Учёные РХТУ им. Д.И. Менделеева провели локальное синтезирование полимера полианилина на поверхности частиц силикагеля. По мнению исследователей новый материал можно будет использовать для создания носителей фарм-препаратов, и провести пробные работы на примере других полимеров и подложек.

Статья опубликована в августовском номере журнала Polymer.

Полианилин – один из самых известных полимеров молекулярной электроники. С помощью этого материала изготавливают транзисторы, суперконденсаторы, покрытия для электростимуляции роста биологических тканей и другие устройства. Учёные планируют попробовать ввести полианилин для адресной доставки лекарств и терапии онкозаболеваний, несмотря на то что он почти не растворяется и сложно используется в чистом виде. Для этого и необходимы подложки в нанесении полианилина, чтобы получить электропроводящий материал.

По словам автора исследования, профессора РХТУ Ярослава Межуева был проведен метод локализации на поверхности самой подложки, чтобы затем провести на ней полимеризацию.

«Работать с полианинилином непросто из-за того, что он плохо растворяется в большинстве растворителей, не плавок и в чистом виде это порошок, из которого сложно изготовить нужное изделие. Поэтому решили нанести полианилин на подложку. Обычно непроводящую подложку вносят в раствор мономера анилина и добавляют окислитель. На поверхности образуется пленка полимера, а параллельно в объеме раствора появляются нерастворимые полимерные гранулы, осевшие на подложку, затрудняя контроль свойств и морфологии покрытия. Покрытие становится неоднородным и в нем появляются дефекты, что негативно влияет на его свойства», – рассказал Ярослав Межуев.

Изображения поверхности, полученные на сканирующем электронном микроскопе. А –силикагель; B — силикагель с осажденным MnO₂; С — силикагель с нанесенным полианилином

В ходе исследования были проведены дополнительные работы. Так, метод электронного парамагнитного резонанса показал кинетику протекающей реакции, где полимеризация прошла между твердым носителем (силикагелем) и жидким раствором мономера. Ученые выяснили, что данный процесс может протекать только в порах уменьшенного носителя.

В дальнейшем новый метод планируют провести на нанообъектах, а также испытать частицы с полианилином как носителем фармакологических препаратов, то есть электрически заряженная молекула полианилина может просто закреплять различные вещества.

«В новом исследовании был использован другой подход. Мы локализовали реакционную зону непосредственно на поверхности подложки и провели на ней полимеризацию. Для этого взяли частицы силикагеля, осадили на них нерастворимый окислитель, а дальше привели их в контакт с раствором анилина: на поверхности частиц пошла полимеризация, а в объеме, где не было окислителя, процесс был подавлен. И так был разработан этот метод, перспективный для адресного формирования полианилиновых слоев и контроля их свойств», – добавил Ярослав Межуев.