Проект 9

Кинетика бимолекулярных фотореакций на поверхности раздела фаз, в монослоях и пленках, наноструктурах и фрактальных системах

Код проекта/Код ГРНТИ: 01.2001. 15700 / 29.19.22; 29.31.19.

Руководители: Кучеренко М.Г., д.ф.-.м.н., проф.

Исполнители: Чмерёва Т.М., к.ф-м.н., доцент, Сидоров А.В., Гуньков В.В., Человечков В.В., Игнатьев А.А., Алиджанов Э.К.

Основные результаты:

Проведено исследование модели, описывающей кинетику десорбции электронно-возбужденных молекул кислорода из ЛБ-слоя. Влияние монослоя описывалось барьерным потенциалом Леннарда-Джонса взаимодействия частицы с поверхностью. Плотность вероятности обнаружения молекулы в момент t в точке с координатой z, отсчитываемой от поверхности раздела вдоль нормали к ней, определялась уравнением Фоккера-Планка-Колмогорова с граничными условиями первого и третьего рода. Уравнение решалось численно методом конечных разностей, алгоритм реализован c помощью пакета Mathematica 4.2 (производитель Wolfram Research, США) и Visual Fortran 6.0 (Compaq).

При диффузии возбужденного кислорода с коэффициентом D? = 10–10 cм²/с состояние равновесия наступает за 0,1 мкс, при D? = 10–11,5 cм²/с – за 0,5 мкс.

В качестве альтернативы влияние потенциала описывалось полупараболическим потенциалом. В этом случае задача решалась при помощи модифицированного метода Крамерса, учитывающего нестационарность диффузионного потока через барьер.

Выявлено влияние потенциала: вне зависимости от начального положения возбужденной молекулы О₂ со временем максимум плотности вероятности ее пространственного распределения смещается к минимуму потенциала за время порядка 0,5 мкс.

По результатам работы написаны статьи:

1. Кучеренко М.Г., Сидоров А.В. Кинетика статической аннигиляции квазичастиц в полидисперсной наноструктуре // Вестник ОГУ. 2003. № 2. – C. 51–57.
2. Кучеренко М.Г., Гуньков В.В., Сидоров А.В., Человечков В.В., Чмерева Т.М. Кинетика кросс-аннигиляции локализованных на молекулах электронных возбуждений в потенциальном поле стенок пористой наноструктуры // Журнал эксперим. теорет. физики. 2004. – 12 с. (Направлена в редакцию)
3. Кучеренко М.Г., Жолудь А.А., Игнатьев А.А. Учет конформационной подвижности макромолекул при анализе сигналов люминесцентных зондов // Биофизика. 2004. – 8 с. (Направлена в редакцию)
4. Кучеренко М.Г., Игнатьев А.А. Диффузионная кинетика аннигиляции квазичастиц на фракталах в условиях их коррелированного начального распределения // Физика твердого тела. 2004. – 10 с. (Направлена в редакцию)
5. Кучеренко М.Г., Гуньков В.В., Чмерева Т.М. Фотореакции молекулярного кислорода на поверхности твердого сорбента // Журнал физической химии. 2004. – 12 с. (Направлена в редакцию)
6. Кучеренко М.Г., Игнатьев А.А., Жолудь А.А Люминесценция органических молекул, связанных с полимерными цепями в жидких растворах: кинетика переноса энергии к тушителям и квантовый выход свечения, управляемые конформационными переходами // Вестник ОГУ. 2004. № 4 – 11 с.
7. Гуньков В.В., Васильева Е.А. Кинетика десорбции электронно-возбужденных молекул О₂ в монослое Ленгмюра-Блоджетт // Региональная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов Оренбургской области. Сборник материалов. Часть 2. Оренбург: РИК ГОУ ОГУ. 2003. – С. 30–31.
8. Игнатьев А.А. Кинетика тушения возбужденных центров при стохастическом движении в поле параболического потенциала в рамках теории возмущений // Региональная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов Оренбургской области. Сборник материалов Часть 2. Оренбург: РИК ГОУ ОГУ. 2003. – С. 31–33.
9. Человечков В.В. Термализация газа молекул в сферических наноразмерных порах // Региональная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов Оренбургской области. Сборник материалов. Часть 2. Оренбург: РИК ГОУ ОГУ. 2003. – С. 33–34.
10. Курганова Е.В., Гуньков В.В. О кинетике тушения люминесценции полимерных молекул гребневидного типа, адсорбированных твердой поверхностью. // Актуальные проблемы современной науки: Сб. статей IV Международной конференции молодых ученых и студентов. Науч. редактор Е.А. Реш, А.С. Трунин – Самара: Изд-во СамГТУ, 2003. – С. 17–18.