ստացված արդյունքների համադրումը հնարավորություն է տալիս բացահայտել սինթեզի պարամետրերի և նյութի հատկությունների միջև օրինաչափությունները և մշակել պոլիմերային ծածկույթների ստացման առավել արդյունավետ պայմաններ։ Հետազոտության գործնական նշանակությունը պայմանավորված է էլեկտրասինթեզով ստացվող պոլիմերների լայն կիրառական հնարավորություններով։ Նման նյութերը կարող են օգտագործվել պաշտպանիչ և հակակոռոզիոն ծածկույթներում, էլեկտրաքիմիական սարքերում, սենսորային համակարգերում, էլեկտրոնիկայում, էներգետիկայում և նյութերի մակերևութային հատկությունների բարելավմանն ուղղված տեխնոլոգիաներում։ Էլեկտրաքիմիական մեթոդների առավելություններից է նաև ծածկույթի ձևավորման գործընթացը համեմատաբար ճշգրիտ վերահսկելու հնարավորությունը, ինչը կարևոր է տարբեր տեխնիկական կիրառությունների համար։ Ընդհանուր առմամբ, ուսումնասիրությունը համադրում է էլեկտրաքիմիայի, պոլիմերային քիմիայի և նյութագիտության մոտեցումները՝ նպատակ ունենալով բացահայտել տարբեր մոնոմերներից էլեկտրասինթեզով ստացվող պոլիմերների և պոլիմերային ծածկույթների ձևավորման օրինաչափությունները, կառուցվածքային առանձնահատկությունները և շահագործական հատկությունները։ Աշխատանքը կարող է նպաստել նոր ֆունկցիոնալ պոլիմերային նյութերի ստացման, դրանց հատկությունների նպատակային կարգավորման և տարբեր մակերևույթների համար արդյունավետ պաշտպանիչ ծածկույթների մշակման ուղղությամբ հետագա հետազոտությունների զարգացմանը։